I D D I I ER AE NO S U A I I AQ AAQE
Etude d'une installation
électrique BT
RAPPORT DE STAGE
Cas d'une agence de la
Banque Atlantique
Un travail fait par :
Mahamadou MAIGA
Sous la direction de :
Ing. Mahalmadame TOURE
Promotion
SEMESTRE 8B GEE
2018 - 2019
Ce rapport a été rédigé par MAIGA
Mahamadou - Master 1 Génie Electrique et Energétique - Aout 2019
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ETUDE D'UNE INSTALLATION ELECTRIQUE BASSE TENSION : CAS D'UNE
AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
1
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Remerciements :
Je tiens à remercier toutes les personnes qui m'ont
consacré une partie de leur temps durant mon stage.
Je remercie particulièrement M. Mahalmadane TOURE pour
toutes les informations qu'il m'a apportées, pour les conseils qu'il m'a
donnés, pour son suivi et l'intérêt porté sur le
travail que j'ai réalisé.
Je remercie tous les membres de l'équipe pour leur
accueil chaleureux, leur gentillesse, leur patience et leur bonne humeur
générale. J'ai eu un grand plaisir à travailler au sein de
bureau d'étude et cette première véritable
expérience en bureau d'étude m'a été très
favorable et fait comprendre beaucoup de choses.
2
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ETUDE D'UNE INSTALLATION ELECTRIQUE BASSE TENSION : CAS D'UNE
AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Liste des sigles et abréviations :
EDM : Energie du Mali
PROMOTELEC : Promotion des usages de
l'électricité dans le bâtiment
AFE : Association Française de
l'Eclairage
KOH : KANNE Oumar Hanne
ONG : Organisation Non Gouvernementale
R+2 : Rez de chaussé plus deux (2)
étages
2P+T : Deux phases plus la terre
RJ 45 : Registered Jack 45
F.CFA : Franc des Colonies Françaises
d'Afrique
DA : SUPER DAISEIKAI
XP : XPower Plus
Lampe FC : Lampe Fluorescente Compacte
BT : Basse Tension
DC : Courant Continu
AC : Courant Alternatif
% : Pourcentage
K : KELVIN
°C : Degré CELSUIS
kJ : Kilo JOULE
kg : Kilogramme
kcal : Kilo Calorie
h : Heure
kW : Kilo Watt
VA : Volt-Ampère
VAR : Volt-Ampère Réactive
Lx : Lux
Lm : Lumen
m2 : Mètre carré
m3 : Mètre cube Cd :
Candela
? : Ohm
3
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ETUDE D'UNE INSTALLATION ELECTRIQUE BASSE TENSION : CAS D'UNE
AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Liste des figures :
Figure 1: Organigramme de KOH POLY INGENIERIES 7
Figure 2: Plan de l'agence bancaire 9
Figure 3: Classement synthétique des luminaires
10
Figure 4: Schéma représentant les dimensions
photométriques d'une pièce 12
Figure 5: Les différentes valeurs possible de
l'utilance pour les luminaires de classe F 13
Figure 6:Schéma électrique de l'installation
27
Figure 7: Plan d'éclairage de l'agence bancaire
28
Figure 8: Plan de climatisation de l'agence bancaire
29
Figure 9: Plan des prises de courant 2P+T et d'Ethernet RJ
45 30
Liste des tableaux :
Tableau 1: Extrait des recommandations des normes
PROMOTELEC et AFE 11
Tableau 2:le coefficient de réflexion des
différentes couleurs 12
Tableau 3: Coefficients d'implantation des sources
luminaires 13
Tableau 4: Les paramètres intervenant dans le
calcul du facteur de dépréciation 14
Tableau 5: Récapitulatif de l'étude
photométrique 15
Tableau 6: Les hypothèses de calcul et les
conditions les plus défavorables 20
Tableau 7: Récapitulatif du bilan thermique
21
Tableau 8: les disjoncteurs et les sections de câble
retenus pour les différents appareils 24
Tableau 9: Récapitulatif du bilan de puissance
25
Tableau 10: Devis estimatif 31
4
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
SOMMAIRE :
Remerciements :
Liste des sigles et abréviations :
Liste des figures :
Liste des tableaux :
A. Présentation de la structure d'accueil :
|
1
2
3
3
6
|
|
I.
