Resistivitat, Conductivitat i Sistemes Domòtics en Instal·lacions Elèctriques

Resistivitat i Conductivitat

Cada material ofereix una resistència específica al pas del corrent elèctric que depèn de la seva estructura atòmica. Els més utilitzats són els de coure i alumini a causa del seu moderat preu i baixa resistivitat.

La resistència específica d’un material rep el nom de resistivitat ρ, i es defineix com la resistència que ofereix al pas del corrent un conductor d’aquest material d’1 m de longitud i d’1 m² de secció.

La conductivitat d'un material, o σ, per contra, és la facilitat amb què deixa passar el corrent elèctric un conductor d'aquest material d'1 m de longitud i d'1 m² de secció.

Resistència Elèctrica d'un Conductor

La resistència elèctrica, R, d’un conductor metàl·lic homogeni i de secció constant, és directament proporcional a la seva longitud, inversament proporcional a la seva secció, i depèn de la seva resistivitat, ρ. El factor més important que determina la resistència elèctrica és la resistivitat del material, però hi ha altres factors que són també importants:

• La longitud, determinada per la llargària del conductor, com més longitud té un conductor més gran és la seva resistència.

• La secció, determinada pel gruix o el diàmetre del conductor, un conductor de gran diàmetre té menys resistència que un conductor amb menys diàmetre.

Secció dels Conductors

Densitat del corrent (J): és la intensitat que circula per unitat d’àrea o secció del conductor, la seva unitat és A/m².

• Els conductors nus (sense aïllament) dissipen millor la calor que els aïllats.

• Els conductors en contacte directe amb l’aire dissipen millor la calor.

• La dissipació de la calor és proporcional a l’àrea de contacte amb l’exterior.

Què és l'efecte Joule?

És la transformació d’energia elèctrica en tèrmica. També podem dir que és la quantitat de calor que produeix un circuit elèctric. Per culpa de l'efecte Joule es pot malmetre el circuit.

Què és un fusible?

Aparell de protecció que té la funció d’obrir el circuit en què està instal·lat per la fusió d’un o més elements dissenyats per a aquell fi.

Tipus de fusibles:

Classe G: protegeixen de sobrecàrregues i curtcircuits / Classe A: protegeixen de curtcircuits. Protecció de motors i transformadors.

Què és la sobreintensitat?

Tota intensitat superior a la nominal “In”. (Intensitat assignada al circuit)

Què és un curtcircuit?

Connexió entre 2 o més punts d’un circuit a través d’una resistència de valor insignificant. Es considera un curtcircuit quan la intensitat és 4 vegades superior a la nominal.

Què és una sobrecàrrega?

Excés de càrrega sobre la càrrega nominal d’una màquina.

Sistema de Tarifació de l'Energia Elèctrica

En el mercat elèctric hi participen les empreses generadores, distribuïdores, comercialitzadores, i els organismes oficials de control i supervisió. El preu es dona mitjançant les tarifes elèctriques, les quals estableixen la relació tècnica i comercial entre les companyies comercialitzadores i els consumidors.

Tipus de Tarifes:

• TUR: Tarifa regulada per l'administració. Ha de ser inferior a 50.000 kWh/Any.

• PVPC: Aquesta tarifa bàsica presenta una estructura binomial, una part fixa o terme de potència, i una part variable o terme d’energia.

Instal·lacions d'Aigua

Què és una instal·lació d'aigua?

És l’encarregada de distribuir l’aigua a l'interior de l’habitatge i d’evacuar-ne les aigües residuals. La xarxa d’aigua sanitària → L’aigua potable dins l’habitatge ● La xarxa de sanejament de les aigües residuals i les pluvials

A.- La Xarxa d'Aigua Sanitària:

Formada per dues instal·lacions paral·leles → aigua freda i calenta (ACS)

Elements principals:

• Comptador d’aigua → Mesura el consum d'aigua.

• Canonades → Condueixen l’aigua fins als punts de consum.

• Claus de pas → Vàlvules que permeten obrir o tancar el pas d’aigua.

• Aixetes → Dispositius mecànics connectats a les canonades que permeten obtenir el cabal d’aigua desitjat.

• Aparells sanitaris →, serveixen per evacuar les aigües residuals de la casa (vàter, banyera, dutxa, lavabo, l’aigüera, el safareig o el bidet)

B.- La xarxa de sanejament:

Formada pels següents elements:

• Sifons → tancaments que fan de tap i impedeixen que entri males olors a l'habitatge.

• Derivacions → canonades que connecten els aparells sanitaris amb els baixants.

• Baixants → canonades verticals, amb un diàmetre més gran que les derivacions.

• Col·lectors → canonades amb un petit pendent perquè hi circulin les aigües.

• Arqueta sifonal → punt de connexió dels col·lectors amb la xarxa de clavegueram. L’encarregada d’evacuar les aigües residuals per gravetat cap al clavegueram amb unes condicions higienicosanitàries adequades.

Sistemes de Climatització i Calefacció

A. Sistemes de Climatització:

• Sistemes de climatització aigua-aigua → Aprofiten la temperatura de l'aigua per a aclimatar.

• Sistemes de climatització d'expansió directa (aire-aire) → Disposen d'un fluid refrigerant que absorbeix la calor de l'aire de l'estada i s'expulsa a l'exterior, recollint al seu torn el fred de l'aire exterior necessari per a portar-lo a l'interior.

