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Enseignements

La licence professionnelle Techniques Physiques des Énergies Bas Carbone fournit des connaissances et des compétences dans les principaux secteurs d’activités de l’énergie : étude des principales sources d’énergie, renouvelables, fossiles, nucléaire, et de leurs filières énergétiques associées pour la production d’électricité et de chaleur, la cogénération, le transport et le stockage de l’électricité, diagnostic des déperditions thermiques du bâtiment et dimensionnement des installations dédiées au chauffage, à la ventilation et à la climatisation, amélioration de l’efficacité énergétique, réduction des émissions de gaz à effet de serre.

La pédagogie mise en œuvre pour atteindre cet objectif ambitieux repose sur un enseignement expérimental et théorique couvrant les principales chaînes de transformations énergétiques, de la production à l’utilisation finale, et visant à mettre en exergue leurs caractéristiques technologiques communes, quelle que soit la source primaire d’énergie. Les techniques de production et de consommation d’énergie sont enseignées au travers des principaux domaines physiques liés à la problématique de l’énergie : transferts et machines thermiques, écoulements des fluides, matériaux et électricité. L’énergie nucléaire fait l’objet d’un enseignement spécifique portant sur la physique des réacteurs et la radioprotection.

Le bloc « formation technique » constitue le coeur des enseignements de la formation. Il comprend 5 modules : électricité, thermique et thermodynamique appliquée, matériaux, fluides et énergie nucléaire et radioprotection.

Un bloc « outils » est proposé en complément. Celui-ci comporte une remise à niveau sur les outils mathématiques associée à un enseignement numérique, des compléments d’électrotechnique ainsi que du dessin industriel, et un module d’anglais, de communication et de formation à l’entreprise.

Un responsable pédagogique de l’université est désigné pour chaque module du bloc « formation technique » afin d’organiser son déroulement, d’articuler son contenu avec les intervenants industriels et d’assurer la cohérence entre les enseignements théoriques, expérimentaux et professionnels.

Vision synthétique de l’ensemble des enseignements :

Bloc « outils »
~ 165h
Problématique de l’énergie et des contraintes environnementales45h
Méthodes et simulations numériques ; remise à niveau en mathématiques45h
Compléments d’électrotechnique ; dessin industriel30h
Anglais ; communication ; formation à l’entreprise45h
Bloc « formation technique »
~ 400h

Electricité75h
Thermique ; thermodynamique appliquée100h
Matériaux70h
Fluides70h
Energie nucléaire et radioprotection80h

Répartition enseignement académique / enseignement expérimental / enseignement professionnel en volume horaire :

En fin d’année, après la période d’apprentissage, chaque étudiant remet un mémoire qui non seulement décrit son activité dans l’entreprise, mais constitue également un réel travail de synthèse et de réflexion. Il est notamment attendu de l’étudiant qu’il situe son travail dans un cadre plus général, qui peut être celui de l’entreprise ou de la problématique associée. La présentation orale du mémoire se fait devant un jury composé de professionnels et d’enseignants. En plus du mémoire et de la soutenance, l’évaluation du travail de l’alternant tient compte de son comportement dans l’entreprise à travers une grille d’évaluation remplie par le maître d’apprentissage.

En plus des enseignements à l’université et de sa formation en entreprise, l’étudiant effectue un projet tutoré, d’une durée totale équivalente à 4 semaines. Ce projet peut constituer un complément à la formation de l’étudiant sur des besoins spécifiques recommandés par l’encadrant de l’entreprise pour le bon déroulement de l’alternance. Il peut également donner à l’étudiant l’opportunité de découvrir des aspects connexes de son activité dans l’entreprise. Enfin, le projet tutoré peut consister à approfondir un point spécifique de son travail.

La partie « entreprise » constitue le troisième et dernier bloc.

La validation de la 3ème année de licence (L3) donne lieu à 60 ECTS (European Credit Transfer) dont la répartition entre les trois blocs est la suivante :

Bloc « outils » Bloc « formation technique » Bloc « entreprise »
12 ECTS 24 ECTS 24 ECTS

Enseignements en détail

Bloc formation technique et secteurs d’activité

Les modules du bloc « formation technique » couvrent les domaines physiques liés à la production d’énergie, sa consommation et sa maîtrise. Ils ont été conçus pour répondre aux besoins en compétences des principaux secteurs d’activités de l’énergie. Ils reposent sur un couplage étroit entre université et industrie où les compétences de chacun sont réunies dans un enseignement dual académique/professionnel et s’appuient sur de nombreux travaux pratiques :

  • L’enseignement académique traite les concepts physiques au travers d’exemples concrets que les étudiants sont amenés à rencontrer dans leurs futurs métiers ;
  • Les travaux expérimentaux illustrent les concepts vus en cours tout en développant les compétences techniques des étudiants grâce la mise en place d’installations énergétiques telles que turbine, pompe à chaleur, chauffage solaire, échangeurs de chaleur, caméra thermique, …
  • Les enseignements professionnels ont pour vocation, au travers par exemple d’études de cas concret, à présenter les technologies utilisées dans les entreprises, leur mise en œuvre, les méthodologies et outils développés, ainsi que les métiers associés. Elles permettent ainsi aux étudiants de faire le lien entre les concepts enseignés et le travail que l’on peut attendre d’eux dans l’entreprise, et les aident également à avoir une vision concrète et transversale des différentes technologies.

