Installation Électrique Résidentielle
Comprendre l’Installation Électrique Résidentielle
Vous êtes un ingénieur en électricité et vous devez concevoir l’installation électrique d’une petite maison résidentielle. La maison comprend :
- Un salon
- Deux chambres
- Une cuisine
- Une salle de bain
Données:
- Salon :
- 1 télévision (120 W)
- 4 lampes (chaque 60 W)
- 1 ordinateur (200 W)
- Chambres (pour chaque chambre) :
- 2 lampes (chaque 60 W)
- 2 chargeurs de téléphone (chaque 10 W)
- Cuisine :
- 1 réfrigérateur (300 W)
- 1 micro-ondes (800 W)
- 4 lampes (chaque 60 W)
- Salle de bain :
- 1 sèche-cheveux (1000 W)
- 1 lumière (40 W)
- La tension du réseau domestique est de 230 V.
Questions:
- Calcul de la Charge Totale :
- Calculez la puissance totale consommée par chaque pièce.
- Déterminez la charge totale de la maison.
- Dimensionnement du Disjoncteur Principal :
- Utilisez la charge totale calculée pour déterminer la capacité du disjoncteur principal (en prenant un coefficient de sécurité de 25%).
- Calcul du Courant Total :
- Déterminez le courant total que l’installation doit pouvoir supporter, en utilisant la charge totale et la tension du réseau.
- Plan de Répartition des Circuits :
- Proposez un plan pour la répartition des différents appareils et luminaires sur les circuits. Assurez-vous que la charge sur chaque circuit ne dépasse pas 80% de la capacité maximale du disjoncteur associé.
- Estimation de la Longueur des Câbles :
- Estimez la longueur totale des câbles nécessaires pour l’installation, en supposant que la distribution des pièces est centrée autour d’un tableau électrique situé à l’entrée de la maison. Vous pouvez estimer les distances en supposant une surface moyenne de 10m x 10m pour la maison.
Correction : Installation Électrique Résidentielle
1. Calcul de la Charge Totale
Salon
- Télévision : \(120 \, \text{W}\)
- 4 lampes à \(60 \, \text{W}\) chacune : \(4 \times 60 = 240 \, \text{W}\)
- Ordinateur : \(200 \, \text{W}\)
Total Salon:
\[ = 120 \, \text{W} + 240 \, \text{W} + 200 \, \text{W} \] \[ = 560 \, \text{W} \]
Chambres
- 2 lampes à \(60 \, \text{W}\) chacune : \(2 \times 60 = 120 \, \text{W}\)
- 2 chargeurs de téléphone à \(10 \, \text{W}\) chacun : \(2 \times 10 = 20 \, \text{W}\)
Total par chambre:
\[ = 120 \, \text{W} + 20 \, \text{W} \] \[ = 140 \, \text{W} \]
Total pour deux chambres:
\[ = 140 \, \text{W} \times 2 \] \[ = 280 \, \text{W} \]
Cuisine
- Réfrigérateur : \(300 \, \text{W}\)
- Micro-ondes : \(800 \, \text{W}\)
\item 4 lampes à \(60 \, \text{W}\) chacune : \(4 \times 60 = 240 \, \text{W}\)
Total Cuisine:
\[ = 300 \, \text{W} + 800 \, \text{W} + 240 \, \text{W} \] \[ = 1340 \, \text{W} \]
Salle de bain
- Sèche-cheveux : \(1000 \, \text{W}\)
- Lumière : \(40 \, \text{W}\)
Total Salle de bain:
\[ = 1000 \, \text{W} + 40 \, \text{W} \] \[ = 1040 \, \text{W} \]
Charge Totale de la Maison:
\[ = 560 \, \text{W} + 280 \, \text{W} + 1340 \, \text{W} + 1040 \, \text{W} \] \[ = 3220 \, \text{W} \]
2. Dimensionnement du Disjoncteur Principal
- \( \text{Charge totale} = 3220 \, \text{W} \)
- \( \text{Coefficient de sécurité de 25\%} : 3220 \times 1.25 = 4025 \, \text{W} \)
Capacité du disjoncteur principal:
\[ = \frac{4025 \, \text{W}}{230 \, \text{V}} \] \[ \approx 17.5 \, \text{A} \]
Il est recommandé d’arrondir à un disjoncteur disponible commercialement, donc 20 A.
3. Calcul du Courant Total
\[ I = \frac{P}{V} \] \[ I = \frac{3220 \, \text{W}}{230 \, \text{V}} \] \[ I \approx 14 \, \text{A} \]
4. Plan de Répartition des Circuits
- Circuit 1 : Salon (560 W, 2.4 A)
- Circuit 2 : Chambres (280 W, 1.2 A par chambre, total 2.4 A pour deux)
- Circuit 3 : Cuisine (1340 W, 5.8 A)
- Circuit 4 : Salle de bain (1040 W, 4.5 A)
Chaque circuit est dimensionné pour ne pas dépasser 80% de 20 A (16 A), ce qui est respecté dans tous les cas.
5. Estimation de la Longueur des Câbles
- \( \text{Distance moyenne approximative entre le tableau électrique et chaque pièce} = 5 \, \text{m} \)
- \( \text{Supposons des allers-retours + 20\% pour installation} = 5 \times 2 \times 1.2 = 12 \, \text{mètres par circuit} \)
Longueur totale des câbles:
\[ = 4 \times 12 \] \[ = 48 \, \text{mètres} \]
Installation Électrique Résidentielle
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