S2.2 CHAUFFAGEalternatif33.free.fr/2RNCAP13-S2-2-CHAUFFAGE-APP.pdf · C1-2 : Associer les...

CAP PROELEC CFA Lycée Gustave EIFFELS2.2 CHAUFFAGE RNCAP13-S2-2-CHAUFFAGE-APP

27/07/13 page 1 / 14

S2.2 CHAUFFAGE

1) Généralités2) Chauffage des locaux3) Chauffage – Climatisation4) Chauffage – Production d’eau sanitaire

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

Niveau de Maîtrise 2 4 3 3


FICHE

CONTRAT

COURS CHAUFFAGE

THEME : ECLAIRAGE - ELECTROTHERMIE

Nom :

Prénom :

Capacités Fonctions Compétences

C1 S’INFORMER

Organisation

Mise en Service

C1-2 : Associer les éléments réels d’une installation aux symboles graphiques normalisés.C1-8 : Identifier et repérer dans les ressources documentaires les procédures normatives qui permettent la mise en service d'une installation

C3 COMMUNIQUER

Organisation C3-2 : Signaler les difficultés rencontrées dans l'exécution de la tâcheC3-4 : Rendre compte oralement ou par écrit

Savoirs associés

S2.2 : ÉlectrothermieS3.2 : Appareillage Basse TensionS3.2 : Gestion ÉnergieS6.1 : DescripteursS6.3 : Représentation d'un élément

MISE EN SITUATION

Le chauffage des locaux et de l'eau sanitaire est une des principales activités pour les chantiers d'électricité géné-rale.

La mise en œuvre des canalisations et des installations de chauffage n'est pas faite au hasard et répond à des cri-tères de choix stricts répondant aux exigences de la Norme NFC15-100 .

Ce cours va vous permettre de comprendre ces critères de choix et la mise en œuvre des matériels mis en œuvre pour le chauffage électrique.

27/07/13 page 2 / 14


1) Généralités

1) Constat

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

- notre logement (et autres locaux)- notre nourriture- des pièces métalliques ou en plastique, des produits industriels d’une très grande variété

(soudure, transformation, moulage…)

Pour cela il faut convertir une énergie (fossile – renouvelable – électrique) en chaleur.

L’évolution du prix de l’énergie, la diminution des ressources en énergies fossiles (fioul , gaz , charbon) , nous incitent à rechercher des solutions économiques et respectueuses de l’environnement.

2) Conversion de l’énergie électrique

Chauffage par résistance

Le courant électrique qui traverse une résistance produit de l’énergie thermique : c’est l’effet Joule

Fer à repasser

Chauffage direct : résistif

C’est la pièce à chauffer qui est elle-même parcourue par un courant électrique

soudure par point des tôles

27/07/13 page 3 / 14


Chauffage direct par infrarouge

Un émetteur (lampes , tubes , ou plaques) émet des rayonnements infrarouges qui se transforment en chaleur dans le corps à chauffer (l’air ou le vide sont traversés). C’est un chauffage de surface (peinture , vernis , séchage) ou un chauffage domestique d’appoint.

Chauffage par arc

En séparant deux électrodes , on produit un arc électrique qui atteint une température très élevée capable de faire fondre le métal (soudure à l’arc)

Chauffage par induction

Un bobinage métallique parcouru par un courant induit du courant dans la pièce à chauffer (principe du transformateur statique).

plaque à induction

27/07/13 page 4 / 14


Chauffage par hyperfréquence

Dans le domaine domestique, les micro-ondes permettent de réchauffer , cuire , décongeler les aliments très rapidement et à cœur. L’absorption des ondes par la matière produit la chaleur. Toute la puissance est transformée en chaleur. Il n’y a pas de pertes dans l’enceinte, c’est très rapide.

Les micro-ondes sont très dangereuses pour l’homme, l’enceinte doit être hermétique.

3) Transmission de la chaleur

Conduction

La chaleur est transmise par contact direct. La casserole est directement posée sur une plaque électrique (sa surface doit être plane).

Convection

L’air chaud se dilate , s’allège et s’élève vers le plafond. Il crée un courant de convection qui peut être forcé par une turbine.

Rayonnement

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

27/07/13 page 5 / 14


2) Chauffage des locaux

1) Vue d’ensemble

Pour un chauffage électrique de qualité , il faut agir sur les composantes suivantes :

- appareils de chauffage- isolation thermique- ventilation mécanique contrôlée- régulation de la température- programmation (gestion de l’énergie)

2) Le matériel

Les appareils utilisés sont très nombreux.

27/07/13 page 6 / 14


CHAUFFAGE DES LOCAUX

Action immédiate Action retardéeRadiateurs Radiateurs Dalles chauffantes

A rayonnementLumineux ou à panneaux radiants

A convectionNaturelle ou forcée

A huile

Type Avantages InconvénientsConvection forcée ou soufflants Simples à poser

Peu onéreuxRapidité de chauffe

Bruyants , dessèchent l’airRemuent et brûlent la poussièreConfort très moyen

Convection naturelle Simples à poserPeu onéreux

dessèchent l’airBrûlent la poussière

Systèmes radiantsInfrarouge ou panneau radiant

Chaleur plus douce et homogèneRayonnement invisiblePas de dessèchement d’air

Prix d’achat plus élevé

Radiateurs à bain d’huile et à accumulation

Chaleur radiante homogèneForte inertie donnant une bonne stabilité en température10 à 15% d’économie avec les heures creuses

