Installation électrique: ce qu’elle est et comment elle fonctionne

L’électricité occupe la place essentielle dans la vie contemporaine: lumières énergisantes, appareils électroménagers, chauffage, climatisation, TV, téléphones, ordinateurs et bien d’autres équipements modernes fonctionnent grâce à l’électricité. Avant tout, il est nécessaire d’apporter des précisions sur les différents termes utilisés dans le domaine du génie électrique.

Alors que le «système électrique» désigne l’ensemble des outils et des appareils destinés à produire, traiter, transmettre et distribuer l’électricité, une «installation électrique» est le mode par lequel sont alimentés les fonctions spécifiques qui nécessitent de l’énergie à l’intérieur du système.
Par exemple, en ce qui concerne l’éclairage, l’installation électrique traditionnelle se compose de câbles électriques de 1,5 mm² (millimètres carrés) reliés à la boîte de jonction, à partir de laquelle partent les câbles d’alimentation vers un point de lumière.
La première fonction de l’installation électrique est donc celle d’intercepter les besoins et les objectifs de l’utilisateur selon ses exigences, en coordonnant les différents composants, tels que l’éclairage, le chauffage, etc., d’une manière conforme à l’utilisation et selon les critères de protection et de sécurité.
Une bonne installation électrique doit, en effet, non seulement atteindre les objectifs pour lesquels elle est installée, mais aussi avoir un haut niveau de sécurité, de qualité (assurer la continuité d’alimentation, à la fois en termes d’intensité que de disponibilité) et de flexibilité, pour permettre un entretien facile au fil du temps.
La caractéristique dominante d’une installation électrique qui fonctionne bien est liée au concept de rationalité du système, puisque, dans toutes ses séquences de travail, elle doit garantir la logique et la cohérence globale où rien ne peut être laissé au hasard.
L’électricité arrive aux foyers et aux entreprises par les lignes électriques qui proviennent des entreprises de services publics par un conduit de câbles souterrains ou de transformateurs sur poteaux ou postes électriques.
Le réseau de transmission fonctionne en s’écartant de la valeur de tension en approchant de l’utilisateur final: l’énergie est fournie par des câbles isolés jusqu’au compteur privé, pour alimenter en électricité des charges diverses.
En fait, dans les prises positionnées dans de différents points d’une maison, ce n’est pas le courant à proprement parler qui passe, mais il génère une tension, mesurable en volts et à hauteur de 220 v, qui entre en action quand on le relie à une fiche.
Le compteur d’électricité est le panneau principal de distribution pour les circuits électriques qui courent le long de la maison pour permettre aux lumières et aux appareils de fonctionner.
Un circuit, par définition, est un chemin circulaire qui commence et se termine au même endroit : c’est, fondamentalement, le mode de fonctionnement de l’énergie électrique.
Il peut y avoir des panneaux secondaires situés dans d’autres endroits de la maison, reliés au panneau principal, qui fournissent de l’énergie à des zones qui ont un certain nombre de circuits, ou pour alimenter de gros appareils, comme la cuisinière ou le lave-linge et sont munis d’interrupteurs.

Fonctionnement et caractéristiques de l’installation électrique: des systèmes traditionnels à la domotique

