installateur s a n i t a i r e - ffc

Fonds de Formation professionnelle de la Construction
L’installateur sanitaire
L’électricité pour
l’installateur sanitaire
L ’ I N S T A L L A T E U R
S
A
N
I
T
A
I
R
E
L’ÉLECTRICITÉ
POUR L’INSTALLATEUR SANITAIRE
FONDS DE
FORMATION
PROFESSIONNELLE
DE LA
CONSTRUCTION
Rue Royale 45
1000 Bruxelles
Tél. : (02) 210 03 33
Fax : (02) 210 03 99
www.laconstruction.be
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© Fonds de Formation professionnelle de la Construction, Bruxelles, 2006.
Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation, par quelque procédé que ce soit, réservés pour tous les pays.
D/2006/1698/01
2
AVANT-PROPOS
L’élargissement du champ d’activités du Fonds de Formation professionnelle de la Construction au
secteur du Parachèvement s’est accompagné d’un partage des responsabilités entre une série de
groupes de travail : les «Sections FFC».
La section «Installations sanitaires, Matériaux synthétiques et Gaz» avait décidé, au départ, de réaliser
un manuel scolaire. Au cours de l’évolution des travaux, ce manuel a pris plutôt la forme d’un ouvrage
de référence pour la formation.
C’est ainsi qu’il ambitionne de toucher un public aussi large que possible : les élèves du secondaire,
les adultes en formation, les formateurs et, en ﬁn de compte... les professionnels eux-mêmes.
Aﬁn de faciliter la tâche du lecteur, nous avons subdivisé l’ouvrage en différentes brochures d’une
quarantaine de pages chacune.
Une farde spéciale de classement est disponible pour les personnes qui désirent se procurer plusieurs
brochures ou la série complète. Vous trouverez une présentation de l’ensemble de la structure de
l’ouvrage au verso de la page de couverture.
Nous espérons que cet ouvrage contribuera à rendre la formation plus homogène et sommes convaincus qu’il permettra tant aux élèves qu’aux adultes en formation de se familiariser agréablement
avec les multiples facettes du métier d’installateur sanitaire.
Nous voudrions remercier ici tous les enseignants qui ont participé à la réalisation de ce travail de
longue haleine ainsi que les ﬁrmes qui nous ont aidés à choisir les illustrations et à corriger certains
textes.
Nous voudrions mentionner tout spécialement Messieurs N. De Pue (†) (ancien président de la
F.B.I.C. - Fédération Nationale des Associations de Patrons Installateurs Sanitaires et de Chauffage
au gaz, Plombiers, Zingueurs et Ardoisiers-Couvreurs de Belgique) et G. Wouters (président honoraire
de la Verenigde Lood- en Zinkbewerkers, Antwerpen) qui ont contribué à ce projet et en ont rendu
possible la réalisation.
Nous vous souhaitons beaucoup de plaisir dans votre lecture.
Stefaan Vanthourenhout,
Président du FFC.
GROUPE DE TRAVAIL
Rédaction:
M. Michils
M. Michielsen (Electrabel)
Coordination:
M. P. Becquevort
3
TABLE DES MATIÈRES – MODULE IX
I. CONCEPTS ..........................................................................................................................................
I.1. Tension ..........................................................................................................................................
I.2. Intensité .........................................................................................................................................
I.3. Résistance ....................................................................................................................................
I.4. Puissance ......................................................................................................................................
I.5. Production d’électricité ...............................................................................................................
I.5.1. Tension continue, tension alternative ...........................................................................
I.5.2. Production de tension alternative .................................................................................
I.6. 230 volts - 400 volts (220 V, 380 V) ..............................................................................................
5
5
7
9
11
13
13
14
16
II. MESURE DES GRANDEURS ÉLECTRIQUES ..................................................................................
II.1. Appareils de mesure ....................................................................................................................
II.2. Mesure de la tension monophasée et triphasée ........................................................................
II.3. Raccordement d’un chauffe-eau à accumulation (étoile-triangle) ...........................................
II.4. Recherche des défectuosités ......................................................................................................
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17
18
19
21
III. PRESCRIPTIONS D’INSTALLATION ................................................................................................
III.1. Mise à la terre ...............................................................................................................................
III.2. Liaisons équipotentielles ............................................................................................................
III.3. Locaux humides ...........................................................................................................................
III.3.1. Généralités .......................................................................................................................
III.3.2. Indices de protection ......................................................................................................
III.3.3. Zones de sécurité en installation domestique .............................................................
22
22
26
27
27
28
30
IV. PROTECTIONS .................................................................................................................................
IV.1. Fusibles .........................................................................................................................................
IV.2. Disjoncteur ....................................................................................................................................
IV.3. Différentiel .....................................................................................................................................
IV.4. Thermocouple ...............................................................................................................................
IV.5. Cellule photoélectrique ................................................................................................................
IV.6. Thermostat d’eau chaude de la chaudière .................................................................................
IV.7. Sécurité de manque d’eau ...........................................................................................................
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32
35
36
40
42
42
42
V. L’UTILISATION DE FILS ET DE CÂBLES .........................................................................................
43
VI. APPAREILS ÉLECTRIQUES: APPAREILS DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE ..........................
VI.1. Quantité d’eau nécessaire ...........................................................................................................
VI.2. Pose d’un appareil de production d’eau chaude .......................................................................
VI.3. Chauffe-eau bouilleur ..................................................................................................................
VI.4. Appareil instantané ou à serpentin ............................................................................................
VI.5. Appareils à accumulation ............................................................................................................
VI.5.1. Appareils à accumulation sous pression .....................................................................
VI.5.2. Appareils à accumulation hors pression ......................................................................
VI.5.3. Chauffe-eau à accumulation «confort» .........................................................................
VI.5.4. Le choix rationnel d’un chauffe-eau à accumulation ..................................................
VI.5.5. Quelques règles d’économie d’énergie dans la consommation d’eau chaude ........
VI.5.6. Chauffe-eau mixte ...........................................................................................................
VI.6. Interrupteur préférentiel ..............................................................................................................
VI.7. A quoi faut-il faire attention lors de l’achat d’un chauffe-eau? ................................................
VI.8. Raccordement hydraulique .........................................................................................................
VI.9. Entretien + raccordement ............................................................................................................
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44
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VII. APPAREILS DE RÉGULATION .......................................................................................................
VII.1. Relais temporisé ...........................................................................................................................
VII.2. Minuterie .......................................................................................................................................
VII.3. Interrupteurs de présence ...........................................................................................................
VII.4. Thermostats ..................................................................................................................................
59
59
60
61
62
VIII. TENSION DE SÉCURITÉ ................................................................................................................
64
ÉPILOGUE
64
4
...........................................................................................................................................
I. CONCEPTS
Pour parler de «l’électricité», il faut comprendre le sens de quelques concepts qui reviennent constamment.
I.1. TENSION
Symbole U – Unité = 1 V (volt)
Pour comprendre cette notion, il faut commencer par retourner à la nature.
Prenons pour exemple l’EAU. La plus petite particule d’eau qui existe et qui possède encore toutes
les propriétés de l’eau s’appelle une MOLÉCULE.
La molécule d’eau est elle-même constituée d’atomes d’hydrogène (H) et d’oxygène (O).
Les atomes sont, à leur tour, composés d’un noyau autour duquel circulent des ÉLECTRONS.
Les électrons ont toujours une charge électrique négative.
Le noyau, par contre, se compose de PROTONS et de NEUTRONS.
Les protons ont une charge électrique positive tandis que les neutrons sont neutres et n’ont donc pas
de charge.
Les atomes sont, par nature, toujours neutres c.-à-d. qu’ils possèdent autant de protons que d’électrons.
Électrons: ces particules ont une charge négative.
Protons:
ces particules ont une charge positive; il y a
autant de protons que d’électrons
Neutrons: ces particules n’ont pas de charge
Noyau
Orbites
L’atome est électriquement neutre puisque sa charge positive (les protons) et sa charge négative (les électrons) sont égales et se neutralisent.
Si nous prenons deux atomes différents, nous pourrons observer qu’ils présentent une différence de
charge.
Cette différence de charge s’appelle la TENSION.
5
Comparons avec une installation d’eau toute
simple.
Prenons deux réservoirs contenant de l’eau:
le réservoir A et le réservoir B. Ces deux réservoirs sont raccordés entre eux par un tuyau et
un robinet.
Si l’on ouvre le robinet, l’eau contenue dans
les deux réservoirs se stabilisera au même
niveau.
(LOI DE LA NATURE: la tendance à l’équilibre).
Si l’on veut que de l’eau s’écoule du réservoir
A dans le réservoir B quand on ouvre le robinet,
il faudra avoir une différence de niveau ou de
hauteur entre les deux réservoirs.
Une pression sera exercée sur le robinet du
côté du réservoir A.
Nous appliquons ici le principe des vases communiquants.
Dès que l’on ouvrira le robinet, l’eau s’écoulera de A dans B jusqu’au moment où les deux
réservoirs seront remplis à la même hauteur
et où la pression retombera.
Il en va de même pour l’électricité. Pour avoir un courant, il faut également avoir une différence de
pression électrique entre deux corps.
On appelle cette différence de pression la DIFFÉRENCE DE POTENTIEL ou tout simplement la
TENSION (symbole U).
La tension électrique est représentée par le symbole U et est exprimée par l’unité volt (V). Par
exemple: U = 220 V.
Nous étudierons plus loin la manière de mesurer cette tension.
TENSION PLUS ÉLEVÉE =
PLUS DE PRESSION =
PLUS D’ÉLECTRICITÉ
SPANNING
TENSION
TENSION PLUS BASSE =
MOINS DE PRESSION =
MOINS D’ÉLECTRICITÉ
volt (V)
LA TENSION EST À L’ÉLECTRICITÉ
CE QUE LA PRESSION EST À L’EAU
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
6
I.2. INTENSITÉ
Symbole I – Unité = 1 A (ampère).
Si nous relions entre eux nos deux atomes ou
corps ou réservoirs d’eau, des électrons ou de
l’eau se déplaceront d’un point à un autre.
On appelle ce déplacement d’électrons COURANT D’ÉLECTRONS ou INTENSITÉ ÉLECTRIQUE.
On peut constater que, plus la différence de niveau est importante, plus le débit sera élevé et que,
plus le tuyau de raccordement entre les deux réservoirs sera gros, plus il y aura de débit.
Il en va de même pour l’électricité: plus l’intensité du courant électrique est élevée, plus les ﬁls
(conducteurs) doivent être épais.
Si l’on place un conducteur entre
une borne de charge positive et
une borne de charge négative, les
électrons libres du conducteur sont
attirés par le pôle positif. Ce déplacement d’électrons dans le conducteur s’appelle l’INTENSITÉ ÉLECTRIQUE.
compteur
litres
7
L’intensité électrique est représentée par le symbole I et est exprimée par l’unité ampère (A).
Exemple: I = 15 A.
On peut également mesurer l’intensité électrique, mais nous y reviendrons plus loin.
INTENSITÉ DU COURANT
ampère (A)
QUANTITÉ D’ÉLECTRICITÉ QUI PEUT
TRAVERSER UN CONDUCTEUR
DÉTERMINÉ
EN CAS DE TENSION IDENTIQUE, IL Y
AURA PLUS D’ÉLECTRICITÉ QUI POURRA
PASSER DANS UN CONDUCTEUR DE
GRANDE SECTION QUE DANS UN
CONDUCTEUR DE FAIBLE SECTION
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
8
I.3. RÉSISTANCE
Symbole R – Unité = 1 Ω (ohm).
Si nous voulons raccorder entre eux nos deux réservoirs d'eau, il nous faudra utiliser un tuyau ou
un ﬂexible.
Pour le transport de l'électricité, il nous faut un CONDUCTEUR.
Comparons à nouveau avec les deux
réservoirs d’eau.
Nous constatons alors que l’apport d’eau
est à son maximum quand le diamètre du
tuyau est large, que sa longueur est réduite, que ses parois sont lisses et qu’il y a
peu de coudes.
En d’autres termes, il y a peu de RÉSISTANCE.
Calcaire
Par contre, l’apport d’eau est faible lorsque
le diamètre du tuyau est étroit, que ses
parois sont rugueuses, que sa longueur est
importante et qu’il y a beaucoup de coudes.