|
Présentation :
|
6
|
|
II.
|
Domaine d'activités :
|
6
|
|
III.
|
Organigramme de KOH POLY INGENIERIES :
|
7
|
B.
|
Présentation du travail effectué dans l'entreprise
:
|
8
|
|
I.
|
Introduction :
|
8
|
|
II.
|
Présentation de l'agence bancaire :
|
8
|
|
III.
|
Etude photométrique :
|
10
|
|
1.
|
Le choix du type d'éclairage :
|
10
|
|
2.
|
Le choix des luminaires :
|
11
|
|
3.
|
Le dimensionnement :
|
11
|
|
a.
|
Eclairement prévu pour le local :
|
11
|
|
b.
|
Le plan utile et le plan des luminaires :
|
12
|
|
|
c.
|
Utilance :
|
12
|
|
d.
|
Facteur de dépréciation :
|
14
|
|
e.
|
Le rendement du luminaire (efficacité lumineuse) :
|
14
|
|
f.
|
Nombre de luminaire :
|
14
|
|
4.
|
Récapitulatif de l'étude photométrique :
|
15
|
|
IV.
|
Bilan thermique :
|
16
|
|
1.
|
Gains de chaleur par les murs externes :
|
16
|
|
2.
|
Gains de chaleur par les vitres :
|
17
|
|
3.
|
Gains de chaleur par les murs de séparation :
|
17
|
|
4.
|
Gains de chaleur par le plancher :
|
17
|
|
5.
|
Gains de chaleur par le plafond :
|
18
|
|
6.
|
Gains calorifiques dus aux personnes :
|
18
|
|
7.
|
Gains dus aux équipements électriques :
|
18
|
|
8.
|
Gains de chaleur par infiltration :
|
19
|
|
9.
|
Débit de soufflage de l'air frais :
|
19
|
|
10.
|
Récapitulatif du bilan thermique :
|
20
|
|
11.
|
Choix des appareils frigorifiques :
|
21
|
|
a.
|
Unité intérieure :
|
21
|
5
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b. Unité extérieure : 22
V. Bilan de puissance : 22
1. La puissance de l'installation : 22
2. Les appareils de l'installation 23
3. Formules utilisées pour le bilan de puissance : 23
4. Section des câbles et Disjoncteur de protection :
23
5. Récapitulatif du bilan de puissance : 25
VI. Prise de terre : 26
VII. Schéma électrique de l'installation : 27
VIII. Plan architectural : 28
1. Plan d'éclairage : 28
2. Plan de la climatisation : 29
3. Plan des prises de courant 2P+T et d'ethernet RJ 45 : 30
IX. Devis estimatif : 31
X. Conclusion : 32
XI. Bibliographie : 33
XII. Annexe : 34
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
A. Présentation de la structure d'accueil :
I. Présentation :
La structure d'accueil pour le stage est le bureau d'étude
KOH POLY INGENIERIES. L'abréviation KOH vient de son directeur
général et co-fondateur KANE Oumar Hanne.
KOH POLY INGENIERIES est un bureau d'études techniques
pluridisciplinaires composé de plusieurs ingénieurs et
techniciens, professionnels maliens et étrangers, rompus à la
tâche et totalisant chacun plusieurs années d'expérience
dans leurs domaines respectifs, mettant en synergie leurs aptitudes et
connaissances afin de répondre aux défis de qualité,
d'innovation et d'adaptation dans plusieurs domaines d'ingénierie.
La création de cette entité intervient dans le
sillage de KOH POLY EXPERTISES, un cabinet d'expertises agréées,
créée en 2016 par des experts assermentés par les cours et
tribunaux du Mali, qui, en deux ans d'existence, est devenu une
référence dans
l'accompagnement des structures bancaires, commerciales et du
secteur de la microfinance au Mali notamment avec les expertises
immobilières et industrielles (17 669 578 503 F.CFA et 5 684 967 980
F.CFA respectivement de garanties hypothécaires immobilières et
industrielles expertisées au cours de l'exercice 2017).
