S2.2 C ?· C1-2 : Associer les éléments réels d’une installation aux symboles graphiques normalisés.…

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    S2.2 CHAUFFAGE

    1) Gnralits2) Chauffage des locaux3) Chauffage Climatisation4) Chauffage Production deau sanitaire

    Savoir S2.2 S3.1 S3.2 S5.1

    Niveau de Matrise 2 4 3 3

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    FICHECONTRAT

    COURS CHAUFFAGE

    THEME : ECLAIRAGE - ELECTROTHERMIE

    Nom :

    Prnom :

    Capacits Fonctions Comptences

    C1 SINFORMEROrganisation

    Mise en Service

    C1-2 : Associer les lments rels dune installation aux symboles graphiques normaliss.C1-8 : Identifier et reprer dans les ressources documentaires les procdures normatives qui permettent la mise en service d'une installation

    C3 COMMUNIQUER Organisation

    C3-2 : Signaler les difficults rencontres dans l'excution de la tcheC3-4 : Rendre compte oralement ou par crit

    Savoirs associs

    S2.2 : lectrothermieS3.2 : Appareillage Basse TensionS3.2 : Gestion nergieS6.1 : DescripteursS6.3 : Reprsentation d'un lment

    MISE EN SITUATION

    Le chauffage des locaux et de l'eau sanitaire est une des principales activits pour les chantiers d'lectricit gn-rale.

    La mise en uvre des canalisations et des installations de chauffage n'est pas faite au hasard et rpond des cri-tres de choix stricts rpondant aux exigences de la Norme NFC15-100 .

    Ce cours va vous permettre de comprendre ces critres de choix et la mise en uvre des matriels mis en uvre pour le chauffage lectrique.

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    1) Gnralits

    1) Constat

    Dans la vie courante et dans les activits professionnelles , nous avons besoin de chauffer :

    - notre logement (et autres locaux)- notre nourriture- des pices mtalliques ou en plastique, des produits industriels dune trs grande varit

    (soudure, transformation, moulage)

    Pour cela il faut convertir une nergie (fossile renouvelable lectrique) en chaleur.

    Lvolution du prix de lnergie, la diminution des ressources en nergies fossiles (fioul , gaz , charbon) , nous incitent rechercher des solutions conomiques et respectueuses de lenvironnement.

    2) Conversion de lnergie lectrique

    Chauffage par rsistance

    Le courant lectrique qui traverse une rsistance produit de lnergie thermique : cest leffet Joule

    Fer repasser

    Chauffage direct : rsistif

    Cest la pice chauffer qui est elle-mme parcourue par un courant lectrique

    soudure par point des tles

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    Chauffage direct par infrarouge

    Un metteur (lampes , tubes , ou plaques) met des rayonnements infrarouges qui se transforment en chaleur dans le corps chauffer (lair ou le vide sont traverss). Cest un chauffage de surface (peinture , vernis , schage) ou un chauffage domestique dappoint.

    Chauffage par arc

    En sparant deux lectrodes , on produit un arc lectrique qui atteint une temprature trs leve capable de faire fondre le mtal (soudure larc)

    Chauffage par induction

    Un bobinage mtallique parcouru par un courant induit du courant dans la pice chauffer (principe du transformateur statique).

    plaque induction

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    Chauffage par hyperfrquence

    Dans le domaine domestique, les micro-ondes permettent de rchauffer , cuire , dcongeler les aliments trs rapidement et cur. Labsorption des ondes par la matire produit la chaleur. Toute la puissance est transforme en chaleur. Il ny a pas de pertes dans lenceinte, cest trs rapide.

    Les micro-ondes sont trs dangereuses pour lhomme, lenceinte doit tre hermtique.

    3) Transmission de la chaleur

    Conduction

    La chaleur est transmise par contact direct. La casserole est directement pose sur une plaque lectrique (sa surface doit tre plane).

    Convection

    Lair chaud se dilate , sallge et slve vers le plafond. Il cre un courant de convection qui peut tre forc par une turbine.

    Rayonnement

    La chaleur est transmise dans le corps chauffer par un rayonnement , comme le soleil (infrarouge , panneau ou miroir rayonnant).

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    2) Chauffage des locaux

    1) Vue densemble

    Pour un chauffage lectrique de qualit , il faut agir sur les composantes suivantes :

    - appareils de chauffage- isolation thermique- ventilation mcanique contrle- rgulation de la temprature- programmation (gestion de lnergie)

    2) Le matriel

    Les appareils utiliss sont trs nombreux.

