Étude comparative : Analyse multicritères pour comparer deux systèmes de chauffage selon leur efficacité, coût et impact environnemental.
- Définir les critères de comparaison
- Attribuer des poids à chaque critère
- Noter chaque solution pour chaque critère
- Calculer l'indice de performance global
- Comparer et conclure
Comparer un système de chauffage électrique (rendement 100%, coût 0.20€/kWh) et un système gaz (rendement 90%, coût 0.08€/kWh) selon 3 critères : efficacité (poids 4), coût (poids 3), impact CO₂ (poids 3). Noter de 0 à 10.
| Critère | Poids | Électrique | Gaz |
|---|---|---|---|
| Efficacité | 4 | 10 | 9 |
| Coût | 3 | 4 | 8 |
| Impact CO₂ | 3 | 5 | 3 |
Électrique : (4×10) + (3×4) + (3×5) = 40 + 12 + 15 = 67
Gaz : (4×9) + (3×8) + (3×3) = 36 + 24 + 9 = 69
Total des poids = 4 + 3 + 3 = 10
Électrique : 67/10 = 6.7
Gaz : 69/10 = 6.9
Le système gaz obtient un indice de performance de 6.9 contre 6.7 pour l'électrique.
• Pondération : Multiplier chaque note par son poids
• Normalisation : Diviser par la somme des poids
• Interprétation : Plus l'indice est élevé, meilleure est la solution
Comparaison technique : Analyse des performances énergétiques, coûts de fonctionnement et impact environnemental.
Comparer une voiture thermique (rendement 25%, consommation 6L/100km, essence 1.70€/L) et une électrique (rendement 85%, consommation 18kWh/100km, électricité 0.18€/kWh) sur 20 000 km/an.
Thermique : (20 000/100) × 6 = 1200 L
Électrique : (20 000/100) × 18 = 3600 kWh
Thermique : 1200 × 1.70 = 2040 €
Électrique : 3600 × 0.18 = 648 €
Thermique : 1200 L × 2.3 kg/L = 2760 kg CO₂
Électrique : 3600 kWh × 0.05 kg/kWh = 180 kg CO₂
L'électrique consomme 3.6 fois moins d'énergie primaire (rendement supérieur)
Économie annuelle : 2040 - 648 = 1392 €
Réduction des émissions : (2760-180)/2760 × 100 = 93.5%
Le véhicule électrique est plus économique (648€ vs 2040€) et plus écologique (180kg vs 2760kg CO₂) sur 20 000 km/an.
• Consommation : Proportionnelle à la distance parcourue
• Émissions : Facteur d'émission × consommation
• Rendement : Influence la consommation finale
Sélection technique : Comparaison de systèmes selon leur efficacité énergétique, coût d'achat et de fonctionnement.
Comparer deux systèmes de ventilation : A (rendement 70%, coût 1500€, puissance 200W) et B (rendement 85%, coût 2200€, puissance 150W). Utilisation 8h/jour pendant 250 jours/an, électricité 0.18€/kWh.
Système A : 200W × 8h × 250j = 400 kWh
Système B : 150W × 8h × 250j = 300 kWh
Système A : 400 × 0.18 = 72 €/an
Système B : 300 × 0.18 = 54 €/an
Système A : 1500 + (72 × 10) = 2220 €
Système B : 2200 + (54 × 10) = 2740 €
Différence d'investissement : 2200 - 1500 = 700 €
Économie annuelle : 72 - 54 = 18 €/an
Seuil de rentabilité : 700/18 ≈ 39 ans
Le système B est plus économe (54€ vs 72€/an) mais nécessite 39 ans pour être rentabilisé.
• Consommation : Puissance × temps d'utilisation
• Coût total : Coût initial + coûts d'exploitation
• Seuil de rentabilité : Durée pour compenser l'investissement supplémentaire
Comparaison technologique : Analyse des différentes technologies solaires selon leur rendement, coût et durabilité.
Comparer les panneaux silicium monocristallin (rendement 22%, coût 1.20€/Wc), polycristallin (rendement 18%, coût 0.90€/Wc) et couches minces (rendement 12%, coût 0.60€/Wc) pour une installation de 5 kWc.
Monocristallin : 5000/(1000×0.22) = 22.7 m²
Polycristallin : 5000/(1000×0.18) = 27.8 m²
Couches minces : 5000/(1000×0.12) = 41.7 m²
Monocristallin : 5000 × 1.20 = 6000 €
Polycristallin : 5000 × 0.90 = 4500 €
Couches minces : 5000 × 0.60 = 3000 €
Avec 1500 h d'ensoleillement : Monocristallin = 5000×0.22×1500 = 1650 kWh
Polycristallin = 5000×0.18×1500 = 1350 kWh
Couches minces = 5000×0.12×1500 = 900 kWh
Meilleur rendement : Monocristallin (22%)
Meilleur rapport coût/surface : Couches minces
Meilleur compromis coût/production : Polycristallin
Le monocristallin offre le meilleur rendement mais le polycristallin présente le meilleur compromis coût/production.
• Surface : Inversement proportionnelle au rendement
• Production : Puissance crête × rendement × ensoleillement
• Compromis : Considérer coût, rendement et disponibilité de surface
Comparaison de systèmes de transmission : Analyse des solutions mécaniques selon leur rendement, encombrement, maintenance.
Comparer une transmission par engrenages (rendement 98%, rapport 1:1), courroie (rendement 95%, rapport variable), chaîne (rendement 92%, rapport variable) selon 4 critères : rendement (poids 4), coût (poids 3), maintenance (poids 2), souplesse (poids 3). Noter de 0 à 10.
| Critère | Poids | Engrenages | Courroie | Chaîne |
|---|---|---|---|---|
| Rendement | 4 | 10 | 7 | 4 |
| Coût | 3 | 5 | 8 | 7 |
| Maintenance | 2 | 8 | 6 | 4 |
| Souplesse | 3 | 3 | 9 | 7 |
Engrenages : (4×10) + (3×5) + (2×8) + (3×3) = 40+15+16+9 = 80
Courroie : (4×7) + (3×8) + (2×6) + (3×9) = 28+24+12+27 = 91
Chaîne : (4×4) + (3×7) + (2×4) + (3×7) = 16+21+8+21 = 66
Total des poids = 4+3+2+3 = 12
Engrenages : 80/12 = 6.67
Courroie : 91/12 = 7.58
Chaîne : 66/12 = 5.50
Classement : Courroie (7.58) > Engrenages (6.67) > Chaîne (5.50)
La courroie offre le meilleur compromis global
La transmission par courroie obtient le meilleur indice de performance (7.58) grâce à sa souplesse et son bon rapport coût/performance.
• Analyse multicritères : Chaque critère a un poids différent
• Normalisation : Diviser par la somme des poids pour comparaison
• Compromis : Aucune solution n'est optimale sur tous les critères
- Technique : Performance, rendement, fiabilité
- Économique : Coût initial, exploitation, maintenance
- Environnemental : Impact carbone, recyclabilité
- Opérationnel : Facilité d'usage, sécurité, disponibilité
- Le poids d'un critère reflète son importance relative
- La notation doit être objective et comparable
- Le score final synthétise toutes les dimensions d'analyse
- Aucune solution n'est parfaite sur tous les critères
- Le contexte influence le choix des poids