Prix d’achat plus élevé

Plancher chauffant Chauffage très confortable et très homogène , réparti sur toute la pièce

Prix d’achat plus élevéTravaux importants

27/07/13 page 7 / 14


3) Isolation thermique , ventilation

- L’effet de paroi froide rend inconfortable un local mal isolé , même si la température dépasse 20°C- Le toit est la première cause de fuite de chaleur- Les portes et fenêtres doivent être étanches (joints) et munies de doubles vitrages- Les planchers doivent être isolés- Les isolants sont protégés par un pare-vapeur de la condensation côté intérieur

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

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

VMC Simple flux VMC double fluxL’air extérieur rentre par des entrées auto-réglables placées en haut des menuiseries des pièces principales.L’air vicié est rejeté à l’extérieur par le groupe

Le groupe de VMC est double. L’ai extérieur est aspiré , filtré , réchauffé et distribué dans la maison par la première partie du groupe.L’air vicié est rejeté à l’extérieur par la seconde partie en réchauffant l’air frais dans un échangeur.

Simple à poserPeu onéreux

On récupère la chaleur

La chaleur est rejetée à l’extérieur Plus coûteux au départEntretien et raccordement aux eaux usées (condensation)

27/07/13 page 8 / 14


4) Gestion – régulation

La solution minimale :

Sur chaque convecteur , un thermostat en série coupe ou alimente la résistance. Rudimentaire , peu confortable , cette solution demande une intervention pour passer en régime réduit.

Pour améliorer le confort en réalisant des économies, il est préférable de gérer l’ensemble du logement. Un programmateur contrôle la température et permet de choisir une température confort ou réduite selon la période de la journée.

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

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

On distingue :

- la programmation à action centrale : un thermostat par zone couplé avec un programmateur pilote des contacteurs installés dans le tableau

27/07/13 page 9 / 14


- la programmation à action locale : le programmateur transmet ses ordres (6 possibles) par un fil pilote aux appareils qui possèdent 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 rénovation , on peut utiliser la commande à distance (CAD) soit par :

- courant porteur : l’énergie et les commandes empruntent le même conducteur- liaison radio

27/07/13 page 10 / 14


3) Climatisation

On est parfois amené dans des locaux tertiaires , industriels ou domestiques à utiliser la climatisation pour maintenir une température et une hygrométrie compatibles avec l’activité et le confort.

1) Le principe :

L’air circule grâce à des ventilateurs. L’air frais et l’air recyclé sont dosés à l’aide des volets.

Si tout l’air est repris , on privilégie les économies au détriment de la qualité.

Si tout l’air est neuf , on a la qualité est optimale mais le coût est élevé.

On adopte souvent un réglage intermédiaire.

27/07/13 page 11 / 14


2) Constitution

Le filtre débarrasse l’air des poussières

La batterie chaude réchauffe l’air si nécessaire

La batterie froide , comparable au réfrigérateur produit du froid.

L’humidificateur rajoute l’eau sous forme de brouillard si nécessaire.

L’évaporateur , producteur de froid est placé à l’intérieur du local à refroidir.

Le condenseur évacue la chaleur à l’extérieur.

Le compresseur se pose à l’extérieur , à cause du bruit et de la chaleur qu’il produit.

3) Remarques

- la consommation d’énergie n’est pas négligeable. Dans le cas d’installations domestiques , d’autres moyens durables existent : conception du bâtiment , isolation , choix des matériaux , exposition , végétation…

- il existe différents systèmes :

- systèmes monoblocs simples à installer , robustes mais encombrants et bruyants.

- Systèmes « split-système » qui sont composés de 2 unités : l’unité intérieure , de petite taille et l’unité extérieure qui rassemble les éléments volumineux et bruyants.

- des unités de pompe à chaleur peuvent aussi être installées. Ils peuvent être réversibles et chauffer l’hiver et refroidir l’été.

27/07/13 page 12 / 14


4) Production d’eau chaude sanitaire

1) Le cumulus

Pour répondre aux besoins d’eau chaude, on utilise souvent le chauffe-eau électrique.

Le chauffe-eau instantané est réservé à une consommation très faible et un seul point d’eau.

Chauffe-eau instantané

On lui préfère le chauffe-eau à accumulation, souvent nommé « cumulus ». Il chauffe son volume en 8 heures, pendant les heures creuses. Le tarif heures creuses est indispensable pour être économiquement supportable.

Cumulus

27/07/13 page 13 / 14


2) Constitution

Sous son enveloppe extérieure, le chauffe-eau cache :

- une isolation thermique et une cuve émaillée (1)- une résistance électrique enfilée dans un fourreau métallique (3)- une anode (2) en magnésium pour éviter la corrosion- un thermostat (5) réglable de l’extérieur qui contrôle la température. Il est souvent associé à un

système de sécurité qui évite la surchauffe- une arrivée d’eau froide avec déflecteur dans le bas de la cuve (6)- un départ d’eau chaude dans le haut de la cuve (4)

Un groupe de sécurité élimine le trop plein de pression (surtout en cas de surchauffe)

Un réducteur de pression peut être utile en cas de pression élevée sur le réseau.

27/07/13 page 14 / 14

S2.2 CHAUFFAGEalternatif33.free.fr/2RNCAP13-S2-2-CHAUFFAGE-APP.pdf · C1-2 : Associer les...

Documents

Transcript of S2.2 CHAUFFAGEalternatif33.free.fr/2RNCAP13-S2-2-CHAUFFAGE-APP.pdf · C1-2 : Associer les...