KOH POLY INGENIERIES a pour ambition de mettre à la
disposition de l'administration publique, des promoteurs privés de
projets industriels et tertiaires ainsi qu'aux
organisations internationales, ONG et partenaires techniques et
financiers, une expertise et un savoir-faire en maitrise d'oeuvre pour toutes
les phases de leurs projets (études de faisabilité, conception
architecturale, études techniques, consultation des entreprises,
surveillance et pilotage des travaux, etc...).
II. Domaine d'activités :
Le Bureau d'études KOH POLY INGENIERIES est composé
d'une équipe permanente d'ingénieurs et de techniciens couvrant
diverses spécialités. Les activités du bureau sont
organisées autour des départements dirigés chacun par des
ingénieurs compétents et expérimentés dans leurs
domaines respectifs.
Les domaines d'intervention de KOH POLY INGENIERIES sont nombreux
et variés et englobent plusieurs secteurs, à savoir :
Les Bâtiments et Travaux Publics, les énergies, les
industries, l'hydraulique, et les secteurs Agro sylvo pastoral et de
l'environnement.
Quel que soit les domaines énumérés
ci-dessus, le client et la mission assignée, l'accompagnement de KOH
POLY INGENIERIES vise à assurer une gestion optimale des coûts et
un respect des normes et règlementations techniques et
environnementales.
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III. Organigramme de KOH POLY INGENIERIES :
Le bureau est organisé de la façon suivante :
Figure 1: Organigramme de KOH POLY INGENIERIES
8
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
B. Présentation du travail effectué
dans
l'entreprise :
I. Introduction :
L'étude d'une installation électrique BT doit
être conduite dans le souci permanent d'une
bonne adaptation aux besoins de l'utilisateur final et compte
tenu de la contrainte essentielle du respect des règles. Le
critère final de la réussite d'une étude est donc le
rapport de qualité.
Une bonne étude d'installation électrique
nécessite de faire une évaluation des paramètres
électriques enfin de choisir les équipements et appareillages
nécessaires.
C'est dans cette optique qu'il nous est demandé
l'étude de l'installation électrique interne d'une agence de la
banque atlantique logée au rez de chaussé d'un immeuble R+2
conforme à la norme NF C 15-100 en bureau d'étude, et tout
ça pour déterminer la puissance d'utilisation ainsi que
l'intensité totale d'emploie des équipements et appareillages
nécessaires de l'installation de l'agence bancaire .L'installation doit
assurer la protection des personnes et des biens contre les risques
électriques. De ce fait, un choix judicieux des différents
éléments de protections y est primordial.
II. Présentation de l'agence bancaire :
L'agence bancaire se situe au centre, à l'extrême
sud du rez de chaussé d'un immeuble de
2 étages à Sebenikoro à BAMAKO. Sa surface
est de 96,5 m2 en entier et sa hauteur de
3 m. Elle est composée principalement d'un bureau de chef
d'agence, d'une salle serveur (local technique), d'un local de guichet
automatique, d'une salle de coffre-fort, de 2 toilettes, d'un local d'archive
et le reste de la zone destiné pour accueillir les clients et contenir
les zones de travail des différents caissiers et conseillers
clientèles. Veuillez voir ci-après le plan de l'agence fait avec
AutoCAD.
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Figure 2: Plan de l'agence bancaire
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
III. Etude photométrique :
Le confort visuel est une impression subjective
liée à la quantité, distribution et qualité de la
lumière. Il facilite la vision qui est notre source d'information la
plus importante au monde et a une forte influence sur nous au niveau
physiologique et psychologique surtout dans les lieux de travail (les endroits
où les employés sont voulus avec le maximum de rendement
possible) ; Ailleurs il a été démontré par les
spécialistes du monde du travail que l'éclairage joue un
rôle important sur la productivité des employés de bureau.
Encore la plupart des renseignements que nous obtenons grâce à nos
sens, nous les obtenons par la vue, soit près de 80%.De ce fait le
confort visuel qui est facteur clé de notre rendement
et bien être est un paramètre dont nous tenons compte afin de
pouvoir satisfaire un besoin important chez les employés de l'agence
bancaire .Pour atteindre ce confort il faut passer par une étude
photométrique afin de pouvoir déterminer la quantité de
flux lumineux que le local a besoin pour que les occupants soient à
l'aise. Dans étude photométrique nous entendons étude
d'éclairement qui est la base et extrême utile du
côté pratique. Mais l'étude photométrique peut
être définie en global comme étant l'art de mesurer le
rayonnement lumineux tel qu'il est ressenti par la vision humaine, et, par
extension, l'étude quantitative de la transmission de
ce rayonnement.