• Els sistemes de climatització aire-aigua → Extreuen l'energia calorífica de l'aire mitjançant un fluid refrigerant i el transmeten a un circuit d'aigua fent que l'aigua es refredi o s'escalfi.

  • Climatització per geotèrmia → sistema de climatització que extreu la calor del subsol i el transfereix a un líquid refrigerant que circula per unes canonades enterrades.

• Els sistemes de climatització aigua-aigua → Es basen en l'aprofitament de la temperatura de l'aigua per climatitzar estades, així com per al seu ús a ACS.

  • Climatització per aerotèrmia → sistema de climatització mitjançant bomba de fred-calor. La bomba pren l'energia tèrmica de l'entorn i la transfereix a un líquid refrigerant mitjançant un bescanviador.

B. Sistemes de Calefacció:

La calefacció pot ser:

• Individual → Proveeix únicament a la unitat familiar. La caldera o bomba ha d'instal·lar-se en el propi domicili. S'encén i s'apaga a conveniència, la temperatura es regula amb un termòstat i el subministrament es paga de manera individual.

• Central → Proveeix a tota la comunitat, que ha de disposar d'un espai destinat a la instal·lació de la caldera o bomba. L'encesa i apagat es programen a una hora determinada, la temperatura es regula tallant el pas de l'aigua al radiador i el cost del combustible s'abona en comú.

Segons l'energia utilitzada, la calefacció pot ser:

• Calefacció de gas natural → La combustió de gas natural dins la caldera escalfa l'aigua que circula per unes tuberies. L'aigua calenta pot dirigir-se a radiadors o a una instal·lació de calefacció radiant.

• Calefacció elèctrica → requereix un alt consum per a generar calor, és un dels sistemes de calefacció més utilitzats. La calefacció elèctrica converteix l'energia elèctrica en energia calorífica a través de circuits elèctrics que contenen resistències que s'escalfen al pas de l'electricitat.

• Calefacció de gas propà → El propà se subministra de diverses formes: un dipòsit central canalitzat als habitatges, envasat en bombones o a granel.

• Calefacció de gas butà → La calefacció per butà es basa en la distribució de bombones que es poden sol·licitar a domicili o comprar en alguns establiments.

• Calefacció de gasoil → Aquest sistema necessita d'una caldera específica per a cremar gasoil B o gasoil C. El subministrament el duen a terme distribuïdores del carburant en dipòsits instal·lats per a tal fi.

• Calefacció de biomassa → La calefacció per biomassa utilitza pèl·let com a combustible, és un producte elaborat a partir de serradures, per la qual cosa és poc contaminant i més segur que altres combustibles.

• Calefacció per radiadors. Els més comuns són els radiadors elèctrics i per aigua:

  • Radiadors elèctrics → Més econòmics, però consumeixen molta electricitat. No requereixen d'instal·lació. Tres tipus:

    • convectors
    • infrarojos
    • radiador d'inèrcia

  • Radiadors per aigua → Requereixen d'instal·lació. Disposen d'un circuit de canonades pels quals discorre aigua calenta procedent de la caldera o bomba de calor. Existeixen dos tipus segons la temperatura:

    • Baixa temp → 45 °C
    • Alta temp → 70 °C

Segons el model d'emissió es poden instal·lar radiadors, sòl radiant o ventiloconvector.

Instal·lacions Domòtiques

Tecnologia que automatitza i controla les instal·lacions dels habitatges. Facilitar tasques domèstiques, Millorar qualitat de vida, Augmentar seguretat, Incrementar l’eficiència energètica.

Elements d'un sistema domòtic:

• Els sensors són elements que s’encarreguen de captar qualsevol canvi físic en l’espai i avisar.

• Els actuadors són els que reben l’ordre des del control que dóna a una acció.

• Unitat de control, són els sistemes centralitzats on arriben les dades a un dispositiu.

Tres tipus d’instal·lacions domòtiques:

• Centralitzades → sensors i actuadors connectats al controlador. → Es pot reprogramar qualsevol element des de la unitat central → Si falla l’alimentació del controlador → tot deixa de funcionar a les entrades a les sortides → Sistema d’alimentació suplementari.

• Distribuïdes → No té unitat de control i està unit per cablatge de bus.

• Mixtes → Instal·lacions descentralitzades que es controla amb controladors petits, Si un no funciona la resta pot seguir funcionant. No afecta a la resta del sistema domòtic.

Aplicacions de la domòtica:

• Control i gestió de l’energia → racionalitzar i reduir consum energètic → Programació i zonificació de la climatització → Regulació il·luminació.

• Automatització i control → augment de la comoditat → Encesa i apagada de llums → Control del reg, portes, finestres.

• Seguretat → protecció persones, objectes, instal·lacions… → Alertes mèdiques (persones grans o malaltes) → Sistemes antirobatoris: simulació presència a l’habitatge → alarmes de fuites (aigua, gas, fums, foc…).

• Comunicacions → facilitació de l’intercanvi d’informació → transmissió d’alarmes → control exterior del sistema (telegestió).

Mesures d'Ús, Seguretat i Conservació

• El titular de la instal·lació → responsable de l’ús, conservació i manteniment → si l’ús és correcte, poc desgast → manteniment cada 5 anys recomanable.

• Revisions → instal·lador autoritzat.

• Evitar electrocucions:

  • Suprimir risc de contacte amb elements de tensió.
  • Evitar empalmaments de cables.
  • No tocar amb les mans molles.
  • Vigilar amb els nens petits.
  • Reparació elèctrica les fan persones qualificades.