Energia in gospodărie 1

Energia in gospodărie 1

Forme de energie şi utilizarea lor

Activităţile casnice constituie un domeniu în care ponderea folosirii energiei electrice este foarte mare. Principalul avantaj al utilizării energiei electrice îl determină faptul că această formă de energie se poate transforma cu uşurinţă în alte forme de energie, precum: energie luminoasă, termică, mecanică, chimică. Toate aceste forme de energie îşi au aplicabilităţi în viaţa de zi cu zi astfel: putem încălzi locuinţa, asigurăm iluminatul şi ne uşurăm munca în gospodărie. Nu există încăpere din casa noastră în care să nu utilizăm cel puţin una din aceste forme de energie.

Circuite energetice în locuinţă

Circuitele energetice dintr-o locuinţă sunt circuitele electrice, termice (încălzire, apă caldă) şi de gaze.

A) Circuite electrice

• Alimentarea locuinţei cu energie electrică

Din cablul de alimentare subteran (care vine de la postul de transformare) pornesc ramificaţii către tablourile de racordare ale fiecărei clădiri. De la tabloul de racordare (cofret) al casei pleacă o legătură către tabloul de siguranţe. Aici are loc ramificarea instalaţiei electrice în circuite pentru iluminat și pentru prize. Tablourile de racordare (distribuţie) sunt părţi componente ale instalaţiei electrice care servesc concomitent la primirea şi distribuirea energiei electrice şi la asigurarea protecţiei circuitelor electrice. In funcţie de locul de amplasare, se disting: tablouri de branşament (pentru racordarea clădirii), tablouri de firidă (ce alimentează şi asigură protecţia unui grup apartamente - figura 1), tablouri de apartament (care asigură distribuția şi protecţia circuitelor de apartament - figura 2).

Legătura  dintre  postul  de transformare (reţeaua electrică) şi consumator se numeşte branşament. Locul de legătură dintre linia de distribuţie principală şi consumator –se numeşte cofret. Cofretul este un tablou electric prevăzut cu siguranţe.

Pentru blocuri, de la cofretul general pleacă trasee electrice denumite coloane. La orice etaj există tablouri în firidă de la care coloanele îşi ramifică traseul la contoarele individuale (de apartament).

Schema de distribuţie a energiei electrice este prezentată figura 3.

Instalaţia electrica interioară dintr-o locuinţă

Circuitele electrice necesare pentru alimentarea receptoarelor de iluminat şi a receptoarelor electrocasnice, aparatele de protecţie şi siguranţă, aparatele de comutare şi accesoriile de racord alcătuiesc un ansamblu denumit instalaţie electrică interioară.

Semnele convenţionale folosite în realizarea schemelor electrice pentru instalaţii interioare sunt redate în figura 4.

Instalaţia electrică din locuinţă aparţine consumatorului. Contorul electric, instalat de furnizorul de energie electrică, este cel care delimitează furnizorul de consumator. Contorul este un aparat ce măsoară energia electrică absorbită în timpul utilizării de către consumatori; consumul se exprimă în KWh.

Tabloul cu siguranţe are următoarele funcţii:

•  constituie locul de plecare al circuitelor de lumină şi priză;

•  protejează receptoarele din locuinţă de efectele curenţilor ce depăşesc limita admisă a intensităţii;

•  serveşte la scoaterea de sub tensiune a instalaţiei în cazul efectuării unor reparaţii.

In figura 5 este reprezentată schema tabloului cu 4 siguranţe, repartizate pe circuit de lumină şi circuit de priză.

Circuitele de iluminat şi aparatele electrocasnice funcţionează în curent alternativ monofazat. Circuitul de curent monofazat este compus dintr-un conductor la un anumit potenţial (fază) şi un conductor la potenţial zero (nul).

Siguranţele sunt dispozitive de protecţie împotriva scurtcircuitelor. Scurtcircuitul apare atunci când intensitatea curentului creşte de până la şase ori peste intensitatea nominală.