Une étude d'éclairement d'un local comporte les 3
phases suivantes qui doivent être accompli successivement dans l'ordre
pour un bon dimensionnement de système d'éclairage, à
savoir : Le choix du type d'éclairage ; le choix des luminaires ; le
dimensionnement.
1. Le choix du type d'éclairage :
Le choix du luminaire se fait en fonction du type
d'éclairage choisi à priori, ce type défini la
répartition du flux lumineux dans l'espace alors son choix dépend
des lieux d'utilisations et de l'emplacement qu'occupera la lampe pour diriger
les flux lumineux. Ci-dessous un tableau qui dévoile la classification
des luminaires en fonction de leur répartition
Figure 3: Classement synthétique des
luminaires
10
d'intensité.
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Le type d'éclairage choisi est le direct extensif en
raison de sa manière à étendre le flux lumineux sur toute
la surface horizontale et encore d'autres de ces avantages qui sont qu'il donne
un éclairement uniforme, permet un espacement plus important des
luminaires (Classe photométrique) et accentue les contrastes au niveau
du plan de travail. Les lampes seront accrochées en haut donc les flux
lumineux seront dirigés vers le bas.
2. Le choix des luminaires :
Selon les recommandations de la norme NF EN 15193, l'Association
Française de l'Eclairage (AFE) et de la (PROMOTELEC) Le choix des
luminaires doit se faire en fonction des secteurs pour des études faites
de quelques grandeurs photométriques à savoir : l'indice de rendu
des couleur (IRC) ; la température de la couleur (Tc) et
l'éclairement moyen (E). (Voir annexe 1)
Le luminaire choisi, en se basant sur les recommandations des
normes, est de type :
LED1600-840 Q de puissance 110 W, Donc de flux lumineux
92×110 lumens
(Voir annexe 2)
3. Le dimensionnement :
La procédure choisie ici repose sur l'adoption d'une
formule de base, laquelle fournit, pour
un local donné, le flux lumineux total F en Lumen [lm] de
l'ensemble des lampes à installer dans le local :
??.?? ??
F= ?? X ??
Avec :
F : le flux lumineux à fournir en lm
E : l'éclairement prévu pour le
local d'après la norme en lx
A : la surface du plan utile en m2
U : l'utilance
?? : le facteur de dépréciation
des lampes et luminaires
?? : le rendement des luminaires
Ci-dessous les détails et définitions des
différents paramètres clés intervenants dans le calcul du
flux lumineux total de l'ensemble des lampes à installer.
a. Eclairement prévu pour le local :
Suivant la nature de l'activité du local, les normes
(PROMOTELEC et AFE) imposent une quantité d'éclairement à
choisir soit un intervalle de quantité d'éclairement (Voir annexe
1). Notre cas correspond à celle d'un bureau informatique car c'est une
agence bancaire. Ci-dessous un extrait des recommandations concernant notre
situation.
Tableau 1: Extrait des recommandations des normes PROMOTELEC
et AFE
Local
|
Couleur
|
Eclairement
|
Secteur
|
Type d'activité
|
IRC
|
Tc (K)
|
Moyen (lux)
|
Bureau
|
Informatique
|
85
|
4000
|
20 - 500
|
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13
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Ayant une plage d'éclairement moyen, nous fixons un
éclairement moyen maximal qui est de 500 lux.
b. Le plan utile et le plan des luminaires :
Le plan utile est, par convention, le plan
horizontal fictif situé à 0,85 m au-dessus du sol réel.
Les différents plans intervenant dans le calcul étant
présentés au schéma ci-dessous. C'est ainsi, par exemple
qu'on peut définir le plan des luminaires, situé
à une hauteur h au-dessus du plan utile. Ces deux plans permettent de
définir 2 paramètres essentiels intervenant dans les calculs :
Indice du local (K) qui caractérise le local pour la
détermination de l'utilance et le rapport de
suspension (J) qui permet d'évaluer le degré de
suspension. Ces deux paramètres se calculent par les formules suivantes
:
?? = ??×?? h1
h(??+??) et ?? =
h1+h
Dans la pratique on retiendra J = 0 (Les luminaires directement
liés au plafond) ou J = 1/3 (les luminaires sont suspendus)
Figure 4: Schéma représentant les dimensions
photométriques d'une pièce
Dans notre cas, J = 0 car les luminaires seront
liés au plafond
c. Utilance :
La lumière émise par le luminaire est
réfléchie en partie sur les parois du local éclairé
et suivant la couleur des différentes parois, la réflexion de la
lumière sera plus ou moins importante, ce qui se traduit pour les
calculs par un facteur de réflexion de paroi, qui est
un aussi un paramètre clé pour la détermination de
l'utilance.
