Sciences et techniques pour l'énergétique S6

Mis à jour le 22 mai 2026

Responsable(s) : M. Brice TREMEAC

Cours + travaux pratiques

Code Cnam : USEG0Q

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Durée : 65 heures (+/- 10%)
Alternance
8 crédits

Présentation

Objectifs

Acquérir les connaissances de base et les méthodes de calcul en transferts de chaleur: conduction, rayonnement et convection.
Acquérir les éléments de compréhension des composants électriques appliqués aux systèmes énergétiques
Acquérir les éléments de compréhension des systèmes de climatisation et conditionnement d’air

Compétences et débouchés

Compétences

Modéliser et calculer les transferts par conduction, convection, rayonnement.
Utiliser les corrélations pour dimensionner des systèmes thermiques.
Analyser et dimensionner des circuits monophasés et triphasés.
Comprendre le fonctionnement de machines électriques et transformateurs.
Dimensionner une installation de climatisation.
Calculer les charges thermiques et hydriques.
Choisir des équipements en fonction des besoins de confort.

Parcours

Diplôme d'ingénieur Spécialité énergétique, en partenariat avec l'ATEE en apprentissage

Programme

Contenu

ECUE1 : Transferts thermiques (coef : 4) – 60 h (cours, TD) – 30h (Estimation travail personnel)

Conduction : loi de Fourier, régime permanent/instationnaire.
Convection : libre et forcée, couche limite, corrélations.
Rayonnement : lois de Planck, Stefan-Boltzmann, échange entre surfaces.
Isolation thermique : applications aux bâtiments et conduites.

ECUE2 : Electricité et électrotechnique (coef : 2) – 30 h (cours, TD) – 15h (Estimation travail personnel)

Régimes alternatifs : signaux sinusoïdaux, valeur efficace, facteur de puissance, représentation complexe (diagrammes de Fresnel).
Monophasé et triphasé : schémas étoile/triangle, équilibrage des charges, calculs de puissances active/réactive/apparente.
Transformateurs et machines électriques : principes de fonctionnement, rendements, chutes de tension, introduction aux moteurs asynchrones et alternateurs.
Distribution BT/HTA : schéma unifilaire, protections électriques (fusibles, disjoncteurs, différentiels), calcul de courant de court-circuit.
Qualité de l’énergie : harmoniques, perturbations, déséquilibres, compensation d’énergie réactive.
Aperçu des réseaux modernes : intégration des énergies renouvelables dans les réseaux, stockage, smart grids.

ECUE3 : Climatisation (coef : 2) – 30 h (cours, TD) – 15h (Estimation travail personnel)

Confort et qualité de l’air : critères de confort thermique (indices PMV/PPD de Fanger), ventilation hygiénique, exigences réglementaires de qualité d’air intérieur.
Psychrométrie : diagramme de l’air humide, humidité relative et absolue, enthalpie, point de rosée ; opérations de chauffage, refroidissement, humidification, déshumidification.
Calcul des charges thermiques et hydriques : apports internes (occupants, éclairage, équipements) et externes (enveloppe, solaire).
Systèmes et équipements de traitement d’air : centrale de traitement d’air (CTA), batteries de chauffe/refroidissement, humidificateurs, récupérateurs de chaleur, filtres.
Réseaux aérauliques et hydrauliques : dimensionnement des conduits, pertes de charge, choix des ventilateurs et circulateurs, équilibrage des réseaux.
Études de cas : dimensionnement d’une CTA pour bâtiment tertiaire, simulation psychrométrique complète, choix de solutions techniques en fonction du confort et de la réglementation.