En d’autres termes, la RÉSISTANCE EST
ÉLEVÉE.
PLUS LA SECTION D’UN
CONDUCTEUR EST FAIBLE,
PLUS LA RÉSISTANCE
AUGMENTE ET DONC
AU PLUS VITE,
POUR UN MÊME
COURANT,
CE CONDUCTEUR
VA CHAUFFER,
ROUGIR
ET FONDRE
RÉSISTANCE
ohm (Ω)
LA RÉSISTANCE DÉPEND DE LA
LONGUEUR, DE LA SECTION ET DE
LA NATURE DU MATÉRIAU
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
9
Nous pouvons une nouvelle fois faire une comparaison avec l’électricité.
ON APPELLE RÉSISTANCE ÉLECTRIQUE LA GÊNE QUE LES ÉLECTRONS RENCONTRENT
DURANT LEUR DÉPLACEMENT.
Dans la nature, on parle de:
CONDUCTEURS:
ce sont des matériaux qui laissent bien passer le courant électrique.
Par exemple: le cuivre, l’aluminium.
ISOLATEURS:
ce sont des matériaux qui empêchent le déplacement des électrons.
Par exemple: le bois, le verre, la porcelaine.
La résistance électrique est représentée par le symbole R et est exprimée par l’unité ohm Ω (*).
Exemple: R = 10 Ω.
Schématiquement, on représente une résistance par le symbole suivant:
(*) Loi d’Ohm:
U(V) = R(Ω) x I(A) = volt
U(V)
I(A) = ––– = ampère
R(Ω)
U(V)
R(Ω) = ––– = ohm
I(A)
10
I.4. PUISSANCE
Symbole P – Unité = 1 W (watt).
La puissance P d’un appareil
=
la quantité d’énergie électrique absorbée par
seconde dans l’appareil de consommation (et
convertie en travail)
En mécanique, la puissance d’un objet (une voiture, p. ex.) est déterminée par la force appliquée à
l’objet et la vitesse à laquelle il se déplace.
La puissance = la force x la vitesse.
On peut comparer la force à la tension électrique U (exprimée en volts).
On peut comparer la vitesse à l’intensité I (exprimée en ampères).
Ou:
La puissance = la tension x l’intensité
P=UxI
1W=1Vx1A
P=UxI
P
I = ––
U
P
U = ––
I
Application : prenons par exemple un appareil: puissance = 2300 W (watts)
tension = 230 V (volts)
P
L’intensité du courant I = –– = 10 A
U
Quel fusible allons-nous utiliser? (exprimé en A (ampères))
Attention!
Lorsque l’on place un disjoncteur dans le circuit d’un boiler ou chauffe-eau à accumulation, il faut
tenir compte du fait qu’il va se déclencher après ± 1 heure à pleine charge.
Exemple: chauffe-eau 2300 W, tension 230 V = 10 A.
11
En théorie, un disjoncteur de 10 A devrait sufﬁre. En pratique, ce disjoncteur sera soumis pendant
six heures à une charge de 10 A qui a pour effet de le faire déclencher après ± 1 heure.
Nous placerons donc ici un disjoncteur de 16 A.
Nous pouvons voir, au tableau suivant, quels fusibles utiliser à une puissance déterminée du
chauffe-eau, ainsi que la section du conducteur et du conducteur de protection que nous devons
utiliser.
Si nous plaçons des disjoncteurs, nous ne les soumettrons jamais à une charge maximale parce que
la production d'eau chaude implique un temps de charge de plusieurs heures.
Type de circuit
Section minimale
des ﬁls
(mm²)
Courant
nominal
du fusible
Capacité du
disjoncteur
automatique
Eclairage
1,5
10 A
16 A
Prises
2,5
16 A
20 A
4x4+4
6 (monophasé)
20 A
25 A – 32 A
25 A
32 A – 40 A
4x4+4
2x6+6
20 A
25 A
6
10
25 / 32 A
40 / 50 A
32 / 40 A
50 / 63 A
Machine à laver
(1 appareil
par circuit)
Cuisinière (4 taques)
+ four
Pour puissances
supérieures
SOURCE: VYNCKIER - GENT
12
I.5. PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ
Il convient d’établir une distinction entre l’électricité NATURELLE et l’électricité ARTIFICIELLE.
La forme la moins utilisable est l’électricité naturelle.
On entend par là l’électricité STATIQUE et la FOUDRE.
L’électricité artiﬁcielle, pour sa part, peut être subdivisée en deux grands groupes:
• LE COURANT CONTINU ou électricité qui ne recourt pas à des éléments mobiles.
Exemples: pile, batterie, thermocouple, cellule solaire, génératrice.
• LE COURANT ALTERNATIF ou électricité résultant de l’utilisation d’éléments rotatifs ou mobiles.
Exemple: dynamo, alternateur, onduleur.
I.5.1. TENSION CONTINUE, TENSION ALTERNATIVE
Dans la production de tension, on peut encore parler de:
TENSION CONTINUE:
tension qui ne change jamais de signe. Elle est produite dans toutes les sources statiques et dans
une dynamo.
TENSION ALTERNATIVE:
tension qui change de sens.
Cette tension est produite dans un alternateur.
SOURCE: UCAR
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
13
I.5.2. PRODUCTION DE TENSION ALTERNATIVE
Pour produire une tension de manière dynamique, on utilise l’un des phénomènes propres à l’électricité.
Plus particulièrement, lorsqu’un courant traverse un conducteur, ce conducteur se comporte comme
un aimant, c.-à-d. qu’un champ magnétique se crée autour de chaque conducteur au moment où
celui-ci est traversé par un courant.
Les scientiﬁques ont découvert que l’inverse est également vrai, c.-à-d. que lorsque nous déplaçons
un conducteur dans un champ magnétique, une tension se produit à l’intérieur du conducteur.
C’est sur la base de cette propriété qu’on a mis au point des machines qui vont nous fournir de la
tension selon cette méthode.
Dans la pratique, on utilise des alternateurs.
Ces machines sont actionnées par des turbines à vapeur.
La vapeur est fournie par des chaudières géantes qui utilisent le charbon, le gaz naturel, le mazout
ou la matière ﬁssile comme source de chaleur.
On appelle ce type de centrales les centrales THERMIQUES.
Les centrales qui utilisent la force de l’eau comme source d’énergie s’appellent les centrales
HYDROÉLECTRIQUES.
On trouve peu de centrales de ce type dans notre pays.
Un alternateur fonctionne comme suit:
si l’on fait tourner un aimant à vitesse constante (à l’intérieur ou à côté d’une bobine), un CHAMP
MAGNÉTIQUE va se former dans la bobine. Ce champ magnétique alterne continuellement son
INTENSITÉ et sa DIRECTION.
En raison de ce CHAMP MAGNÉTIQUE ALTERNATIF, on va produire une TENSION INDUITE qui
change, elle aussi, de GRANDEUR et de DIRECTION.
On appelle TENSION ALTERNATIVE la tension obtenue de la sorte.
tension
1 période = 360°
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
14
Le temps que met une tension alternative ou un courant alternatif pour effectuer un cycle complet
s’appelle une PÉRIODE.
Toutefois, si l’on a plusieurs périodes par seconde, on parlera de FRÉQUENCE. La fréquence de
notre réseau d’éclairage est de 50 hertz (ou 50 Hz).
Cela veut dire qu’il y a 50 périodes pendant un laps de temps d’une seconde.
Attention!
Ce n’est pas toujours vrai. Si vous prenez le réseau d’éclairage américain, vous aurez une fréquence de 60 Hz.
Mais, si au lieu d’utiliser une seule bobine, on en utilise trois qui sont décalées l’une de l’autre de
120°, on ne produira pas un courant monophasé mais un courant triphasé.
tension E
On parle généralement de FORCE MOTRICE ou triphasé.
E1
bobine 1
E2
bobine 2
E3
bobine 3
temps
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
15
I.6. 230 VOLTS, 400 VOLTS (220 V, 380 V)
En principe, toutes les nouvelles installations sont raccordées au réseau en monophasé.
Si ce n’est pas possible autrement ou si l’on a besoin de beaucoup d’énergie, on effectuera un
raccordement triphasé.
On rencontrera les possibilités de tension suivantes sur le réseau de distribution actuel:
230 V (monophasé)
Avec ce raccordement, l’alimentation du tableau
de distribution est assurée par deux conducteurs.
On mesurera toujours une tension de 230 V
entre ces deux conducteurs.
3 x 230 V
Sur ce réseau, la tension entre les phases est
de 230 V.
Dans ce cas, l’alimentation du tableau de distribution sera assurée par 3 ﬁls.
Avec le 3 x 230 V, il n’y a pas de conducteur
neutre.
230/400V
Sur le réseau 230/400 V, on utilise toujours le
conducteur neutre.
Sur ce réseau, on mesure 400 V entre les différentes phases et 230 V entre une phase et le
conducteur neutre.
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
ATTENTION!
Actuellement (2006) tous les réseaux européens sont uniformisés.
Cela veut dire que le 220 V est devenu du 230 V et que le 380 V est devenu du 400 V.
16
II. MESURE DES GRANDEURS ÉLECTRIQUES
II.1. APPAREILS DE MESURE
Tout comme certains appareils permettent de mesurer la pression ou la dureté de l’eau, il existe des
appareils pour mesurer les grandeurs électriques.
Il est important de mesurer pour avoir une connaissance exacte de la situation.
Les résultats des mesures nous donneront une meilleure idée du fonctionnement de l’installation.
Mais avant de commencer à mesurer, il faut savoir comment fonctionne l’appareil de mesure, comment le lire et le brancher.
Les appareils de mesure analogiques sont
remplacés, depuis quelques années, par les
appareils numériques.
La principale raison en est que les appareils
numériques sont beaucoup plus précis et sont
fortement protégés contre la surcharge ou les
erreurs d’utilisation.
De plus. les mesures se réalisent plus rapidement avec ces appareils, ce qui facilite le
travail.
SOURCE: FLUKE
SOURCE: GANZ
17
II.2. MESURE DE LA TENSION MONOPHASÉE ET TRIPHASÉE
Exemple: le réseau est en 230 V/400 V (nouveaux réseaux).
Le client a besoin d’un raccordement monophasé à 230 V.
La société de distribution lui fournit 1 phase et le conducteur neutre.
Le client a besoin d’un raccordement triphasé à 400 V.
Dans ce cas, la société de distribution met à sa disposition les 3 phases et le conducteur neutre. De
la sorte, il a 230 V entre le neutre et une phase, et 400 V entre les différentes phases.
Anciens réseaux
Nouveaux réseaux
Exemple: le réseau est en 133 V/230 V (ancien réseau).
Le client a besoin d’un raccordement monophasé à 230 V:
il reçoit 2 phases de la société de distribution.
Le client a besoin d’un raccordement triphasé à 230 V:
dans ce cas, la société de distribution met 3 phases à sa disposition.
Ce type de réseau ne dispose pas de 400 V.
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II.3. RACCORDEMENT D’UN CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION
(ETOILE-TRIANGLE)
QUEL FUSIBLE ET QUELLE SECTION DE FIL UTILISER ?
Exemple:
Nous allons calculer la section des ﬁls et le fusible nécessaires pour le raccordement triphasé d’un
chauffe-eau.
L’appareil a une puissance de 3000 W (3 kW), comprend 3 résistances ayant chacune une puissance de 1000 W (1 kW) – 230 V et la tension entre les phases est de 3 x 230 V.
3000 : 230 = 13,04 : √3 = 7,54 A (fusible ou disjoncteur de 10 A)
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Si la tension entre les phases est de 3 x 400 V, nous avons:
3000 : 400 = 7,50 : √3 = 4,33 A (fusible ou disjoncteur de 6 A)
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Si l’appareil est raccordé en monophasé sur une tension de 1 x 230 V MONO, nous avons le résultat
suivant:
3000 : 230 = 13,04 A (fusible ou disjoncteur de 16 A)
Maintenant que nous connaissons l’intensité du courant absorbé, nous pouvons déduire la section
des conducteurs en nous aidant du tableau ci-après.
19
ATTENTION!
Si nous utilisons des disjoncteurs, il est conseillé de placer un disjoncteur de 20 A au lieu de 16 A en
présence d’une consommation de courant de 16 A.