Selon la couleur des surfaces, le coefficient de réflexion
peut prendre les valeurs suivantes
:
Tableau 2:le coefficient de réflexion des
différentes couleurs
|
Très clair
|
Clair
|
Moyen
|
Sombre
|
Nul
|
Plafond
|
8
|
7
|
5
|
3
|
0
|
Murs
|
7
|
5
|
3
|
1
|
0
|
Plan utile
|
3
|
3
|
1
|
1
|
0
|
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
L'Utilance est le rapport du flux utile (reçu par le plan
utile) au flux total sortant des luminaires. Elle peut être
déterminer à l'aide de ce tableau ci-dessous dans lequel elle est
décrite en fonction de la classe photométrique du luminaire,
l'indice du local, le rapport de suspension et les facteurs de réflexion
des parois.
Figure 5: Les différentes valeurs possible de
l'utilance pour les luminaires de classe F
Le tableau ci-dessous donne les coefficients de distance maximale
entre deux luminaires, en fonction de la classe photométrique du
luminaire.
Tableau 3: Coefficients d'implantation des sources
luminaires
Classe photométrique des
luminaires
|
Distance maximale entre deux luminaire
|
A
|
h
|
B
|
1,1×h
|
C
|
1,3×h
|
D
|
1,6×h
|
E
|
1,9×h
|
F
|
2·h
|
G
|
2·h
|
H
|
2·h
|
I
|
2·h
|
J
|
2,3×h
|
Nos luminaires sont de classe photométrique F
et le facteur de réflexion correspondant aux parois du local
est de 851.
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d. Facteur de dépréciation :
En cours d'utilisation, le flux émis par une lampe baisse,
les causes sont diverses :
· Les lampes se couvrent de poussière.
· Les parois du local deviennent moins
réfléchissantes.
· Les lampes ont tendance à s'user et le flux
lumineux produit baisse.
· Selon la maintenance, le changement périodique des
lampes
Le facteur compensateur de dépréciation permet de
tenir compte du vieillissement des lampes en fonction du temps
c'est-à-dire le chiffre par lequel il faut multiplier
l'éclairement moyen en service pour connaitre le flux à installer
initialement. Il est fonction du local, il est donné par la formule
suivante :
6=
1 F
F'
=
feX fiX fa
Tableau 4: Les paramètres intervenant dans le calcul
du facteur de dépréciation
Facteur d'empoussièrement :fe
|
Faible (0,95)
|
Moyen (0,85)
|
Fort (0,75)
|
Facteur de vieillissement des lampes :fl
|
Incandescence (0,9)
|
Halogène (0,95)
|
Fluorescente (0,85)
|
Décharge (0,9)
|
Facteur d'altération du luminaire
:fa
|
Luminaire courant (0,85)
|
Luminaire spécial (0,95)
|
|
Dans notre cas, le facteur d'empoussièrement est
0,95, le facteur de vieillissement des lampes 0,85
et le facteur d'altération des luminaires
0,95.
e. Le rendement du luminaire (efficacité
lumineuse) :
Le rendement d'un luminaire q est le rapport
entre le flux lumineux émis par le luminaire et le flux lumineux des
lampes qui le constitue.
Généralement, le pourcentage de ce rendement varie
entre 35% et 90%, il dépasse rarement 70%. Ce chiffre dépend de
la forme du luminaire et des obstacles qui cachent plus ou moins les lampes
(abat-jour, vasque, verre, globe...). Il faut préciser qu'en fermant le
luminaire par les équipements cités ci-dessus, on perd plus ou
moins quelque flux lumineux, ce qui n'est quand même pas
négligeable. La valeur de ce rendement est donné par le
constructeur et selon la norme UTE C71-121 il doit englober
l'addition des rendements inférieur et supérieur, soit :
q = qi + qs
Avec qi le rendement du flux émis vers
la partie inférieure et qs le rendement du flux
émis vers la partie supérieure de la lampe.