In instalaţiile electrice interioare se folosesc două tipuri de siguranţe: siguranţe fuzibile şi siguranţe automate. Siguranţa fuzibilă cu filet (figura 6) este formată din: carcasa de protecţie, soclu, capac filetat şi patron, care conţine un fir fuzibil îngropat în nisip de cuarţ. Firul fuzibil, când este străbătut de un curent mare, se topeşte şi întrerupe circuitul. Siguranţele cu filet se folosesc, la instalaţia de alimentare a consumatorilor de intensitate medie şi la instalaţia de iluminat. Siguranţele sunt calibrate la diferite valori ale intensităţii nominale.

Siguranţele automate sunt întrerupătoare numite impropriu automate deoarece pentru refacerea legăturilor electrice trebuie acţionat un buton. Ele funcţionează pe baza efectului magnetic al curentului electric.

Circuitele electrice de lumină şi prize au trasee verticale şi orizontale, amplasate la distanţe bine stabilite faţă de alte elemente din locuinţă (conducte de apă, de gaze).

Pe aceste trasee (figura 7) se găsesc doze de derivaţie plasate pe linie orizontală şi doze de aparat plasate la 1,5 m pentru întrerupător; 0,2 - 0,4 m priza în camere; 1,2 m pentru priza din bucătărie.

Dozele (figura 8) sunt cutii pătrate sau rotunde, confecţionate din tablă de oţel, având orifîcii pentru introducerea capetelor de tuburi protectoare. Ele sunt prevăzute cu capace. Dozele pentru aparat au un singur orificiu.

Circuitul de lumină este prezentat în figurile 9 şi 10. Circuitele electrice sunt compuse din tuburi de protecţie, conducte electrice cu conductoare şi accesorii. Având în vedere că instalaţiile electrice interioare au caracter de lungă durată (sunt instalaţii permanente), conductoarele electrice care compun circuitele instalaţiei trebuie protejate prin tuburi protectoare.

Tuburile de protecţie au rolul de a feri conductoarele electrice de lovituri, de umezeală şi praf. Cele mai folosite sunt tuburile din PVC. Tuburile se montează îngropat (sub tencuială) in pereţi şi în planşee.

Conducta electrică este un ansamblu format din cel puţin două conductoare cu izolaţie individuală şi manta izolatoare. Conductele sunt marcate astfel: A - din aluminiu, F - pentru instalaţia fixă, Y - cu manta din PVC.

In funcţie de utilitatea conductei este aleasă culoarea izolaţiei, de exemplu: verde-galben pentru conducta de protecţie, alb sau albastru deschis pentru conducta de nul, maro sau negru pentru conducta de fază.

Conductoarele   folosite   în   instalaţiile   electrice interioare sunt confecţionate din metale cu rezistenţă electrică şi coeficientul de variaţie a rezistenţei cu temperatura cât mai mici (Cu, Al). Dimensiunile lor se aleg în funcţie de material şi de intensitatea maximă a curentului din circuit.

Prizele şi fişele asigură alimentarea cu energie electrică a consumatorilor mobili, inclusiv a celor casnici.

Priza (figura 11) este formată din: soclu din material izolant, teci de contact din alamă prevăzute cu arcuri, borne racord ale conductoarelor instalaţiei, carcasă prevăzută cu orifîcii pentru introducerea fişei şi a pieselor de fixare. In încăperile cu pardoseală neizolată confecţionată din mozaic, beton sau gresie se folosesc prize cu contact de protecţie/cu împământare.                                       

Fişa este un aparat de conectare care realizează legătura între prize şi consumatori. Este alcătuită din două ştifturi conductoare legate la firele conductorului, fixate pe suport izolator şi acoperite cu un capac.

Intrerupătoarele (figura 12) închid şi deschid circuitul electric.

Sunt compuse din borne de legătură tip şurub şi piuliţă, două contacte fixe şi un contact mobil protejate în carcase electroizolante. Se montează numai pe conductorul de fază, în serie cu elementele de protecţie.

Comutatoarele modifică, succesiv, conexiunile unuia sau mai multor circuite electrice (figura).