Un disjoncteur de 16 A déclenche lorsqu’il reste plus d’une heure sous une charge de 16 A. C’est
normalement le cas d’un boiler et des appareils à accumulation. Ceux-ci peuvent rester sous tension
durant 8 heures.
Nous remarquons que la section du ﬁl est de 2,5 mm² lorsqu’on utilise un disjoncteur de 20 A.
Le tableau ci-après présente un récapitulatif complet des protections et de la section des ﬁls, et
permet aussi de déterminer la charge maximum pour les différentes tensions réseau.
Type de circuit
Section minimale
des ﬁls
(mm²)
Courant
nominal
du fusible
Capacité du
disjoncteur
automatique
Eclairage
1,5
10 A
16 A
Prises
2,5
16 A
20 A
4x4+4
6 (monophasé)
20 A
25 A – 32 A
25 A
32 A – 40 A
4x4+4
2x6+6
20 A
25 A
6
10
25 / 32 A
40 / 50 A
32 / 40 A
50 / 63 A
Machine à laver
(1 appareil
par circuit)
Cuisinière (4 taques)
+ four
Pour puissances
supérieures
20
II.4. RECHERCHE DES DÉFECTUOSITÉS
Les appareils de mesure ou crayons testeurs permettent de vérifier si l’on a affaire à une
DÉFECTUOSITÉ MÉCANIQUE ou ÉLECTRIQUE.
Lorsqu’un appareil ne fonctionne pas, il faut commencer par vériﬁer s’il n’y a pas d’indices extérieurs
susceptibles de fournir des indications sur la panne.
Par exemple: on peut se baser sur l’odeur pour constater éventuellement qu’un appareil ou un de
ses éléments a brûlé par surchauffe.
La couleur de l’élément peut également constituer un indice.
En deuxième lieu, on vériﬁera si l’appareil est encore alimenté en électricité en mesurant la tension
à différents endroits. Il se peut très bien qu’il s’agisse d’un fusible fondu, d’un disjoncteur qui a
déclenché, d’une coupure de câble ou d’un différentiel qui a déclenché.
Lorsqu’une sécurité est entrée en action, on recherchera, tout en la réparant, la raison pour laquelle
elle est entrée en action. Sinon, cela n’a aucun sens d’effectuer la réparation.
Le dépannage consiste à remplacer l’élément défectueux et à remettre l’installation ou l’appareil
en ordre sans modiﬁcation.
On peut facilement réparer soi-même les défectuosités simples, comme une coupure de câble, une
sécurité qui fonctionne mal ou un moteur brûlé.
Mais quand on constate qu’il y a un problème dans la commande électronique complexe de pompes
ou du chauffage central, il vaut mieux faire appel à un technicien de la ﬁrme ou à un spécialiste.
Celui-ci remplacera les éléments défectueux par des pièces d’origine et remettra en service l’appareil
ou l’installation.
Si vous constatez une défectuosité mécanique, vous pouvez la réparer vous-même au moyen d’outils
appropriés.
Il sufﬁt de communiquer au fournisseur les données ﬁgurant sur la plaquette d’identiﬁcation de
l’appareil, pour qu’il vous fasse parvenir les bonnes pièces de rechange.
Si la réparation pose problème, faites venir un technicien ou emportez l’appareil chez le fabricant.
Réparez toujours avec des pièces d’origine, sinon vous risquez d’autres pannes.
Un bon conseil: UN ENTRETIEN RÉGULIER PRÉVIENT GÉNÉRALEMENT LES GROSSES PANNES
ET LES GROS FRAIS.
SOURCE: ATHLET
21
III. PRESCRIPTIONS D’INSTALLATION
Le RGIE ou Règlement Général
sur les Installation Électriques
est formel.
Seul est autorisé le matériel
pourvu de la marque CEBEC et
d’un AGRÉMENT EUROPÉEN
complété, depuis le 1/1/96, du
marquage CE.
CEBEC
Belgique
SEMKO
Suède
KEMA
Pays-Bas
SETI
Finlande
VDE
Allemagne
ÖVE
Autriche
UTE
France
IMQ
Italie
DEMKO
Danemark
AEE
Espagne
NEMKO
Norvège
IPQ
Portugal
SEV
Suisse
BS
GrandeBretagne
Lloyd’s
Register of
Shipment
ASTA
SOURCE: VYNCKIER - GENT
Toutes les habitations neuves doivent répondre aux nouvelles réglementations.
Les habitations datant d’avant 1981 seront mises en conformité avec le RGIE lorsqu’elles subiront
des modiﬁcations importantes (rénovation).
III.1. MISE À LA TERRE
Le système de mise à la terre a principalement pour but de protéger les personnes contre les électrocutions par contact indirect, c’est-à-dire contre l’apparition d’une tension dangereuse sur la masse
d’un appareil électrique lors d’un défaut d’isolation.
Quand il n’y a pas de prise de terre ou qu’elle ne
sufﬁt pas, le courant anormal peut être conduit, en
tout ou en partie, par le corps de la personne qui
touche l’appareil défectueux.
ABSENCE DE PRISE DE TERRE OU
RÉSISTANCE DE DISPERSION TROP ELEVEE
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
22
Auparavant, on réalisait une prise de
terre en reliant un ﬁl de cuivre à un piquet
spécial enfoncé dans le sol. Cette méthode n’est plus acceptée que comme
terre complémentaire lorsque la boucle
de terre est insufﬁsante ou dans les
constructions qui datent d’avant octobre
1981.
EMPLACEMENT DE LA BOUCLE DE TERRE DANS UNE
CONSTRUCTION NEUVE
FONDATION
BÉTON
INSTALLATION D’UNE PRISE DE
TERRE
La prise de terre est réalisée conforméPLEINE TERRE
ment aux dispositions de l’article 69 du
OU SABLE
RGIE et sa résistance de dispersion est
inférieure à 100 Ω.
BOUCLE DE MISE À LA TERRE
Pour toute nouvelle construction dont le
fond de fouille des fondations atteint au
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
moins 0,60 m, le dispositif minimum
comporte une boucle de terre disposée
à fond de fouille. Cette boucle de terre est constituée d’un conducteur plein en cuivre nu ou en cuivre
plombé de 35 mm2 de section ronde, sans soudure. Les extrémités de cette boucle de terre sont
connectées à la borne inférieure de la barrette de sectionnement à la terre.
Art. 70-05 du RGIE
Pour permettre la mesure de la résistance de dispersion de la prise de terre, il est indispensable de
prévoir un dispositif de coupure (barrette de sectionnement) qui est démontable uniquement à l’aide
d’un outil.
Par. 2-05 Arrêté Ministériel du 6-10-1981
La boucle de terre est placée contre les terrains nus à fond de fouille. Elle est recouverte de bonne
terre de manière à n’être en aucun cas, en contact avec les matériaux constituant les murs de fondations (mortier, béton, armature métallique…).
Pour ﬁxer éventuellement le conducteur de terre au sol du fond de la fouille, sont uniquement utilisés
des objets en cuivre ou en une matière n’ayant pas d’action corrosive sur le cuivre constituant la
boucle de terre.
Les piquets de terre doivent être placés en dehors de la boucle de terre.
PIQUET ENFONCÉ
À LA VERTICALE
BARRETTE DE SECTIONNEMENT
SOURCE: AIB - VINÇOTTE - BRUXELLES
SOURCE: LEGRAND - DIEGEM
23
Le RGIE stipule que tous les appareils électriques doivent être équipés d’une prise de terre
(symbole
).
Mais il y a des exceptions à cette règle.
Les prises dotées d’un transformateur de sécurité, les pièces des circuits électriques alimentés à très
basse tension de sécurité (12 V et 25 V) et les appareils à double isolation (reconnaissables au
symbole
) ne peuvent pas être raccordés à la terre.
Le raccordement à la terre des parties métalliques de ces appareils ne ferait qu’accroître le risque
d’électrocution.
Le règlement stipule aussi que seules peuvent être utilisées les prises équipées d’une BROCHE
DE TERRE et d’une SÉCURITÉ ENFANTS.
Les PRISES DE TERRE À CONTACTS LATÉRAUX sont INTERDITES!
Lorsque le conducteur de protection (mise à la terre) fait partie des conduites de l’installation, sa
section doit être au moins égale à celle des conducteurs ou égale à 1,5 mm² s’il bénéﬁcie d’une
protection mécanique, c.-à-d. quand le conducteur est inséré dans un tube.
Si le conducteur ne bénéﬁcie pas d’une protection mécanique, il faut prévoir une section minimum
de 4 mm².
Quand un circuit d’éclairage est réalisé avec des conducteurs de 1,5 mm², le conducteur de protection doit aussi avoir une section de 1,5 mm².
Le RGIE prévoit également deux possibilités d’installations:
• installation dont la résistance de terre < 30 ohms
Les appareils d’utilisation à poste ﬁxe, les dispositifs de réglage et les socles de prises de courant
qui sont admis dans les salles d’eau, salles de douches, salles de bains, les dispositifs servant au
raccordement des lessiveuses et lave-vaisselle sont protégés par un dispositif distinct de la protection
à courant différentiel résiduel à haute et très haute sensibilité (30 mA).
• installation dont la résistance de terre est comprise entre 30 et 100 ohms
Il faut des différentiels de 30 mA supplémentaires: un pour l’ensemble des circuits d’éclairage et un
pour chacun des autres circuits ou groupe de circuits comprenant au maximum 16 prises simples
ou multiples (2 circuits). Un interrupteur différentiel de 100 mA est autorisé pour les circuits qui
alimentent la cuisinière électrique, le congélateur et/ou le frigo.
Les installations dont la résistance de terre est supérieure à 100 ohms sont interdites.
Un conducteur de protection (terre) doit être bien
identiﬁable.
C’est pourquoi on lui a attribué la couleur JAUNEVERT.
L’emploi de ﬁls électriques VERTS et JAUNES est
donc interdit pour des raisons de sécurité.
24
PRISE BELGE
PRISE EUROPÉENNE
BROCHE DE TERRE
AUTORISÉE
MAUVAIS
TERRE LATÉRALE + BROCHE
DE TERRE AUTORISÉES
BON
MAUVAIS
PRISE ALLEMANDE
TERRE LATÉRALE
INTERDITE
BON
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
25
III.2 LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES
Même en présence d’une bonne
mise à la terre, il est toujours possible que des éléments conducteurs
qui ne font pas partie de l’installation
électrique soient mis sous tension.
Pour éviter ce risque, il faut commencer par relier entre eux et à la terre
tous les éléments conducteurs accessibles de la construction et toutes
les conduites de gaz, eau et chauffage central.
C’est ce qu’on appelle les liaisons
équipotentielles.
LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES DANS LA SALLE DE BAINS
GAZ
PRISE
EAU FROIDE
LIAISONS
ÉQUIPOTENTIELLES
SUPPLÉMENTAIRES
LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES
PRINCIPALES
CONDUITES D’ÉVACUATION
CHAUFFAGE
CENTRAL
BOUCLE DE TERRE
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
LIAISONS ÉQUIPOTENTIELLES SUPPLÉMENTAIRES
ARRIVEE D’EAU
BAIGNOIRE
LIAISONS
ÉQUIPOTENTIELLES
SUPPLÉMENTAIRES
ÉVACUATION D’EAU
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
26
On entend, par éléments conducteurs d’une construction, les
supports métalliques, fers à
béton, grilles métalliques de
protection (p. ex. du chauffage
par le sol), châssis en aluminium, dormants métalliques,
etc. En outre, des liaisons équipotentielles supplémentaires
sont nécessaires dans la salle
de bains. Celles-ci relient les
éléments métalliques tels que
baignoire, receveur de douche,
conduites d’eau, radiateurs,
chambranles métalliques et
chauffe-eau entre eux et à la
terre.
L’ensemble des machines et
appareils (y compris les lampes), même alimentés par des
prises, rentrent également dans
cette liste. Pour réaliser des
liaisons équipotentielles supplémentaires, on peut utiliser
un conducteur vert-jaune de
2,5 mm² si celui-ci est protégé
mécaniquement ou de 4 mm²
(sans protection mécanique).
III.3 LOCAUX HUMIDES
III.3.1. GÉNÉRALITÉS
On accordera une attention toute particulière aux locaux humides (salle de bains, buanderie, sauna,
douche et piscine).
