Réseaux de Gaz et d’Électricité
Comprendre le Réseaux de Gaz et d’Électricité
Vous êtes un ingénieur en génie civil travaillant pour la compagnie InfrastructureTech, spécialisée dans la conception d’infrastructures.
Votre mission consiste à concevoir les réseaux de gaz naturel et d’électricité pour « La Roseraie », un nouveau quartier résidentiel en pleine expansion à la périphérie de Lumenville.
Ce quartier abritera 100 maisons individuelles modernes et deux immeubles d’appartements en copropriété, avec un focus sur des réseaux performants, éco-responsables, et sécuritaires.
Pour comprendre l’Analyse d’un Réseau Électrique, cliquez sur le lien.
Données Fournies:
- Zonage du quartier : 50 hectares au total, avec 80% réservé aux zones résidentielles, 10% aux espaces verts, et 10% aux zones commerciales et de services.
- Demande de Gaz :
- Maisons individuelles : Utilisation pour le chauffage et la cuisine avec une estimation de consommation de 2,500 kWh/an par maison.
- Immeubles d’appartements : Chaufferie centrale pour le chauffage et la production d’eau chaude, avec une consommation annuelle de 50,000 kWh par immeuble.
- Demande d’Électricité :
- Maisons individuelles : Estimation à 6 000 kWh/an.
- Immeubles d’appartements : Estimation à 25 000 kWh/an par immeuble.
- Caractéristiques du Gaz : Pouvoir calorifique de 10,5 kWh/m³ et pression de service de 4 bars.
- Tension Électrique : Standard du réseau à 230 V (monophasé).
- Coefficients de Diversité : Gaz à 0,6 et Électricité à 0,8.
Questions:
- Calcul de la Demande Totale en Gaz :
- À partir des données fournies, calculez la consommation annuelle totale en gaz pour les maisons individuelles et pour les immeubles d’appartements. Ensuite, déduisez la demande totale en gaz pour le quartier de La Roseraie.
- Calcul de la Demande Totale en Électricité :
- Estimez la consommation annuelle totale en électricité pour les maisons individuelles et pour les immeubles d’appartements. Calculez ensuite la demande totale en électricité pour le quartier.
- Capacité du Tuyau de Gaz :
- Sur la base de la demande totale en gaz et des caractéristiques fournies, déterminez la capacité nécessaire pour le tuyau de gaz, en mètres cubes par an.
- Capacité du Câble Électrique :
- Déterminez la capacité requise pour le câble électrique, en ampères, compte tenu de la demande totale en électricité et des spécifications techniques fournies.
Correction : Réseaux de Gaz et d’Électricité
1. Demande Totale en Gaz
Maisons individuelles :
- Nombre de maisons : 100
- Consommation annuelle estimée par maison : 2500 kWh
Consommation totale pour les maisons :
\[ = 100 \times 2,500 \, \text{kWh/an} \] \[ = 250,000 \, \text{kWh/an} \]
Immeubles d’appartements :
- Nombre d’immeubles : 2
- Consommation annuelle estimée par immeuble : 50,000 kWh
Consommation totale pour les immeubles :
\[ = 2 \times 50,000 \, \text{kWh/an} \] \[ = 100,000 \, \text{kWh/an} \]
Demande totale en gaz :
\[ = 250,000 \, \text{kWh/an} + 100,000 \, \text{kWh/an} \] \[ = 350,000 \, \text{kWh/an} \]
2. Demande Totale en Électricité
Maisons individuelles :
Consommation totale pour les maisons :
\[ = 100 \times 6,000 \, \text{kWh/an} \] \[ = 600,000 \, \text{kWh/an} \]
Immeubles d’appartements :
Consommation totale pour les immeubles :
\[ = 2 \times 25,000 \, \text{kWh/an} \] \[ = 50,000 \, \text{kWh/an} \]
Demande totale en électricité :
\[ = 600,000 \, \text{kWh/an} + 50,000 \, \text{kWh/an} \] \[ = 650,000 \, \text{kWh/an} \]
3. Capacité du Tuyau de Gaz
Pour calculer la capacité nécessaire du tuyau de gaz, nous utilisons la demande totale en gaz, le pouvoir calorifique du gaz, et le coefficient de diversité :
Capacité requise:
\[ = \frac{350,000 \, \text{kWh/an}}{10.5 \, \text{kWh/m}^3 \times 0.6} \] \[ = 55,556 \, \text{m}^3/\text{an} \]
4. Capacité du Câble Électrique
La capacité requise pour le câble électrique est calculée en utilisant la demande totale en électricité, la tension du réseau, et le coefficient de diversité :
Capacité requise (en A) :
\[ = \frac{650,000 \, \text{kWh} \times 1000 \, \text{W/kW}}{230 \, \text{V} \times 8760 \, \text{h/an} \times 0.8} \] \[ \approx 4.37 \, \text{A} \]
Recommandations:
- Surdimensionnement du tuyau de gaz :
Pour anticiper une éventuelle extension du quartier ou une augmentation de la demande, il est recommandé de surdimensionner la capacité du tuyau de gaz d’au moins 20%.
La nouvelle capacité requise serait d’environ:
\[ = 55,556 \, \text{m}^3/\text{an} \times 1.2 \] \[ \approx 66,667 \, \text{m}^3/\text{an} \]
- Installation de compteurs intelligents :
Pour une meilleure gestion de la consommation et une surveillance en temps réel, l’installation de compteurs intelligents est conseillée pour les réseaux de gaz et d’électricité.
- Espaces pour les infrastructures :
La planification doit inclure des espaces dédiés aux infrastructures essentielles, telles que les postes de transformation électrique et les stations de compression de gaz, pour assurer un fonctionnement efficace et sécuritaire des réseaux.
- Collaboration avec les autorités et fournisseurs :
Une collaboration étroite avec les autorités locales et les fournisseurs d’énergie est cruciale pour garantir le respect des normes et réglementations en vigueur, assurant ainsi la sécurité et la fiabilité des réseaux.
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