Intrerupătoarele, comutatoarele şi prizele se montează îngropat.

Lămpi

Prin intermediul lămpilor, energia electrică este transformată în energie luminoasă. Criteriile în funcţie de care pot fi clasificate lămpile sunt:

-                    după fenomenul fizic ce stă la baza radiaţiei luminoase: incandescente şi fluorescente - figura 14.

-                    după puterea electrică absorbită de becuri: 10W, 25W, 45W, 60W, 75W, 100W, 200W

-                    după tensiunea nominală de funcţionare: 2V, 3,5 V, 8V, 12V, 24V, 220V

-                    după culoarea luminii emise: albă şi colorată.

a)     Lampa cu incandescenţă (becul)

Funcţionarea becului  are  la bază  fenomenul  de incandescenţă (efectul electrotermic al curentului electric). Acest fenomen se manifestă prin emiterea de lumină atunci când filamentul de wolfram al becului se încălzeşte la temperaturi mari, aproximativ 2700° C, ca urmare a trecerii curentului electric prin el. La această temperatură, atomii filamentului se evaporă şi condensează pe pereţii balonului de sticlă. In timp sticla îşi pierde transparenţa, iar filamentul se subţiază şi apoi se rupe. Elementele constructive ale becului sunt prezentate în figura 15.

Legătura între bec şi reţeaua electrică se face prin piesa numită dulie.

Lămpile cu incandescenţă sunt neeconomice, au randamentul scăzut, deoarece simultan cu emisia de lumină se obţine şi o mare cantitate de căldură.

Lămpile cu halogen reprezintă o variantă relativ nouă a lămpilor cu incandescenţă. Acestea emit lumină mai albă, au durata mai mare de funcţionare deoarece condensarea vaporilor are loc pe filament, dar sunt mai scumpe,

Constructiv, becul cu halogen se deosebeşte de cel normal deoarece globul este realizat din cuarţ şi este umplut cu halogen (iod sau brom).

b) Lampa fluorescentă (tubul fluorescent)

Tubul fluorescent (figura 16) este compus dintr-un tub de sticlă care are depus pe pereţi un strat fin de substanţă fluorescentă, substanţă ce transformă radiaţiile ultraviolete în lumină. La fiecare capăt al tubului se găsesc câte doi electrozi legaţi printr-un filament de wolfram. In tub se găseşte un gaz (neon, argon, sodiu, vapori de mercur) ce permite descărcările electrice între electrozi - descărcări care vor determina emiterea radiaţiilor ultraviolete. Pentru iniţierea descărcării, în circuitul electrozilor se montează un starter (lampă cu descărcări în gaze) şi o bobină cu miez.

Corpuri de iluminat

La montarea în circuit a corpurilor de iluminat (dispozitive are fixează, protejează lămpile electrice şi permit alimentarea cu energie electrică), conductorul de nul se leagă de filetul duliei.

In figura 17 este prezentată schema ectrică de legare a becurilor unei lustre L cu cinci braţe.

Dicţionar

Coloană - ansamblul elementelor conductoare de curent ce alimentează un tablou de distribuţie.

Circuit - ansamblul elementelor conductoare de curent ce alimentează receptoarele electrice.

Receptor electric - aparat electric, maşină electrică care absoarbe energia electrică şi o transformă în alte forme de energie (mecanică, termică, luminoasă etc.) în scop util. Fluorescență - proprietatea pe care o au unele substanţe de a emite lumină, când sunt iradiate cu radiaţii luminoase sau iltraviolete.

Reţineţi

Instalaţia electrică este destinată folosirii energiei electrice în scopuri casnice sau industriale. Dacă elementele componente se montează în interiorul clădirilor, instalaţia poartă denumirea de instalaţie interioară.

După rolul funcţional, aparatele electrice şi echipamentele utilizate în instalaţiile interioare se grupează in aparate de conectare (prize şi fişe, întrerupătoare, comutatoare), aparate de protecţie (siguranţe, relee), aparate de măsurat mărimi electrice (contoare).