On prendra les précautions suivantes:
– tous les circuits présents dans la salle de bains seront protégés par un disjoncteur différentiel de
30 mA;
– on n’utilisera, dans le volume-enveloppe, que du matériel à très basse tension de sécurité (chauffeeau IPX4);
– l’appareil d’alimentation de cette très basse tension se trouvera en dehors du local;
– on n’utilisera, dans le volume de protection, que du matériel à basse tension de sécurité
de 25 V;
– l’appareil d’alimentation de cette basse tension de sécurité se trouvera en dehors du local;
– il n’y aura pas de prises, d’interrupteurs, d’appareils de commande, de thermostats et d’appareils
électriques (sauf chauffe-eau IPX4) dans le volume de protection et dans le volume-enveloppe;
– on utilisera uniquement des interrupteurs bipolaires pour mettre l’éclairage en service;
– on n’utilisera que du matériel et des appareils étanches à l’eau ou aux éclaboussures (reconnaissables à leur numéro IP) dans les locaux humides.
– les appareils de chauffage mobiles sont interdits.
ON ÉVITERA TOUT CONTACT AVEC UN APPAREIL ÉLECTRIQUE LORSQU’ON A LES MAINS
MOUILLÉES OU HUMIDES.
27
III.3.2. INDICES DE PROTECTION
Le degré de protection des enveloppes pour le matériel électrique basse tension est déﬁni par deux
codes :
• l’indice de protection IP, défini par la norme NF EN 60-529. Il est caractérisé par 2 chiffres relatifs
à certaines influences externes :
– 1er chiffre : (de 0 à 6) protection contre les corps solides,
– 2e chiffre : (de 0 à 8) protection contre les liquides,
• le code IK, déﬁni par la norme NF EN 50-102. Il est caractérisé par un groupe de chiffres (de
00 à 10) relatif à la protection contre les chocs mécaniques.
1er chiffre :
protection contre les corps solides
2e chiffre :
protection contre les liquides
IP
IP
Désignation
Désignation
0
pas de protection
0
pas de protection
1
protégé contre les corps solides
supérieurs à 50 mm Ø (ex : dos de la
main)
1
protégé contre les chutes verticales de
gouttes d’eau (condensation)
2
protégé contre les corps solides
supérieurs à 12 mm Ø (ex : doigts
de la main) minimum exigé pour la
protection contre les contacts directs
2
protégé contre les chutes de gouttes
d’eau jusqu’à 15° de la verticale
3
protégé contre les corps solides
supérieurs à 2,5 mm Ø (ex : ﬁls,
outils...)
3
protégé contre l’eau en pluie jusqu’à
60° de la verticale
4
protégé contre les corps solides
supérieurs à 1 mm Ø (ex : petits ﬁls,
outils ﬁns...)
4
protégé contre les projections d’eau de
toutes directions
5
protégé contre les poussières (pas de
dépôts nuisibles)
5
protégé contre les jets d’eau de toutes
directions à la lance
6
étanche à la poussière
6
protégé contre les projections d’eau
assimilables aux paquets de mer
7
15 cm
8
m
protégé contre les effets de
l’immersion
protégé contre les effets prolongés de
l’immersion sous pression
SOURCE: HAGER
28
Code IK : protection contre les chocs mécaniques
Code IK selon la norme NF EN 50-102 (nouvelle
désignation)
Lettre additionnelle (en option)
Protection des personnes contre l’accès aux
parties dangereuses
Désignation
Code IK
Énergie de choc
00
non protégé
01
A
protégé contre l’accès du dos
de la main
0,15 joule
B
protégé contre l’accès du doigt
02
0,2 joule
C
03
0,35 joule
protégé contre l’accès
d’un outil - Ø 2,5 mm
04
0,5 joule
D
protégé contre l’accès
d’un outil - Ø 1 mm
05
0,7 joule
06
1 joule
07
2 joules
08
5 joules
09
10 joules
10
20 joules
Lettre supplémentaire (en option)
Information spéciﬁque au matériel
Désignation
H
matériel à haute tension
M
mouvement pendant l’essai à l’eau
S
stationnaire pendant l’essai à l’eau
W
intempéries
SOURCE: HAGER
29
III.3.3. ZONES DE SÉCURITÉ (en installation domestique)
plafond
Zone 0 (intérieur de la baignoire)
Aucun matériel électrique n’est admis à l’intérieur de ce volume.
Zone 1 (volume-enveloppe)
Une tension alternative de 12 V maximum est admise (pour les conduites et les appareils).
Un appareil de production d’eau chaude avec degré de protection «IPX4» est admis.
Zone 1 bis (sous la baignoire)
Seul le matériel destiné aux baignoires de balnéothérapie est admis, à condition que:
– la baignoire soit en matériau synthétique;
– l’espace sous la baignoire soit difficile d’accès;
(La trappe de visite ne peut être ouverte qu’avec des outils.)
– les raccordements soient de type permanent;
– tout le matériel électrique possède au minimum le degré de protection «IPX4»
– le montage du matériel électrique soit effectué 5 cm au-dessus du niveau du plancher (selon
NBN-EN 60-335-2-60).
Zone 2 (volume de protection)
Seuls sont admis dans cette zone:
– les conduites et les appareils de max. 25 V;
– un chauffe-eau ayant un degré de protection «IPX4»;
– les points d’éclairage à 230 V s’ils possèdent un globe de protection et un degré de protection
«IPX4» et s’ils se trouvent à au moins 1,60 m du sol;
– les appareils de chauffage à poste fixe classe II.
Zone 3 (espace en dehors du volume de protection)
Sont admis dans cette zone:
– le matériel électrique en saillie possédant un degré de protection «IP21»;
– les câbles de chauffage ayant un degré de protection «IP21»;
– tous les appareils encastrés.
30
Précautions relatives à la pose des conduites:
– ne posez jamais les conduites en oblique sur le mur;
– respectez le schéma suivant (pour les locaux secs comme pour les locaux humides) en installation
domestique seulement.
– l’épaisseur de l’enduit de revêtement ne doit pas être inférieure à 4 mm.
SOURCE: VYNCKIER - GENT
Liaison équipotentielle supplémentaire
Cette liaison relie tous les éléments conducteurs étrangers et les masses du matériel électrique dans
les volumes 0, 1, 2, 3 et 1 bis, à l’exception des masses du matériel électrique à très basse tension
de sécurité.
Résistances de chauffage noyées dans le plancher
Ces résistances sont admises à condition qu’elles soient couvertes d’un treillis métallique ou qu’elles
comprennent une couverture métallique, reliés à la liaison équipotentielle supplémentaire. De plus,
le circuit doit être protégé par un interrupteur différentiel de 30 mA.
31
IV. PROTECTIONS
Pour protéger son installation contre la surcharge, les courts-circuits et le risque d’incendie, il faut
utiliser des fusibles ou des disjoncteurs.
IV.1. FUSIBLES
On placera le fusible de telle sorte que le circuit
soit interrompu si la surcharge est excessive ou
dure trop longtemps.
matière de
remplissage
ﬁlament
Le RGIE stipule qu’il faut protéger chaque circuit
et qu’il faut également placer une protection à
chaque diminution de section.
Un fusible comprend les éléments suivants:
– ﬁlament d’argent calibré,
– matière de remplissage,
– broche de calibrage,
– broche de contact.
broche de calibrage
broches de contact
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Le ﬁlament d’argent calibré est conçu pour fondre
avant que la température soit sufﬁsamment élevée dans les conducteurs pour endommager
l’isolation des conducteurs.
Les broches de calibrage rendent les calibres de
fusibles ininterchangeables.
De ce fait, on pourra placer un fusible de petit
calibre dans un circuit prévu pour un fusible de
gros calibre, mais pas l’inverse.
Ainsi, par exemple, il sera possible de remplacer
un fusible de 16 A par un fusible de 10 A, mais
il ne peut pas être possible de remplacer un
fusible de 10 A par un fusible de 16 A.
SOURCE: VYNCKIER - GENT
SOURCE: VYNCKIER - GENT
32
SECTION DU FIL, ÉLÉMENTS DE CALIBRAGE ET CONSOMMATEURS
1 mm2
1,5 mm2 2,5 mm2
4 mm2
6 mm2
10 mm2
RELATION ENTRE L’ÉLÉMENT DE CALIBRAGE ET L’INTENSITE (= ampérage)
DU COURANT POUR LE FUSIBLE ET LE DISJONCTEUR
ROUGE
ORANGE
GRIS
BLEU
BRUN
VERT
SOURCE: VYNCKIER - GENT
33
ATTENTION!
La loi interdit de réparer soi-même les fusibles,
même si on peut trouver le matériel nécessaire
dans le commerce.
On remplacera toujours un fusible fondu par un
fusible neuf après avoir détecté la cause de la
fusion et y avoir remédié.
Si l’on désire adapter une installation ancienne,
on peut utiliser des disjoncteurs de valeur supérieure pour remplacer les anciens fusibles.
34
SOURCE: ELECTRABEL – ANTWERPEN
IV.2. DISJONCTEUR
Le disjoncteur se compose d’une partie thermique et d’une partie
électromagnétique.
On protégera de la sorte convenablement ses circuits contre la
surcharge et les courants de court-circuit.
On peut donc remplacer les fusibles par des disjoncteurs de
calibre plus élevé pour la simple raison que les disjoncteurs
réagissent beaucoup plus vite à la moindre surcharge.
Alors que les fusibles n’étaient disponibles qu’en exécution unipolaire, les disjoncteurs existent en version unipolaire et multipolaire.
Ils existent en version à broches et en version à encliqueter directement sur le rail DIN.
SOURCE: VYNCKIER - GENT
Le tableau ci-après récapitule les épaisseurs des ﬁls que l’on utilisera ainsi que la protection correspondante.
Type de circuit
Section minimale
des ﬁls
(mm²)
Courant
nominal
du fusible
Capacité du
disjoncteur
automatique
Eclairage
1,5
10 A
16 A
Prises
2,5
16 A
20 A
4x4+4
6 (monophasé)
20 A
25 A – 32 A
25 A
32 A – 40 A
4x4+4
2x6+6
20 A
25 A
6
10
25 / 32 A
40 / 50 A
32 / 40 A
50 / 63 A
Machine à laver
(1 appareil
par circuit)
Cuisinière (4 taques)
+ four
Pour puissances
supérieures
ATTENTION!
Lorsqu’on place un disjoncteur dans le circuit d’un chauffe-eau à accumulation ou boiler, il ne faut
pas oublier que le disjoncteur déclenchera après ± 1 heure à pleine charge.
Par exemple: chaudière 2300 W, tension 230 V = 10 ampères.
En théorie, un disjoncteur de 10 A devrait sufﬁre. En pratique, comme nous allons charger ce disjoncteur
environ six heures à 10 A, il déclenchera après ± 1 heure. Nous utiliserons donc un disjoncteur de
16 A.
Par contre, si l'on veut protéger davantage son installation contre le contact indirect de personnes,
c.-à-d. si l'on veut limiter le danger d'électrocution, on utilisera un différentiel (DDR : dispositif différentiel résiduel).
35
IV.3. DIFFÉRENTIEL
La protection du différentiel intervient lorsque celui-ci
perçoit une fuite ou une perte de courant.
Le nombre de différentiels à placer dépend de la
valeur de la résistance de dispersion de la boucle de
terre.
Ainsi, le RGIE prévoit que, quand la résistance de la
boucle de terre est inférieure à 30 ohms, on doit placer, à l’origine de l’installation, un différentiel plombable ayant une sensibilité de 300 mA et d’intensité
nominale de 40 A minimum.
Un différentiel supplémentaire ayant une sensibilité
de 30 mA est exigé pour protéger les circuits électriques de la salle de bains et tout ce qui se trouve dans
la salle de bains, ainsi que le lave-vaisselle, le lavelinge et le sèche-linge.
Le fournisseur d’énergie n’acceptant plus de résistance de terre supérieure à 30 Ω, il faut absolument
améliorer (diminuer) la résistance de dispersion.
réseau
SOURCE: GE POWER CONTROLS BELGIUM - MERELBEKE
commutateur bipolaire
levier de commutation
arrêt a
ressort b
levier
bouton d’essai
ressort a
arrêt b
électro-aimant
bobine
de courant
bobine de courant
bobine de tension
résistance
noyau torique
bornes de raccordement
consommation
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
36
Les schémas ci-après permettront de rendre les choses plus claires.