Les secteurs d’activités couverts par la licence TPEBC sont : énergie du bâtiment, génie climatique, production d’électricité et de chaleur renouvelables, électricité et gestion des réseaux électriques, matériaux pour l’énergie, production nucléaire & radioprotection.

Les modules d’enseignement universitaire pour former les étudiants aux métiers du domaine de l’énergie : thermique & technologies associées, thermodynamique appliquée, propriétés & applications des matériaux, production, transport & stockage de l’électricité, écoulements fluides & transferts d’énergie, énergie nucléaire & radioprotection.

Cliquer ici pour un descriptif détaillé des secteurs d’activités et des modules d’enseignement du bloc « formation technique »

Bloc outils

Le bloc « outils » vise à fournir aux étudiants tous les outils indispensables à leur formation dans la licence professionnelle, et également à leur vie professionnelle. Il comprend des matières scientifiques (cours introductif sur l’énergie, électrotechnique, mathématiques, méthodes et simulations numériques…) et non scientifiques (anglais, formation à l’entreprise, construction d’un projet professionnel…).

Introduction à la problématique de l’énergie & des contraintes environnementales

Introduction à la physique de l’énergie

  • les différentes formes de l’énergie et ses principales transformations, rendement et facteur de charge, unités et conventions, ordres de grandeur
  • tour d’horizon des sources : principes de base, utilisations, potentiels, ordres de grandeurs
  • contexte énergétique mondial actuel et futur, réserves en combustibles fossiles, contrainte climatique, ordres de grandeur
  • concepts physiques de base : conservation de l’énergie et ses transformations, exemples d’installations et de chaînes énergétiques

Economie de l’énergie (ORANO) : compétitivité des filières énergétiques, taux d’actualisation, approche technico-économique, comparaison entre les filières de production électrique, marché de l’électricité, les externalités

Législation de l’énergie (Alma Consulting)

  • le droit : définition, normes, outils et les différents ordres
    • cadre juridique des entreprises : les règles, les interlocuteurs, les instances
    • cadre juridique du bâtiment : règlementations, bâtiments HQE, THPE, BBC, diagnostics de performance énergétique, les partenaires

Valorisation du biogaz & méthanisation, biomasse & biométhane, power-to-gas (ENGIE – CRIGEN)

Rappels mathématiques ; méthodes et simulations numériques

Rappels mathématiques

  • fonctions de base : polynôme, exponentielle, logarithme, trigonométrique
  • dérivation, intégration
  • opérations vectorielles
  • résolution d’équations différentielles du 1er et 2ème ordre
  • développement limité
  • gradient, opérateurs vectoriels

Méthodes et simulations numériques

  • rappels mathématiques : dérivées, intégrales, opérateurs, équations différentielles
  • interpolation polynomiale : ordre de précision et phénomène d’instabilité
  • équations aux dérivées partielles et méthode des différences finies, consistance et stabilité
  • initiation au logiciel de programmation MATLAB : rédaction de codes de simulation d’équations aux dérivées partielles
  • simulation numérique appliquée aux phénomènes d’advection et de diffusion 1D et 2D

Compléments d’électrotechnique ; dessin industriel

Compléments d’électrotechnique

  • Réseau de tension triphasées sur charge équilibrée ou déséquilibrée
  • Puissances électriques en régime permanent sinusoïdal
  • Champs et flux magnétiques : loi de Lenz-Faraday et théorème d’Ampère
  • Transformateur idéal pour la mise à niveau de tension
  • Formation à la prévention et aux risques électriques

Dessin industriel

  • initiation au logiciel de CAO CATIA : exécution de modèles à partir d’esquisses, assemblages et mises en plan
  • modélisation des pièces mécaniques, assemblage d’un étau d’usinage et d’un vérin pneumatique d’après des plans fournis

Anglais ; formation à l’entreprise ; communication efficace

Anglais

  • mise à niveau en anglais général
  • formation à l’anglais scientifique et technique
  • expression orale en anglais

Formation à l’entreprise

  • organisation des entreprises – cadre juridique, administratif, économique
  • certification, normalisation, procédure qualité

Communication efficace

  • créer un message efficace, choisir un support de communication adapté
  • contrôler la bonne compréhension du message reçu
  • mélanger efficacement mots et visuels, créer un ensemble captivant de messages
  • parler efficacement en public

Construction d’un projet professionnel (enseignement professionnel)

  • rédaction CV, lettres de motivation
  • entretien d’embauche
  • valorisation parcours et compétences