Accesoriile pentru instalaţiile electrice interioare - fig. 18, servesc pentru executarea conexiunilor (cleme) şi pentru legăturile dintre tuburile de protecţie (dibluri, doze, coturi, inele).

Intervenţiile asupra instalaţiilor electrice (montarea şi demontarea componentelor circuitelor) şi lucrările pentru remedierea defectelor receptoarelor ectrice se execută cu scule adecvate. Acestea se grupează în: scule de uz general (ciocane, bormaşină, chei fixe) şi scule specifice (care fac parte din trusa electricianului - figura 19).

Sculele specifice sunt:

·  cleşti universali cu mânere electroizolante, utilizaţi pentru apucat, îndoit şi tăiat conductoare (figura 20);

·       cleşti cu fălci late pentru apucat şi tras conductoarele;

·       cleşti cu vârfuri rotunde şi ascuţite pentru formarea ochiurilor la conductoare în vederea prinderii cu şuruburi;

·       cleşti pentru dezizolarea conductoarelor;

·       cleşti pentu dulii, ce folosesc la extragerea soclurilor becurilor sparte;

·       cleşti pentru înlocuirea siguranţelor arse;

·       cuţit pentru tăiat, curăţat conductoare şi contacte electrice;

·       şurubelniţe cu mâner izolant care servesc pentru desfacerea şi strângerea şuruburilor;

·       ciocan sau pistol de lipit;

·      instrumente de control a existenţei tensiunii electrice: lampă de control, compusă dintr-un bec şi două conductoare;

·       creion de tensiune compus dintr-o rezistenţă şi un bec cu neon care se aprinde în cazul existenţei tensiunii;

·       multimetrul de buzunar verifică continuitatea unui conductor şi are funcţiile a trei aparate de măsură: ampermetru, voltmetru, ohmetru.

NTSM şi PSI

Utilizarea     instalaţiei     electrice     în     mod necorespunzător sau când acestea sunt defecte conduce la producerea accidentelor: electrocutări, arsuri, răniri. Prin electrocutare se înţelege trecerea unui curent electric prin corpul omenesc.

Electrocutările se pot produce prin atingere directă sau indirectă. Pentru a se asigura protecţia la electrocutare prin atingerea directă, instalaţiile şi aparatele electrice se construiesc aşa încât elementele aflate sub tensiune să nu poată fi atinse (închise în carcasă, conductoarele izolate). Protecţia împotriva electrocutării prin atingere indirectă se realizează prin: legarea la pământ, legarea la nul, separarea de protecţie.

Pentru a preîntâmpina provocarea unor accidente este necesară cunoaşterea şi respectarea unor reguli, precum:

·       nu se execută lucrări la elemente aflate sub tensiune, excepţie făcând cazurile de identificare a conductorului de fază şi schimbarea siguranţelor. Instalaţiile electrice ce prezintă risc de electrocutare sunt semnalizate prin panouri de semnalizare (figura 21);

·       se evită intervenţia dacă există riscul producerii unui scurtcircuit;

·       instalaţia electrică se menţine în stare perfectă de funcţionare (izolaţia conductoarelor să nu fie distrusă, carcasele de protecţie ale aparatelor să nu fie deteriorate);

·       la lucrările de remediere se folosesc scule adecvate, cu mânere electroizolatoare;

·       întreruperea imediată a circuitului în care s-a produs un accident;

·       pentru aparatura electrocasnică cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, fier de călcat, radiator etc.) se utilizează obligatoriu priza cu contact de protecţie.

Măsurile de protecţie împotriva producerii incendiilor constau în: obligativitatea depozitării substanţelor inflamabile în recipiente speciale, dimensionarea corectă a instalaţiei electrice din punct de vedere al izolaţiei, asigurarea protecţiei la scurtcircuite cu aparate adecvate, verificarea izolaţiilor şi aparaturii. Tablourile de distribuţie vor fi închise şi neaccesibile locatarilor.

In cazul unui incendiu electric, stingerea nu se face cu apă, se folosesc pături, nisip şi stingătoare cu spumă chimică.