Le chemin parcouru par le courant dans le corps dépend de la position du corps par rapport à la
terre. Êtes-vous isolé ou non?
isolation
terre
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Contact en cas d’isolation complète par rapport
à la terre: aucun effet.
Par contre, si vous touchez les deux éléments
actifs d’un circuit avec les deux mains, le courant
circulera dans votre cage thoracique.
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Si vous n’êtes pas isolé par rapport à la terre,
le courant traversera votre corps suivant un
chemin qui dépend des parties du corps en
contact avec les éléments sous tension et avec
la terre.
Zones du corps humain où le courant électrique a
de l’effet:
Zone 1: le courant électrique ne produit pas de
réaction; le courant maximum a un ordre
de grandeur de 0,5 mA (différent d’une
personne à l’autre).
Zone 2: le courant électrique n’a pas d’effet physiopathologique: aucun danger pour le cœur.
Zone 3: aucun risque de ﬁbrillation cardiaque mais
autres phénomènes désagréables qui ne
sont généralement pas dangereux (difﬁcultés respiratoires).
arrêt cardiaque
seuil de ﬁbrillation
cardiaque
irréversible
seuil de
paralysie
respiratoire
crampes
musculaires
perte de
sensibilité
Zone 4: le courant peut provoquer une ﬁbrillation
cardiaque.
Zone 5: danger de mort.
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
37
L’INTERRUPTEUR DIFFÉRENTIEL DANS LE RGIE
Le RGIE (art. 85 et 86) prévoit l’utilisation d’un ou plusieurs interrupteurs différentiels agréés
CEBEC dans les installations électriques.
0
0
0
300 mA
max.
TEST
0
30 mA
TEST
10 mA
60 cm volume 2
0
TEST
1. Résistance de terre < 30 ohms
SOURCE: GE POWER CONTROLS BELGIUM - MERELBEKE
38
0
0
0
0
100 mA
TEST
30 mA
TEST
300 mA
max.
TEST
30 mA
TEST
0
30 mA
TEST
10 mA
60 cm volume 2
0
TEST
2. Résistance de terre entre 30 ohms et 100 ohms
SOURCE: GE POWER CONTROLS BELGIUM - MERELBEKE
39
IV.4. THERMOCOUPLE
Un thermocouple comprend deux métaux: du cuivre et du constantan.
Ces deux métaux entrent en contact en un seul point et restent isolés par ailleurs.
Si l’on chauffe ce point de contact, on pourra constater qu’une tension inﬁme se crée dans le thermocouple et qu’un faible courant électrique se met à circuler.
Si l’on renforce ce courant à l’aide d’une bobine, le courant sera assez puissant pour créer un champ
magnétique.
On utilise ici la propriété électrique suivante: chaque conducteur par lequel circule le courant se
comporte comme un aimant.
Si l’on prend une bobine en ﬁl de cuivre et qu’on y place un noyau en fer, on constatera que, quand
un courant circule dans la bobine, l’ensemble fonctionne comme un aimant, c.-à-d. qu’on a réalisé
un électro-aimant.
Grâce à cette propriété, on peut utiliser l’électro-aimant relié au thermocouple pour maintenir un
clapet de gaz en position ouverte.
électro-aimant
clapet de gaz
constantan
cuivre
alimentation veilleuse
SOURCE: JUNKERS
Dans un appareil à circulation de gaz le thermocouple fonctionne de la manière suivante.
La partie gaz d’un chauffe-eau ou d’une chaudière comprend 3 clapets gaz essentiels :
– clapet de sûreté (vanne électromagnétique),
– clapet de gaz (à commande manuelle),
– clapet gaz actionné par l’eau.
40
1
4
6
2
3
5
7
8
10
9
1 Alimentation
de la veilleuse
2 Thermocouple
3 Brûleur
4 Ressort
5 Soupape de
sécurité
6 Électro-aimant
(noyau en fer
mobile)
7 Clapet gaz
(manuel)
8 Ressort
9 Bouton de
commande
10 Clapet gaz commandé par l’eau
La soupape de sécurité (5) assure, avec le clapet
gaz commandé par l’eau (10), la fermeture du
gaz dans l’appareil.
On enfonce manuellement la soupape de sécurité (5). Pendant ce temps, on enfonce le clapet
gaz manuel (7) aﬁn que le gaz ne parvienne plus
au brûleur principal.
Le gaz s’écoule vers le brûleur de la veilleuse et
s’enﬂamme. Le thermocouple est réchauffé et
cette chaleur est convertie en quelques millivolts
de tension qui activent un électro-aimant (6).
La soupape de sécurité reste ouverte aussi
longtemps que la veilleuse brûle.
Le clapet gaz manuel (7) s’ouvre lorsque l’on
relâche le bouton ou qu’on le tourne en sens
inverse (selon le modèle).
L’appareil est maintenant prêt à fonctionner.
En cas de puisage, le clapet gaz commandé par
l’eau (10) s’ouvre et le gaz s’écoule vers le brûleur où il est allumé par la veilleuse.
41
IV.5. CELLULE PHOTOÉLECTRIQUE
Il arrive qu’on place également, à titre de
pro tection complémentaire, une CELLULE
PHOTOÉLECTRIQUE ou résistance LDR (Light
Dependent Resistor).
Au lieu de détecter la chaleur comme le fait un
thermocouple, la cellule photoélectrique vériﬁera s’il y a bien eu allumage du gaz ou du
mazout.
Si la cellule ne perçoit pas de ﬂamme ou de
LUMIÈRE, la chaudière de chauffage central se
mettra en position de sécurité après quelques
secondes et on évitera un accident.
Tout comme le thermocouple, la cellule photoélectrique se compose de deux matériaux différents.
Au lieu de réagir à la chaleur, elle réagit à la
lumière dégagée par les ﬂammes.
SOURCE: OMRON - ITALIE
IV.6. THERMOSTAT D’EAU CHAUDE DE LA CHAUDIÈRE (AQUASTAT)
La chaudière de chauffage central est protégée par une cellule photoélectrique, mais aussi par un
THERMOSTAT.
Un thermostat sert à régler la température.
Il permet de régler et de limiter la température de l’eau du système de chauffage.
On peut parfois utiliser le thermostat de chaudière comme limiteur de surchauffe.
Cela veut dire que si la température prédéﬁnie est dépassée, le thermostat entre en action et ouvre
un contact.
La chaudière va donc se mettre à l’arrêt et l’eau cessera de chauffer.
Cette interruption s’accompagne généralement d’un verrouillage.
Lorsque la température est retombée au-dessous de la température prédéﬁnie, il est possible de
déverrouiller l’installation, qui peut à nouveau fonctionner normalement.
Toutefois, il est conseillé de rechercher la cause de cette surchauffe et d’y remédier. Une sécurité
n’entre jamais en action sans raison.
IV.7. SÉCURITÉ DE MANQUE D’EAU (pressostat)
Si l’on veut protéger sa chaudière de chauffage central contre le fonctionnement à sec, on l’équipera d’une SÉCURITÉ DE MANQUE D’EAU.
Cette sécurité n’est rien d’autre qu’un interrupteur manométrique.
Celui-ci permet de déterminer s’il y a assez d’eau dans la chaudière.
Par exemple, s’il n’y a pas d’eau ou si la pression est trop faible, la sécurité entrera en action.
La sécurité de manque d’eau est placée en série avec le clapet de gaz à régulation électrique.
Certains appareils sont également équipés d’un KLIXON qui surveille la température du corps de la
chaudière. Cet appareil est enclenché en série dans le circuit de sécurité.
Le klixon comprend un bilame relié à un contact. Ce contact peut être ouvert ou fermé.
Le réenclenchement peut se faire de deux manières:
– manuellement: en appuyant sur un bouton;
– automatiquement: lorsque le klixon est refroidi.
42
V. L’UTILISATION DE FILS ET DE CÂBLES
Pour raccorder un chauffe-eau à accumulation ou une chaudière de chauffage central au réseau
électrique, on utilisera des conducteurs isolés à l’aide de PER (Polyéthylène Réticulé).
Avant d’acheter les ﬁls, on vériﬁera si les conducteurs serviront pour:
– un montage encastré,
– un montage apparent,
– des appareils mobiles,
– des appareils ﬁxes.
On adaptera la section des conducteurs au courant de charge maximum admissible.
On ne peut pas se contenter d’utiliser n’importe quelle section de ﬁl. Le tableau ci-après peut vous
aider à opérer votre sélection.
Les ﬁls et les câbles doivent respecter certaines normes. Les sections normalisées les plus courantes sont les suivantes:
0,5 – 0,75 – 1,5 – 2,5 – 4 – 6 – 10 – 16 mm² - etc.
Les conducteurs connectés à une prise de courant doivent avoir une section minimale de 2,5 mm2.
Type de circuit
Section minimale
des ﬁls
(mm²)
Courant
nominal
du fusible
Capacité du
disjoncteur
automatique
Eclairage
1,5
10 A
16 A
Prises
2,5
16 A
20 A
4x4+4
6 (monophasé)
20 A
25 A – 32 A
25 A
32 A – 40 A
4x4+4
2x6+6
20 A
25 A
6
10
25 / 32 A
40 / 50 A
32 / 40 A
50 / 63 A
Machine à laver
(1 appareil
par circuit)
Cuisinière (4 taques)
+ four
Pour puissances
supérieures
43
VI. APPAREILS ÉLECTRIQUES: APPAREILS DE PRODUCTION
D’EAU CHAUDE
VI.1. QUANTITÉ D’EAU CHAUDE NÉCESSAIRE
La quantité d’eau chaude utilisée en moyenne sur une journée varie d’une personne à l’autre.
Veut-on prendre un bain bien chaud ou l’eau peut-elle être tiède? La baignoire doit-elle être remplie
à ras bord ou 15 cm d’eau sufﬁront-ils? Prend-on une douche longue ou courte?
Un exemple rendra les choses plus claires et contribuera à choisir judicieusement l’appareil.
Ce sont nos soins corporels quotidiens qui sont la source la plus importante de consommation
d’eau.
En supposant une température moyenne de l’eau de 40 °C, il faut en moyenne et par personne
130 l pour un bain, 40 l pour une douche et 8 l pour une toilette au lavabo.
Si l’on dispose à la cuisine, d’un lave-vaisselle, on aura besoin de moins d’eau chaude.
Sinon, il faudra encore compter sur une consommation de 8 l à une température de 55 °C à 60 °C
par jour et par personne.
Pour nettoyer et préparer les aliments, on peut tenir compte d’une consommation moyenne de 3 l
(à une température de 40 °C à 50 °C) par personne et par jour.
Si l’on utilise une mini-wash pour la lessive, ou si l’on fait la lessive à la main, on peut compter sur
une consommation moyenne de 15 à 20 l par personne et par semaine.
44
VI.2. POSE D’UN APPAREIL DE PRODUCTION D’EAU CHAUDE
Effectuez le raccordement hydraulique.
Il faut équiper les appareils à accumulation d’un
GROUPE DE SÉCURITÉ sur la conduite d’eau
froide.
Chauffe-eau instantané
avec groupe de sécurité
1 mélangeur
2 tuyaux
3 groupe de sécurité
4 entonnoir pour
décharge
5 T de branchement
Ce groupe est déjà intégré dans les appareils
fonctionnant au gaz.
Il se compose d’un robinet d’arrêt, d’un clapet
antiretour, d’un clapet de sécurité et d’un robinet
de vidange.
eau froide
eau chaude
Si nous réchauffons de l’eau dans une cuve
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
fermée, nous mettons le récipient sous pression
(l’eau se dilate!).
Pour éviter que la pression devienne excessive, on a recours à un CLAPET DE SÉCURITÉ ou
SOUPAPE DE DÉCHARGE.
La soupape, qui est réglée à une pression déterminée, s’ouvrira dès que cette pression sera dépassée.
De la sorte, de l’eau s’écoulera de l’appareil et la pression retombera à la pression prédéﬁnie dans
le réservoir.
C’est pourquoi il est conseillé de surveiller régulièrement le fonctionnement de cette soupape.
Tenez bien compte du fait que la quantité D’EAU D’EXPANSION qui s’écoule lors du réchauffement
(en cas de réchauffement de ± 10 °C à 65 °C) équivaut à environ 2 % du contenu de l'appareil. Assurez
donc une bonne évacuation.