Dans notre cas, le rendement supérieur est égal
à 0 parce que on a un luminaire direct extensif donc tous les flux sont
émis vers la partie inférieure du luminaire.
f. Nombre de luminaire :
Connaissant le flux lumineux total à fournir au local
(F), et le flux lumineux produit par chaque luminaire (Fl) on en déduit
le nombre de luminaires à installer (N) par la formule suivante :
14
N=
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4. Récapitulatif de l'étude
photométrique :
Le tableau ci-dessous recapitule les différents calculs
qui nous ont permis de choisir le nombre de luminaire nécessaire pour
les occupants de l'agence bancaire.
Tableau 5: Récapitulatif de l'étude
photométrique
Paramètre
|
Unité
|
Valeur
|
Eclairement prévu pour le local
|
Lux
|
500
|
Longueur du local
|
m
|
10,59
|
Largeur du local
|
m
|
9,11
|
Surface du plan utile
|
m2
|
96,5
|
Hauteur entre plafond et luminaire
|
m
|
0
|
Hauteur entre luminaire et plan utile
|
m
|
2,15
|
Hauteur du plan utile
|
m
|
0,85
|
Hauteur totale
|
m
|
3
|
Indice du local
|
|
2,28
|
Rapport de suspension
|
%
|
0
|
Le facteur de réflexion (Plafond, Mur, Plan
utile)
|
|
871
|
Utilance
|
|
0,95
|
Facteur d'empoussièrement
|
%
|
0,95
|
Facteur de vieillissement des luminaires
|
%
|
0,85
|
Facteur d'altération des luminaires
|
%
|
0,95
|
Facteur de dépréciation
|
|
1,30
|
Le rendement du luminaire le flux lumineux à
fournir au local
Flux lumineux produit par luminaire
|
%
Lumen Lumen
|
0,8
82738
10120
|
Nombre de luminaire
|
Luminaires
|
9
|
|
En conclusion de cette partie, on peut affirmer que l'agence a
besoin de 9 luminaires à LED de type LED1600-840 Q de
puissance unitaire 110 W, pour assurer le visuel des occupants
de l'agence. Mais vu la contrainte des murs de séparation à
l'intérieur de l'agence qui fait que les flux lumineux n'arrivent pas
à destination souhaitée, on ajoutera 8 Lampe fluocompacte de 15 W
(Voir annexe 2) afin d'alimenter les huit petites pièces se trouvant
dans l'agence.
16
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
IV. Bilan thermique :
Le confort thermique est la situation dans la laquelle une
personne physique ne ressent ni de la chaleur ni du froid dans une ambiance
donnée. Il dépend essentiellement de deux paramètres : La
température sèche et l'humidité relative de l'air.
D'autres paramètres interviennent tels que : la vitesse de l'air,
l'activité des individus, le rayonnement des murs. Le confort thermique
a aussi une forte influence sur le rendement des occupants d'un local, comme le
confort visuel. Pour atteindre ce confort dans un local donné il faut
passer par un bilan thermique afin de déterminer la quantité de
chaleur que réçoit ce local. En d'autres termes le bilan
thermique est l'ensemble des méthodes de calculs qui nous permettent de
déterminer la puissance thermique qu'emmagasine un local. Cette
puissance emmagasinée correspond à la puissance frigorique
à installer au local et ce que le système frigorifique doit
évacuer au niveau du condenseur.
Il existe plusieurs méthodes de calcul de gains de charge
thermique, parmi lesquelles nous pouvons citer : La méthodes des
surfaces climatisées, la méthode détaillée de
LIBERT, la méthode simplifiée de CARRIER et la méthode
simplifiée de YORK. Pour des raisons d'exactitude, nous
procèderons par la méthode détaillée de LIBERT qui
permet d'estimer la puissance thermique cas par cas en fonction de
différente source d'apport de chaleur.
Cette méthode est la plus précise, logique et
très complexe. Elle consiste à se fixer une température de
consigne et une humidité relative qui sont des paramètres
clés dans l'évaluation de chaque source d'apport de chaleur.