Un système électrique classique repose donc sur la présence de réseaux de distribution et fait appel à des mécanismes rigides et précis de distribution et de consommation du courant.
Cependant aujourd’hui, les nouvelles technologies font des progrès importants dans le secteur de l’énergie, par exemple en offrant la possibilité d’utiliser des sources d’énergie alternatives (éolienne, photovoltaïque, etc.) afin d’assurer des économies d’énergie et, en même temps, réduire l’impact environnemental.
À cet égard, diverses recherches mettent au point des réseaux de distribution dits «intelligents» qui, grâce à l’utilisation de smart grid, sont en mesure de diriger ailleurs toute l’énergie excédentaire produite localement.
Des logiciels qui gèrent ces systèmes d’automatisation permettent d’intégrer les sources d’énergie renouvelables, généralement plus variables et intermittentes, avec l’électricité provenant des générateurs, de façon à assurer une plus grande économie d’énergie.
En ce qui concerne l’utilisation de l’électricité dans les foyers, depuis quelques années, on commence à parler de la domotique pour l’élaboration de systèmes électriques de nouvelle génération.
Le terme peut être utilisé pour des dispositifs programmables isolés, tels que thermostats ou systèmes d’irrigation, même si la domotique signifie plus précisément les maisons dans lesquelles presque tout : lumières, appareils électroménagers, prises électriques, chauffage et climatisation, est relié à un réseau commandé à distance.
D’un point de vue de la sécurité, ces systèmes comprennent également le système d’alarme, la fermeture de toutes les portes, fenêtres, serrures, détecteurs de fumée, les caméras de surveillance, et d’autres capteurs connectés.
Jusqu’à récemment, le contrôle central automatisé au niveau de la construction pouvait être installé seulement dans de grands bâtiments commerciaux ou dans des maisons très chères.
En principe, il concernait uniquement l’éclairage, le chauffage et la climatisation: l’automatisation des bâtiments (building automation) assurait rarement plus que le contrôle de base, le monitoring et la programmation des fonctions et était accessible uniquement par des points de contrôle spécifiques dans le bâtiment lui-même.
Mais aujourd’hui, nous en sommes au point où la possibilité d’automatiser l’ensemble de l’installation électrique d’un foyer est accessible à tout le monde: la domotique est à un pas de ce que l’on appelle l’ « internet des objets », dans lequel tout a une adresse IP attribuée, et presque tout peut être surveillé à distance.
Les premiers et les plus évidents parmi les bénéficiaires de cette méthode sont les dispositifs «intelligents» et les appareils qui peuvent être connectés à un réseau local, via Ethernet ou Wi-Fi.
Cependant, les systèmes d’alimentation électrique et même des points précis, tels que les interrupteurs et les prises, sont aujourd’hui intégrés dans les réseaux d’automation à l’intérieur de la maison.
L’automation est évidemment l’une des principales caractéristiques de la domotique. L’automation se réfère à la capacité de programmer et de planifier des actions pour les dispositifs en réseau.
casa domoticaLa programmation peut inclure des commandes liées au temps, comme par exemple, avoir les lumières activées ou désactivées à des moments précis de la journée.
Elle peut également inclure des événements hors ligne, comme allumer toutes les lumières dans la maison lorsque l’alarme du système de sécurité est déclenchée.
Quand on commence à comprendre les possibilités de programmation domotique, on peut imaginer et concevoir d’innombrables solutions utiles et créatives pour rendre la vie meilleure, plus facile et plus sûre. Si la fenêtre orientée ouest laisse trop de lumière, il suffit de connecter les stores motorisés à une prise «intelligente» et les programmer pour que tous les jours à midi ils ferment automatiquement.
Si quelqu’un doit entrer dans la maison pour promener le chien tous les jours à la même heure, il suffit de programmer le système d’automation domotique pour déverrouiller la porte d’entrée à un moment précis et la bloquer à nouveau à la sortie, et ainsi de suite.

Peut-on parler de l’installation électrique domotique?

La principale différence entre un système électrique traditionnel et celui appelé «intelligent» concerne l’utilisation de la technologie dans la conception et l’installation des systèmes.
Pensons à l’éclairage: le trait distinctif d’une maison intelligente est l’absence de connexion physique entre le bouton et le point lumineux. Nous sommes habitués à appuyer sur un seul bouton pour allumer une seule lumière dans la maison, et ces deux éléments sont reliés entre eux par un câble électrique.
En revanche, dans une maison domotique, derrière les interrupteurs, il y a des modules électroniques programmables à distance, qui reçoivent l’input du bouton à l’intérieur des boîtes de jonction. Mais la principale caractéristique du module électronique est de transférer l’information au format «numérique», par l’intermédiaire d’un câble appelé BUS, beaucoup plus fin que les câbles électriques traditionnels et surtout, gérable via logiciel à distance.
En connectant entre eux les différents modules électroniques présents dans une maison, on peut créer un véritable réseau d’information, programmable et automatisable, en fonction des différents besoins.
Contrairement au système électrique traditionnel qui reliait physiquement un bouton avec un point d’éclairage, grâce à l’installation électrique intelligente, on peut fournir différentes commandes aux boutons afin qu’ils agissent en fonction d’objectifs et de besoins différents, en utilisant simplement un logiciel via ordinateur ou smartphone.
En outre, le câble BUS alimenté à 12V se compose de trois fils de 0,5 mm², et grâce à son petit diamètre, il résout de nombreux problèmes d’espace dans les murs, lors du remplacement des fils électriques traditionnels à 220V.
La flexibilité, la finesse et l’économie d’énergie sont les points forts d’un système électrique basé sur une installation domotique, ce qui en fait désormais le système le plus recommandé dans la rénovation de l’habitat ancien ou la construction de maisons neuves.
Au-delà du système d’éclairage spécifique, il faut imaginer la domotique comme une solution qui inclut tous les aspects de la vie de la maison: l’intelligence informatique signifie que l’on peut créer des situations d’automatisation hautement personnalisée pour simplifier le quotidien, augmenter le degré de sécurité et réduire les coûts liés à l’utilisation de l’électricité.

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