CLAPET DE SÉCURITÉ OU
SOUPAPE DE DÉCHARGE
CLAPET ANTIRETOUR
CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION
ENTRÉE D’EAU FROIDE
AVEC DIFFUSEUR
ROBINET D’ARRÊT
ROBINET DE VIDANGE
ENTONNOIR POUR DÉCHARGE
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
CONSEILS
• Décentralisez.
Il vaut parfois mieux remplacer un gros appareil par plusieurs petits appareils. On peut ainsi réduire
la distance entre l'appareil et la prise d'eau, et limiter les pertes thermiques.
Si possible: limitez la longueur des tuyaux à 8 m.
• Dissociez la production d'eau chaude du chauffage.
Il est absurde de faire fonctionner le chauffage central durant les mois d'été pour avoir de l'eau
chaude. (Un chauffe-eau mixte peut constituer une solution à ce problème.)
• Maintenez une température BASSE.
La plupart des appareils électriques peuvent facilement fournir de l'eau à 85 °C. Mais il vaut mieux
maintenir la température plus bas. La température idéale est de 60 °C (min. 50 °C, max. 65 °C).
On évite ainsi la formation de calcaire, on a moins de pertes de chaleur, un rendement plus élevé
de la chaudière, une plus longue durée de vie de l'appareil et on diminue considérablement le
risque de brûlure.
• Limitez les pertes.
45
Si l’on veut que le rendement de l’appareil reste optimal, il faut être au courant des pertes possibles:
• DÉPERDITIONS DE CHALEUR PAR LES CONDUITES: déperditions thermiques dues à une trop
grande distance entre l'appareil et le robinet.
• PERTES DE RAYONNEMENT ET DE CONDUCTION: celles-ci sont d'environ 2 % pour un appareil
à serpentin et d'environ 3 à 8 % pour un appareil à accumulation (selon la température fixée).
• PERTES PAR DILATATION pendant le réchauffement: lorsqu'on réchauffe de l'eau de 10 °C à
60 °C, environ 2 % de l'eau à une température de 30 °C sont évacués, sans quoi la pression serait
trop forte dans l'appareil.
• PERTES À L'ARRÊT: pour limiter ces pertes, il faut choisir un appareil parfaitement isolé. Sinon,
l'eau se refroidirait beaucoup trop dans l'appareil aux moments où l'on n'a pas besoin d'eau
chaude.
• PERTES DE DÉPART: entre le moment où le robinet est ouvert et celui où l'eau chaude s'écoule
à la température souhaitée, on perd toujours une petite quantité d'énergie. L'utilisation de robinets
thermostatiques permet de limiter cette perte.
Perte totale, par mètre de conduite, pour amener la température du tuyau
et de son contenu à 60 °C.
A : Nombre de calories absorbées par le tuyau.
B: Nombre de calories perdues au refroidissement.
Capacité des conduites
en mm
en pouce
Perte de calories par mètre
contenu
en
l/mètre
A
B
Total
Perte en
watt/heure
par mètre
Tuyaux en acier
12 x 17
3/8
0,12
7
8
15
17
16 x 21
1/2
0,18
10,5
12,5
23
27
22 x 27
3/4
0,35
16
24
38
44
27 x 33
4/4
0,53
23
37
60
70
Tuyaux en cuivre
12 x 10
3/8
0,08
2
5,5
7,5
8,5
15 x 13
1/2
0,13
2,4
2,7
10,3
12
22 x 19,8
3/4
0,32
3,8
22
25,8
50
Une bonne isolation thermique permet de réduire considérablement cette perte et peut donc être
judicieuse pour les conduites desservant les robinets distants à puisage fréquent.
En outre, il faut s’assurer que l’appareil et les tuyaux ne soient pas exposés au gel.
46
VI.3. CHAUFFE-EAU BOUILLEUR
On peut comparer un chauffe-eau bouilleur à une
marmite. Pour avoir de l’eau chaude, on y verse
le volume voulu puis on la fait chauffer à la température désirée.
Ces appareils ne se remplissent pas automatiquement d’eau.
Ils possèdent toujours un raccordement à l’air
libre.
Le réservoir d’eau chaude a une capacité de 5
à 15 litres et une puissance de 2 à 4 kW.
Le réservoir est toujours doté d’une cloche graduée ou d’un regard.
Le thermostat permet de régler la température
entre 30 °C et 100 °C.
SOURCE: AEG
Lorsque la température ﬁxée est atteinte, l’appareil s’éteint automatiquement.
Une protection supplémentaire est prévue contre
le chauffage sans eau.
N’oubliez pas que, quand on désire de l’eau à
haute température, cela peut prendre du temps
(environ 6 minutes pour 2 litres d’eau). Comme
cet appareil n’est jamais sous pression, il se vide
lentement.
SOURCE: AEG
VI.4 APPAREIL INSTANTANÉ OU À SERPENTIN
Le mot le dit bien: cet appareil ne prépare pas une réserve d’eau chaude, mais il fournit de l’eau
chaude dès qu’on ouvre le robinet.
Les éléments chauffants s’éteignent automatiquement quand on referme le robinet.
La température de l’eau de ces appareils dépend:
– de la puissance des éléments chauffants,
– du débit d’eau chaude,
– de la température de l’eau froide.
Ces appareils ont généralement une puissance élevée: de 12 à 38 kW voire 100 kW.
Le plus petit de ces appareils (12 kW) peut fonctionner à une tension d’alimentation de 3 x 230 V
tandis que les plus fortes puissances nécessitent 3 x 400 V, ou 3x230/400 V.
Comme ces appareils se situent dans la catégorie des gros consommateurs d’électricité, il faut avoir
l’autorisation de la société de distribution pour les placer et les raccorder.
47
Selon le système de commande de ces appareils instantanés, on peut encore établir une distinction
entre les TYPES À COMMANDE HYDRAULIQUE, ÉLECTRONIQUE et MIXTE.
Les appareils à commande hydraulique n’ont pas d’isolation thermique et possèdent une petite cuve
de réserve de 0,3 à 0,9 litre qui fonctionne par différence de pression.
Pour obtenir un fonctionnement optimal, on utilisera un mitigeur spécial.
Ces appareils existent dans les puissances suivantes: 12, 18, 21 et 24 kW.
Les appareils d’une puissance inférieure à 18 kW ne conviennent pas pour une salle de bains.
SCHÉMA DE PRINCIPE D’UN APPAREIL INSTANTANÉ
BLOC DE CHAUFFE
SORTIE DE LA PARTIE ISOLÉE
POINT ÉTOILE
SERPENTIN DE CHAUFFAGE
ENTRÉE DE LA PARTIE ISOLÉE
RÉSISTANCE THERMIQUE DE COUPURE
RÉGULATEUR DE DÉBIT
LAMPE DE CONTRÔLE
BORNE
CONTACT À BASCULE
SÉCURITÉ THERMIQUE
CHAMBRE SUPÉRIEURE
RELAIS
CHAMBRE INFÉRIEURE
DISQUE MEMBRANE
MEMBRANE
VENTURI
BORNES DE RACCORDEMENT
FILTRE
VANNE D’ARRÊT
COURANT TRIPHASÉ 380 V
ARRIVÉE D’EAU FROIDE
SORTIE D’EAU CHAUDE
MISE À LA TERRE
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Ce type d’appareil constitue une réserve d’eau
chaude. C’est l’appareil qu’il vous faut si vous
avez besoin d’un grand débit.
Comme chauffer l’eau demande de l’énergie et
que l’énergie coûte de l’argent, ces appareils ne
sont économiques que si on peut les utiliser à un
tarif électrique avantageux.
Nous en reparlerons.
Dans ces appareils il y a également lieu de distinguer les appareils à accumulation SOUS
PRESSION et les appareils HORS PRESSION
ou à basse pression.
48
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
VI.5. APPAREILS À ACCUMULATION
VI.5.1. APPAREILS À ACCUMULATION SOUS PRESSION
Ils se composent d’une cuve fermée qui se
trouve en permanence sous pression. Lorsque
l’eau est chauffée, la pression peut monter jusqu’à environ 8 bars. Une soupape de décharge
est donc nécessaire. Lorsqu’on ouvre le robinet,
l’eau froide s’écoule dans la cuve et pousse l’eau
chaude vers l’extérieur.
La cuve de l’appareil est conçue pour résister à
cette pression.
Ces appareils sont très bien isolés aﬁn de maintenir longtemps l’eau à température. Leur cuve
est généralement en acier émaillé, en cuivre, en
inox ou en autre matériau.
Pour éviter un entartrage rapide de l’appareil,
celui-ci est équipé d’une anode.
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
L’eau sera réchauffée à l’aide de résistances modulaires ou de résistances immergées.
Un thermostat permet de régler la température de l’eau entre 35 °C et 85 °C.
On n’oubliera pas, lors de l’installation de ces appareils, le groupe de sécurité composé d’un clapet
antiretour, d’un robinet de fermeture et d’un clapet de sécurité. Les appareils d’une capacité de 10 à
30 litres conviennent idéalement pour la cuisine. Leur température maximum est de 70 °C et leur
pression de service varie entre 4 et 6 bars (ils sont testés à une pression plus élevée pour des raisons
de sécurité).
eau chaude
eau froide
conduit d’échappement
limiteur de température
bouton de réglage température
polyuréthane exempt à 100 % de CFC
cuve en cuivre
tube thermostatique
conduit d’admission
élément chauffant
matière synthétique résistant aux chocs
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
49
Ces appareils ont une puissance électrique élevée et fonctionnent généralement au tarif de jour.
A partir d’une capacité de 50 litres, on raccordera l’appareil
au réseau au moyen d’un interrupteur préférentiel (dont nous
parlerons plus loin).
Comme l’interrupteur préférentiel permet à ces appareils de
fonctionner le jour mais de préférence la nuit, ils sont en
bonne position sur le marché pour les trois raisons suivantes:
– ils peuvent alimenter plusieurs robinets;
– l’eau peut être obtenue à plein débit;
– ils ne nécessitent pas de robinetterie spéciale.
SOURCE: AEG
VI.5.2. APPAREILS À ACCUMULATION HORS PRESSION
Dans ces appareils, la sortie d’eau chaude est toujours ouverte. C’est pourquoi l’appareil n’est jamais
sous pression. Quand on tourne à fond le robinet d’eau chaude, de l’eau froide afﬂue dans l’appareil
et repousse l’eau chaude vers l’extérieur. Le mitigeur spécial remplit ici le rôle de soupape de
sécurité. Cela veut dire que quand l’eau se réchauffe, l’eau de dilatation sort par le mitigeur.
Du fait de leurs petites dimensions et de leur petite capacité, ces appareils conviennent pour les
lavabos des toilettes ou des chambres à coucher. Comme ils ne sont jamais sous pression, ils ont
une longue durée de vie. La construction simple et l’absence de groupe de sécurité rendent l’appareil
peu coûteux.
SCHÉMA DE PRINCIPE D’UN RACCORDEMENT
BASSE PRESSION
- raccordement hors pression MITIGEUR HORS PRESSION
ÉVACUATION DE
L’EAU CHAUDE
D’EXPANSION
RACCORDEMENT DE LA
CANALISATION D’EAU FROIDE
SORTIE D’EAU CHAUDE
CHAUFFE-EAU POUR
UN SEUL POINT
DE PRÉLÈVEMENT
ENTRÉE D’EAU FROIDE
SOURCE: AEG
50
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
VI.5.3. CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION «CONFORT»
Grâce à l’arrivée des nouveaux matériaux et de l’électronique, on trouve encore un autre type de
chauffe-eau à accumulation: le chauffe-eau «CONFORT».
Le chauffe-eau confort répond de manière optimale aux exigences du consommateur. L’utilisateur
dispose d’une quantité illimitée d’eau chaude mais les coûts restent minimes Ce chauffe-eau fonctionne, en fait, selon deux températures de base différentes (40 °C et 65 °C). Le chauffe-eau amène
sa capacité totale à une température de 65 °C pendant la nuit puisque le tarif est meilleur marché.
Si les prélèvements d’eau chaude sont tellement importants pendant la journée qu’on risque de
tomber à court d’eau chaude, le chauffe-eau amènera automatiquement son contenu à 40 °C (en
chauffant à basse puissance aﬁn de réduire les coûts).
Lors de la mise en service, on réglera la température sur le thermostat interne.