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    CHAUFFAGE DES LOCAUX

    Action immdiate Action retardeRadiateurs Radiateurs Dalles chauffantes

    A rayonnementLumineux ou panneaux radiants

    A convectionNaturelle ou force

    A huile

    Type Avantages InconvnientsConvection force ou soufflants Simples poser

    Peu onreuxRapidit de chauffe

    Bruyants , desschent lairRemuent et brlent la poussireConfort trs moyen

    Convection naturelle Simples poserPeu onreux

    desschent lairBrlent la poussire

    Systmes radiantsInfrarouge ou panneau radiant

    Chaleur plus douce et homogneRayonnement invisiblePas de desschement dair

    Prix dachat plus lev

    Radiateurs bain dhuile et accumulation

    Chaleur radiante homogneForte inertie donnant une bonne stabilit en temprature10 15% dconomie avec les heures creuses

    Prix dachat plus lev

    Plancher chauffant Chauffage trs confortable et trs homogne , rparti sur toute la pice

    Prix dachat plus levTravaux importants

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    3) Isolation thermique , ventilation

    - Leffet de paroi froide rend inconfortable un local mal isol , mme si la temprature dpasse 20C- Le toit est la premire cause de fuite de chaleur- Les portes et fentres doivent tre tanches (joints) et munies de doubles vitrages- Les planchers doivent tre isols- Les isolants sont protgs par un pare-vapeur de la condensation ct intrieur

    Attention aux ponts thermiques qui sont de vrais court-circuits de chaleur !

    La ventilation est indispensable pour les habitants (respiration) mais aussi pour lextraction des odeurs et de lhumidit. elle se fait toujours dans les locaux techniques (cuisine , salle de bain , WC).

    VMC Simple flux VMC double fluxLair extrieur rentre par des entres auto-rglables places en haut des menuiseries des pices principales.Lair vici est rejet lextrieur par le groupe

    Le groupe de VMC est double. Lai extrieur est aspir , filtr , rchauff et distribu dans la maison par la premire partie du groupe.Lair vici est rejet lextrieur par la seconde partie en rchauffant lair frais dans un changeur.

    Simple poserPeu onreux

    On rcupre la chaleur

    La chaleur est rejete lextrieur Plus coteux au dpartEntretien et raccordement aux eaux uses (condensation)

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    4) Gestion rgulation

    La solution minimale :

    Sur chaque convecteur , un thermostat en srie coupe ou alimente la rsistance. Rudimentaire , peu confortable , cette solution demande une intervention pour passer en rgime rduit.

    Pour amliorer le confort en ralisant des conomies, il est prfrable de grer lensemble du logement. Un programmateur contrle la temprature et permet de choisir une temprature confort ou rduite selon la priode de la journe.

    Si le logement est grand , on distinguera une zone jour (sjour , cuisine) et une zone nuit (chambres).

    Les WC et la salle de bain peuvent tre hors zone.

    On distingue :

    - la programmation action centrale : un thermostat par zone coupl avec un programmateur pilote des contacteurs installs dans le tableau

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    - la programmation action locale : le programmateur transmet ses ordres (6 possibles) par un fil pilote aux appareils qui possdent leurs propres commutateur de puissance et thermostat.

    Attention : la norme NFC 15-100 impose le sectionnement du fil pilote.

    Gestionnaire Chauffage par Fil Pilote

    Lorsque le fil pilote est absent ou en rnovation , on peut utiliser la commande distance (CAD) soit par :

    - courant porteur : lnergie et les commandes empruntent le mme conducteur- liaison radio

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    3) Climatisation

    On est parfois amen dans des locaux tertiaires , industriels ou domestiques utiliser la climatisation pour maintenir une temprature et une hygromtrie compatibles avec lactivit et le confort.

    1) Le principe :

    Lair circule grce des ventilateurs. Lair frais et lair recycl sont doss laide des volets.

    Si tout lair est repris , on privilgie les conomies au dtriment de la qualit.

    Si tout lair est neuf , on a la qualit est optimale mais le cot est lev.

    On adopte souvent un rglage intermdiaire.

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    2) Constitution

    Le filtre dbarrasse lair des poussires

    La batterie chaude rchauffe lair si ncessaire

    La batterie froide , compar