Tous les calculs sont faits sur la base des conditions
ci-après :
Le mois et l'heure de base : Avril à treize heures (13h)
;
Température ambiante : 40°C ;
Humidité relative de l'extérieur : 30 % ;
Température fixée dans le local (souhaitée)
: 26°C ;
Humidité relative de l'air à l'intérieur du
local : 50% ;
Les dimensions des murs : ;
Les dimensions de vitrage (Mur Sud) : 2,3m X3m
et 2,3m X 0,8m ;
Les dimensions de la porte du personnel (Mur Nord) :2,2m
X1,2m
1. Gains de chaleur par les murs externes :
La quantité de chaleur que provient des murs est
énorme, elle provient en globale de l'échange de chaleur entre
les deux fluides de température différente (La température
ambiante et la température intérieure) à travers le mur.
Elle se détermine par la formule suivante :
Q = HS?T = HS(Tamb-Tfixée)
Avec :
Q : La quantité de chaleur en kW
H : Le coefficient global d'échange du mur en
W/m2/°C
S : La surface du mur en m2
Tamb : La température ambiante en °C
Tfixée : La température fixée dans le local
en °C
17
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Les valeurs des coefficients globaux d'échange qui
entrent en ligne de compte dans le calcul des gains thermiques par les murs de
différentes structures sont données en (annexe 3). Dans le calcul
des échanges de chaleur, la surface de toutes les portes et
fenêtres doivent être soustraites de la surface globale du mur
considéré pour obtenir la surface nette.
Dans notre cas, Les gains de chaleur par les murs externes
concernent uniquement les murs Nord et Sud dont celui du Sud possède
deux (2) portes vitrées : l'une de dimension 2,3m X 3m
et l'autre de dimension 2,3m X 0,8m et celui du Nord
possède une porte d'entrée du personnel de dimension 2,2m
X1,2m.
Dans notre cas, les murs sont constitués de briques
creuses avec enduit et plâtre intérieur et d'épaisseur 20
cm donc d'après l'annexe 4 le coefficient global d'échange vaut
:1,2
kcal·h-1·m-2·°C-1
soit 1,4 W·m-2·°C-1.
2. Gains de chaleur par les vitres :
Les gains de chaleur à travers les vitres sont
évalués à partir de la même formule
précédente. Le calcul de la surface vitrée
se fait en considérant tout le cadre de la vitrée (ou de la baie
vitrée). On peut dans beaucoup de cas assimiler les matériaux en
bois mince ou métalliques des portes et fenêtres non
vitrées à une vitre et faire le calcul avec un coefficient global
moyen pour tout l'ensemble par la formule.
Dans notre cas, Les gains de chaleur par les vitres concernent
deux (3) portes :
· Dont 2 se trouvent au mur de côté Sud :
l'une de dimension 2,3m X 3m et l'autre de dimension
2.3m X 0,8m (Mur de côté ouest).
· Et le dernier au mur côté Nord de dimension
2,2m X1.2m
La conductivité thermique de ces vitres est 0,779
W·m-1·°C-1 alors
l'épaisseur de ces vitres étant de 0.025 m, La
valeur du coefficient d'échange globale de ces deux (2) portes
vitrées vaut : 31,16
W·m-2·°C-1
3. Gains de chaleur par les murs de séparation
:
Le calcul des gains pour les murs de séparation ou
cloisons se fait de la même façon que celui des murs externes.
Pour la détermination de l'écart de température on
conseille en général une valeur inférieure de 3 °C
à celle retenue entre extérieur et local.
Ici, tous les murs concernés sont les murs de
côté Ouest et Est.
4. Gains de chaleur par le plancher :
Dans le cas d'un plancher au-dessus d'une salle contiguë
non climatisée, le calcul se fait comme dans celui du mur vertical
séparant deux locaux contigus. L'écart de température ?T
est inférieur de 3°C à celui entre la salle et
l'extérieur. Lorsque le local à climatiser se situe au-dessus
d'une salle non climatisée (magasin, salle très peu
utilisée) dont les portes et fenêtres sont le plus souvent closes,
on fait l'approximation du flux de chaleur nul à travers le plancher (du
fait que ?T = 0).