Ce réglage de la température peut toujours être adapté aux souhaits de l’utilisateur.
Un THERMOSTAT EXTERNE limitera la température de l’eau lors du «réchauffement en journée».
Certains appareils indiquent également la quantité d’eau chaude restante.
Il est même possible de commander ces appareils à distance (environ 20 m).
tôle d’acier galvanisé
laquée et émaillée au four
tuyau de sortie
palpeur de la cuve
enveloppe du thermostat
avec palpeur thermique
cuve en cuivre
enveloppe
avec
élément chauffant
isolation
polyuréthane
plaquette
d’identiﬁcation
circuit imprimé
tableau de commande
de commande
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
51
VI.5.4. LE CHOIX RATIONNEL D’UN
CHAUFFE-EAU À ACCUMULATION
ISOLATION
La question «De quelle quantité d’eau chaude
avons-nous besoin?» permettra de faire son
choix.
Quelques donnée fondamentales:
– bain: 100 à 200 litres,
– douche: 40 à 45 litres,
– lavabo: 8 à 15 litres,
– température définie: 60 °C pour un chauffeeau de cuisine.
Le calcul doit également tenir compte du fait
que la consommation est répartie sur les
7 jours de la semaine.
On peut donc afﬁrmer: 1 à 2 bains par jour.
Pour le chauffe-eau de cuisine, on part de la
consommation par lavage et de la fréquence
de la consommation: 10 litres d’eau 10 à 15
fois par jour.
Le tableau ci-après vous aidera à faire un
choix.
MANTEAU
EXTÉRIEUR
POINT DE PUISAGE
CUVE
INTÉRIEURE
PLAQUE DE
SUPPORT DES
ÉLÉMENTS
CHAUFFANTS
BRISE-JET
RÉGULATEUR DE
TEMPÉRATURE
PROTECTION DE LA
TEMPÉRATURE
GROUPE DE SÉCURITÉ
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Le tableau indique les capacités MINIMUM rationnelles pour le chauffe-eau à accumulation et le
chauffe-eau de cuisine. Mais si l’on prévoit que le chauffe-eau à accumulation ne fournira pas sufﬁsamment d’eau, on peut remettre l’appareil en charge grâce à l’interrupteur préférentiel.
Les puissances indiquées garantissent une durée de charge maximum de 2 heures quand le boiler
est déjà vide à 50 %.
Pour un confort total (= ne jamais tomber sans eau chaude), nous choisirons le boiler confort.
TARIF BIHORAIRE
Consommation journalière
Points de
consommation
ÉVIER
LAVABO
ÉVIER
+
LAVABO
Nombre de
membres
de la famille
Consommation de nuit + consommation de jour
avec interrupteur préférentiel
DOUCHE + LAVABO
BAIGNOIRE
ET LAVABO
1 bain
par jour
2 bains par 1 bain
jour
par jour
2 bains
par jour
1-2
10
10
15
50
1500 W
75
2200 W
100
2200 W
150
2400 W
3-4
10 - 15
15 - 30
30
50
1500 W
75
2200 W
120
2200 W
200
3000 W
5-6
15 - 30
30
50
75
2200 W
100
2200 W
150
2400 W
300
3000 W
52
VI.5.5. QUELQUES RÈGLES D’ÉCONOMIE D’ÉNERGIE DANS LA CONSOMMATION
D’EAU CHAUDE
– Choisissez un chauffe-eau adapté.
– Limitez la température: pour éviter l’entartrage, on ne règlera pas le thermostat plus haut que
65 °C.
– Faites immédiatement couler le bain à la température voulue.
– Utilisez des robinets thermostatiques.
– Éteignez les appareils à accumulation pendant la période des vacances.
– Dissociez la production d’eau chaude du chauffage.
– Quand vous vous lavez au lavabo, ne laissez pas l’eau s’écouler, mais mettez le bouchon.
– Limitez la distance entre l’appareil de production d’eau chaude et le robinet à 8 mètres. Décentralisez: placez éventuellement un chauffe-eau supplémentaire.
– Isolez les conduites d’eau chaude.
– Contrôlez régulièrement le fonctionnement du groupe de sécurité. Un clapet qui goutte n’est pas
toujours un clapet qui fonctionne mal; la pression dans la cuve peut parfois être excessive.
– Chauffe-eau électrique: utilisez du matériel agréé CEBEC, réclamez le tarif approprié.
53
VI.5.6. CHAUFFE-EAU MIXTE
Ce chapitre ne serait pas complet si nous ne parlions pas du CHAUFFE-EAU MIXTE.
Nous en parlons en tout dernier lieu car il ne s’agit pas à proprement parler d’un appareil électrique.
L’utilisation d’un CHAUFFE-EAU MIXTE permet d’améliorer très simplement le rendement de ces
installations.
Ce type de chauffe-eau comprend deux unités de chauffe:
– tout d’abord l’échangeur de chaleur qui reste raccordé au circuit du chauffage central;
– deuxièmement, une résistance chauffante raccordée au réseau d’électricité.
Ces deux unités chauffantes permettent un emploi souple de l’appareil.
Pendant les mois d’hiver ou la saison froide, l’eau est réchauffée par la chaudière du chauffage
central.
Pendant l’été ou la saison chaude, on éteint la chaudière de chauffage central et on obtient de l’eau
chaude en faisant chauffer les résistances chauffantes.
On peut raccorder ces résistances au tarif mixte (avec interrupteur préférentiel) ou au tarif de nuit.
chaudière de
chauffage central
boiler
thermostat d’ambiance
eau chaude
réglage du boiler
radiateur
230 V
eau froide
vase d’expansion
230 V
pompe
thermostat du boiler
minuterie
désaération
vanne à trois voies
SOURCE: DAALDEROP - PAYS-BAS
54
réglage
du boiler
VI.6. INTERRUPTEUR PRÉFÉRENTIEL
Pour produire de l’eau chaude, on peut utiliser de l’électricité au TARIF NORMAL ou au TARIF DE NUIT.
L’idéal est de raccorder le chauffe-eau à accumulation
au TARIF BIHORAIRE.
Cela veut dire que le chauffe-eau chauffera entièrement
durant la nuit et que, si l’on manque d’eau chaude pendant la journée, il est encore possible d’en chauffer.
Cette solution permet une utilisation souple de l’appareil.
Pour rendre cette solution encore plus attrayante, on a
recours à un INTERRUPTEUR PRÉFÉRENTIEL.
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
Un interrupteur préférentiel possède quatre positions:
1. position 0: l’appareil est éteint, par exemple pendant les vacances;
2. position AUTO: l’appareil chauffe pendant la nuit (tarif réduit);
3. position MANU: on peut demander un supplément d’eau chaude pendant la journée (tarif plein)
4. position MANU FIXE.
Après avoir été réglé sur la position manuelle, l’interrupteur se remet automatiquement en position
automatique durant la nuit.
On ne peut utiliser un interrupteur préférentiel que si l’on a un COMPTEUR BIHORAIRE et une UNITÉ
DE COMMANDE (fournie par la compagnie d’électricité).
Le circuit d’un interrupteur préférentiel
Compteur
Chauffe-eau
à accumulation
Contact de commande
XVB 2x1,52
Contacteur +
Fusibles
XVB 3x2,52
XVB 3x2,52
SOURCE: ELECTRABEL - ANTWERPEN
55
FONCTIONNEMENT DES INTERRUPTEURS PRÉFÉRENTIELS
O
O
O
a
u
t
o
m
a
n
u
a
u
t
o
m
a
n
u
a
u
t
o
m
a
n
u
O
Mise hors service en cas d’absence de longue durée.
AUTO
Réglage sur le tarif bihoraire.
Enclenchement et déclenchement réglés par l’impulsion de
commande de la compagnie
d’électricité ou une minuterie.
MANU
Pendant la journée, il peut être
nécessaire de demander un
supplément d’électricité. Si on
laisse l’interrupteur en position
MANU, il se remettra automatiquement en position AUTO au
moment du changement de
tarif sous l’action de l’impulsion
envoyée par la compagnie
d’électricité ou la minuterie.
VI.7. A QUOI FAUT-IL FAIRE ATTENTION LORS DE L’ACHAT
D’UN CHAUFFE-EAU?
• Vérifiez si l'appareil porte bien une marque d'agrément.
• Si l'appareil porte une étiquette BELGAQUA, il est conforme à la réglementation des sociétés de
distribution d'eau.
• N'achetez pas un appareil trop petit. Tenez compte des besoins journaliers et de la distance entre
les robinets desservis.
• Tenez compte des points suivants pour déterminer la capacité de l'appareil:
– composition de la famille,
– une douche consomme 40 à 45 litres à 40 °C,
– un bain consomme 100 litres d’eau à 40 °C,
– un lavabo consomme 8 litres d’eau à 40 °C par toilette,
– une vaisselle consomme 20 litres d’eau à 50 °C.
• Envisagez une décentralisation éventuelle des appareils.
• Consultez la compagnie d'électricité.
• Placez toujours l'appareil de production d'eau chaude à proximité du point de consommation.
• Achetez un boiler bien isolé.
• Étudiez la composition de l'appareil avant de comparer les prix.
• Seuls les chauffe-eau électriques dotés du degré de protection IPX4-D peuvent être placés dans
les salles de bains.
• Pensez au groupe de sécurité ou au mitigeur spécial.
Achetez l'appareil trop grand et réglez le thermostat sur 60 °C. Cela vaut mieux que d'acheter
l'appareil trop petit et de régler le thermostat sur 70 °C.
56
VI.8. RACCORDEMENT HYDRAULIQUE
CONDUITES
Lorsqu’on pose des conduites d’eau, il faut éviter d’employer des métaux différents dans une même
installation, y compris pour les raccords.
Dans tous les cas, le métal le plus noble doit suivre le moins noble, dans le sens de l’eau froide vers
l’eau chaude.
Le non-respect de ces précautions est cause de corrosion et de dommages internes.
Veillez à ce que le raccordement hydraulique soit entièrement conforme aux prescriptions de la
société de distribution d’eau locale.
MISE EN ŒUVRE DES DIFFÉRENTS MÉTAUX DANS UNE INSTALLATION
BON
conduite
d’eau froide
chauffe-eau
MAUVAIS
conduite
d’eau chaude
conduite
d’eau froide
chauffe-eau
conduite
d’eau chaude
Légende: Fe = fer
Cu = cuivre
Em = émail
57
VI.9. ENTRETIEN + RACCORDEMENT
ENTRETIEN
• Il est préférable de détartrer les chauffe-eau bouilleurs tous les 3 à 4 mois, selon la dureté de l'eau
et la fréquence d'utilisation.
• Évitez les robinets qui fuient (sauf si le robinet fait office de groupe de sécurité).
• Tous les boilers électriques fonctionnent automatiquement, ils sont extrêmement fiables et ont une
durée de vie d'environ 15 ans pour les cuves métalliques et de 25 ans pour les cuves en cuivre.
Il vaut mieux détartrer ces appareils tous les 6 à 7 ans.
Il ne faut pas oublier non plus de vérifier si le groupe de sécurité fonctionne bien.
• Il est rare qu'un boiler électrique tombe en panne.
Quand il y a des problèmes, ils sont généralement causés par la dureté de l'eau de distribution.
• Évitez les produits de nettoyage mordants ou abrasifs pour l'entretien du mitigeur.
RACCORDEMENT
Quand on s’apprête à raccorder un appareil de production d’eau chaude sur le réseau d’électricité,
il faut toujours travailler suivant les dispositions du Règlement Général sur les Installations Électriques
ou, en abrégé, RGIE.
Le circuit électrique que l’on pose pour l’appareil de production d’eau chaude exige des conducteurs
ayant une section minimum de 2,5 mm². On protégera le circuit à l’aide de fusibles de 16 A ou de
disjoncteurs de 20 A.
Il ne faut surtout pas oublier de relier l’appareil à la TERRE à l’aide d’un conducteur de protection.
Si l’on installe l’appareil de production d’eau chaude dans la salle de bains, il faudra respecter des
prescriptions supplémentaires en matière de sécurité, comme protéger l’appareil avec un différentiel
de 30 mA.
58
VII. APPAREILS DE RÉGULATION
Pour régler et commander l’éclairage ou des moteurs, on peut faire appel à des relais temporisés,
des minuteries, des interrupteurs préférentiels, des commutateurs de présence et des thermostats.
VII.1. RELAIS TEMPORISÉ
On utilise un relais temporisé quand:
– un consommateur ne doit rester enclenché que pendant une durée déterminée,
– un consommateur doit rester un moment en service après avoir fonctionné,
– un consommateur doit se remettre en service un peu après avoir fonctionné.
Pour obtenir ce réglage, on utilisera différents mécanismes. La temporisation peut être obtenue
grâce à:
– un mécanisme pneumatique,
– un électromoteur,
– un bilame,
– un système électronique.
En présence d’un relais temporisé pneumatique,
l’excitation de l’électro-aimant provoquera
l’ouverture d’un soufﬂet ainsi que l’ouverture et
la fermeture de contacts.
Le réglage de la vis permet de déﬁnir le temps
nécessaire pour que le soufﬂet reprenne sa
position normale.
Il est possible de la sorte d’obtenir des contacts
qui s’ouvrent et se referment avec un certain
retard. Ce système était utilisé dans les années
1950 et est toujours en usage comme minuterie
pour l’éclairage d’escaliers.
contact
non
temporisé
contact
temporisé
Lorsqu’on a un relais temporisé à électromoteur,
on utilise un petit moteur et une série de roues
dentées pour obtenir un réglage temporisé.
Il est possible d’effectuer un réglage en déplaçant
un cavalier sur l’une des roues dentées. On peut
ainsi allonger ou raccourcir le temps. Ces appareils existent en différentes versions:
– à intégrer dans l’armoire de distribution,
– en saillie,
– sous forme de prise.
59
Un relais temporisé fonctionnant avec un bilame
repose sur le principe que les métaux qui se
réchauffent ont des coefﬁcients de dilatation
différents.
Si l’on enroule un ﬁl de résistance isolé autour
d’un bilame, lorsque le courant circulera dans ce
ﬁl de résistance, le bilame se réchauffera et se
cintrera.
On peut ainsi ouvrir ou fermer un contact.
Quand le courant ne circule plus dans la résistance, le bilame refroidit et retrouve sa position
initiale.
La temporisation s’effectue en raccourcissant ou
en allongeant la distance du contact du commutateur.
Exemple d’utilisation: un ventilateur qui tourne
après usage des W.-C.
Mais si l’on désire utiliser un minutage beaucoup
plus précis, on choisira le relais temporisé électronique.
Du fait de sa forme compacte et de ses nombreuses fonctionnalités, ce relais temporisé surpasse
tous les autres. Comme les composants électroniques sont moins résistants aux vibrations et à la
chaleur, on limitera leur utilisation dans l’industrie lourde.
VII.2. MINUTERIE
On utilise une minuterie quand on désire qu’une
pompe commence à tourner à un moment déterminé pour une durée prédéterminée, ou
qu’on souhaite répéter l’opération à divers intervalles.
Les minuteries, qui fonctionnent comme une
horloge, offrent un grand choix d’intervalles, de
fonctions et de mécanismes.
Par exemple, on trouve des minuteries actionnées par un petit électromoteur ou une commande électronique.
Il est bon de commencer par déﬁnir ses besoins
et de chercher ensuite la minuterie qui répondra
aux exigences posées.
Ces minuteries sont utilisées pour enclencher
des appareils au moment, p. ex., où le tarif de
nuit est en vigueur.
SOURCE: MERLIN-GUERIN, SCHNEIDER - BRUXELLES
60
VII.3. INTERRUPTEURS DE PRÉSENCE
Les interrupteurs de présence sont également
appelés détecteurs.
Les détecteurs sont des appareils qui donnent
un ordre qui déclenche l’allumage de l’éclairage.
Certaines versions permettent d’utiliser un détecteur pour commander le rinçage dans les
toilettes publiques.
On distinguera ainsi deux groupes de détecteurs:
les détecteurs PIR ou DÉTECTEURS PASSIFS
À INFRAROUGE; ils reposent sur le fait que tous
les êtres vivants dégagent de l’énergie infrarouge ou de la chaleur.
Quand quelqu’un pénètre dans la zone surveillée
par le détecteur, celui-ci percevra une modiﬁcation et émettra un ordre.
Différentes versions et possibilités de réglage
permettent de trouver le détecteur dont on a
besoin.
Le DAI ou DÉTECTEUR ACTIF À INFRAROUGE,
également appelé parfois CELLULE PHOTOÉLECTRIQUE, émet un rayon lumineux invisible
en direction d’un récepteur. Quand ce rayon est
interrompu, le détecteur envoie un ordre et fait
éventuellement fonctionner un robinet à commande électronique pendant une durée déterminée.
Les DAI sont surtout utilisés pour franchir de
grandes distances.
P. ex. urinoirs, robinets électroniques, allumage
automatique de l’éclairage.
SOURCE: AQUA - AARTSELAAR
SOURCE: AQUA - AARTSELAAR
pile 9 V
vanne électromagnétique
électronique de commande
SOURCE: AQUA - AARTSELAAR
61
VII.4. THERMOSTATS
Parmi les thermostats, il faut distinguer les thermostats qui protègent un appareil (sécurité de
manque d’eau, aquastat) et ceux qui servent à
commander une installation de chauffage central.
SOURCE: LANDIS & HYR - BRUXELLES
C’est de ce dernier groupe que nous parlerons
ici.
Le thermostat est un commutateur qui enclenche
et arrête l’installation de chauffage à une température préréglée (marche-arrêt).
Quand la température de la pièce tombe audessous d’une valeur déterminée, il enclenche
le chauffage central. Quand la température de
la pièce monte au-delà de la température voulue,
il coupe.
L’écart qui existe entre l’enclenchement et l’arrêt
est appelé le différentiel de température (enclenchement différé).
Dans sa forme la plus simple, le thermostat d’ambiance consiste en un bilame droit, courbé ou
hélicoïdal.
Sous l’inﬂuence de la température ambiante, ce bilame se déformera en ouvrant ou en fermant
ainsi un circuit électrique. Les contacts sont montés directement sur le bilame.
Les godets au mercure sont généralement constitués d’une ﬁole en verre partiellement remplie de
mercure. Deux (ou trois) électrodes traversent ses parois.
Ce godet à mercure est placé sur le bilame. Lors du basculement de la ﬁole, le mercure établit (ou
rompt) la liaison électrique entre les contacts.
Aﬁn d’améliorer le différentiel de température d’un thermostat on peut intégrer une résistance de
compensation. Il s’agit d’une résistance thermique qui est mise sous tension quand les contacts se
ferment. Ainsi se crée un léger échauffement intérieur qui accélère l’échauffement du bilame. Le
thermostat sera à même de déclencher l’installation de chauffage plus vite, réduisant de ce fait l’écart
(différentiel) entre la température d’enclenchement et la température d’arrêt.
Le raccordement des thermostats à résistance de compensation se fait toujours à trois ﬁls (conducteurs).
Les thermostats électroniques sont plus précis que les thermostats à bilame. Certains thermostats
électroniques n’actionnent qu’un circuit de chauffage, selon la température demandée. D’autres
donnent une tension de sortie, mais ils ne seront pas traités ici.
Les thermostats électroniques sont très sensibles. Leur différentiel de température est très petit.
L’élément thermiquement sensible est généralement une résistance à coefﬁcient de température
négatif, appelée résistance CTN.
La variation de résistance est généralement transmise par un circuit électrique. Elle est ensuite
convertie en signaux de sortie déterminés, soit en une régulation marche-arrêt.
62
Ces thermostats électroniques sont le plus souvent raccordés avec 2 ﬁls ou sont parfois alimentés
par des piles.
Les thermostats programmables combinent les fonctionnalités d’une horloge et d’un thermostat
classique. Il en existe différentes versions: à moteur ou électroniques.
Dans les deux cas, on a la possibilité d’introduire un programme pour faire enclencher/déclencher le
chauffage à des moments voulus par le biais de réglage souvent très sophistiqués.
Il est même possible d’adapter le programme aux saisons en utilisant également des sondes thermiques extérieures.
Le thermostat programmable procure les avantages suivants par rapport au thermostat d’ambiance:
– confort thermique amélioré grâce à une distribution plus appropriée et plus régulière de la
chaleur;
– déperditions thermiques moindres par limitation du nombre de commutations;
– réduction des frais de chauffe.
Il faut toutefois tenir compte de quelques précautions supplémentaires:
– le raccordement sera réalisé selon les prescriptions du fabricant;
– le fil utilisé pour le câblage résistera au moins à une température de 105 °C;
– la tension d’alimentation sera coupée avant que l’on travaille sur l’appareil;
– on veillera à ne pas court-circuiter les bornes de raccordement du bloc de réglage du gaz, sinon
le thermostat d’ambiance pourrait être endommagé;
– certains fabricants ont leur propre thermostat d’ambiance qui ne peut pas être remplacé par celui
d’une autre marque.
63
VIII. TENSION DE SÉCURITÉ
Le législateur prévoit des prescriptions de sécurité pour les travaux dans les locaux humides.
Ainsi, la plupart des outils électriques utilisés
dans ce local fonctionneront à une tension de
sécurité de 24 V ou, s’il n’est pas possible de
faire autrement, on utilisera un matériel portant
le symbole suivant
(double isolation).
Les transformateurs de sécurité qui servent à
alimenter les lampes baladeuses fournissent
généralement une tension alternative de 24 V.
Sur ces transformateurs, les enroulements primaire et secondaire doivent être particulièrement
bien isolés.
L’enroulement secondaire ne peut PAS être relié
à la terre.
Exemple
Lorsque nous travaillons dans des citernes, des
cuves, etc., nous devons utiliser des lampes
baladeuses et des outils à main convenant pour
une tension de sécurité de 50 V maximum.
Un transformateur de sécurité utilisé sur chantier
ne contient pas non plus de pièces métalliques
qui pourraient être mises sous tension en cas de
défectuosité éventuelle.
Les transformateurs de sécurité produisent
une tension sans danger pour l’homme ni pour
l’animal.
La valeur de la tension alternative obtenue de la
sorte est de 24 V ou moins (entre 6 V et 24 V).
Pour en savoir plus sur l’utilisation (OBLIGATOIRE)
de ces appareils, consultez le RGIE et le
RGPT.
Ne prenez pas ces conseils à la légère, ils peuvent sauver des vies.
ÉPILOGUE
Si vous avez des doutes sur la bonne qualité de
l’installation électrique, prenez contact avec un
installateur-électricien. Il se fera un plaisir de
vous donner son avis d’expert.
De nos jours, le travail avec l’électricité est une
affaire d’hommes de métier.
L’amateurisme est à proscrire. Il s’agit en ﬁn de
compte de votre sécurité!
Encore un conseil: choisissez des appareils
64
agréés CEBEC. Ils sont conformes aux normes
de sécurité les plus sévères.
La liste des appareils agréés peut être obtenue
chez:
CEBEC, avenue F. Van Kalken 9a,
1070 BRUXELLES
Tél. (02) 556.00.20.
www.cegec.sgs.com
Si vous avez des questions concernant les règlements, consultez un organisme de contrôle
agréé.
Manuels
L’installateur sanitaire
•• Les manuels disponibles
•• Dessin: les conventions, normes, symboles et
définitions
•• La pose des canalisations d’eau
•• Dessin: lecture de plans appliquée à l’installateur
sanitaire
•• La préparation de l’eau chaude sanitaire
•• Les tuyaux en plomb
•• Les tuyaux en cuivre
•• Les tuyaux en fonte
•• Les tuyaux en acier
•• Les matières plastiques: généralités
•• La robinetterie sanitaire
•• Les canalisations d’incendie et les sprinklers
•• L’évacuation des eaux
•• Gaz : De l’origine à la distribution - L’installation
intérieure
•• La combustion des gaz
•• Les tuyaux en PVC-U, PVC-C
•• Gaz : Les appareils domestiques – La ventilation
et les cheminées
•• Les tuyaux en PE, PER et double paroi
•• Les appareils sanitaires
•• Les tuyaux en PP-R et double paroi
•• Les technologies annexes
•• Les tuyaux en ABS, PB
•• L’électricité pour l’installateur sanitaire
•• Les tuyaux en grès
•• La chimie et la physique pour l’installateur
sanitaire
•• La préparation de l’eau potable – Le traitement
de l’eau et la surpression
Fonds de Formation professionnelle de la Construction

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