Dans le cas de locaux directement en contact avec le sol on fera
aussi l'approximation du flux vers le plancher nul. Parfois le plancher au lieu
d'être en contact avec le sol est surélevé avec un vide
sanitaire entre sol et plancher. Si le vide est totalement fermé par des
murs latéraux on dit que l'espace est non ventilé et le flux
à travers le plancher est considéré nul. Si l'espace est
ventilé, sa température est égale à celle du milieu
extérieur. La ventilation est réalisée en pratiquant des
orifices dans les murs opposés. Dans le cas de salles contiguës
surchauffées (cuisines, buanderies), il faut évaluer la
température
moyenne de ces salles afin de calculer le flux entrant dans le
local.
Notre cas correspond à celui d'un local directement en
contact avec le sol donc les flux de chaleur se dirigeant vers le plancher sont
approximativement nuls.
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D'UNE AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
5. Gains de chaleur par le plafond :
Lorsque le local à climatiser est placé en
dessous d'une salle non climatisée, le calcul de l'écart de
température ?T qui intervient dans la détermination du flux se
fait de la même façon que dans le cas du plancher. La
température de la salle de dessus est estimée à 3°C
en dessous de la température extérieure. Le calcul du coefficient
global d'échange se fait en tenant compte de toutes les structures qui
composent le toit et (ou) le plafond.
Dans notre cas le toit est composé de
béton de gravillons avec enduit de 25 cm
d'épaisseur, le coefficient global
d'échange correspondant est disponible dans l'annexe 4 et vaut : 3,1
kcal·h- 1·m-2·°C-1 soit
3.6 W·m-2·°C-1
6. Gains calorifiques dus aux personnes :
Les apports calorifiques des individus varient suivant
les personnes concernées et suivant leurs degrés
d'activité. Une personne humaine libère à la fois des
gains sensibles et des gains latents. Les gains latents sont équivalents
à une certaine quantité d'humidité injectée dans
l'atmosphère de la salle alors que les gains sensibles constituent la
chaleur pure transmise soit par convection, soit par rayonnement à l'air
de la salle. Les gains latents sont très élevés lorsque
les personnes perdent beaucoup d'eau par évaporation cutanée
(atmosphères chaudes).
En toute rigueur, pour maintenir un local dans une
condition climatique de confort donné il faut le refroidir et le
déshumidifier (ou l'humidifier) constamment afin de compenser les
apports latents et sensibles des différentes sources.
Encore, notons aussi que ces deux (2) gains de chaleur
feront naitre un facteur important sans lequel le choix des unités
frigorifiques nécessaires et appropriés pour vaincre les gains de
chaleur total est impossible, c'est le facteur de chaleur latente (FCL) il
permet de définir la quantité d'humidité condensée
que doit rejeter le système frigorique à l'
extérieur.il
se détermine par la formule suivante :
Gain de chaleur latente
Le tableau de l'annexe 4 présente les gains dus
aux individus. La répartition entre chaleurs latentes et sensibles
dépend en général de la température
extérieure. Plus il fait chaud plus l'évacuation de la chaleur du
corps se fait par chaleur latente.
Le nombre maximal de personne pouvant entrée dans
l'agence a été limité 44 (employés de bureau +
clients). Donc à notre température fixée dans le local, le
métabolisme humain serait de 113 kcal·h-1=131,2 W
d'après le tableau de l'annexe 4 : soit 62,7 W de chaleur sensible et
68,5 W de chaleur latente.
7. Gains dus aux équipements électriques
:
Les équipements électriques placés
dans un local contribuent également de façon très sensible
à l'échauffement de ce local. Les gains calorifiques des
équipements électriques sont généralement
donnés en fonction de la puissance nominale Pn des appareils en Watts.
Les gains en kcal/h sont donnés par la formule :
Q = Pn
NB : Un luminaire encastré a tendance à
échauffer plus les parois que l'air. L'inertie thermique des murs influe
donc sur le transfert de la chaleur du luminaire vers l'air. Une structure
légère emmagasine moins d'énergie qu'une structure
lourde.
Dans la pratique et pour simplifier la plupart des
calculs prennent directement la puissance électrique dissipée
comme chaleur transmise à l'air.
Dans notre cas, l'éclairement prévu pour
le local est de :500 lux soit 500 lumens/m2 ou soit encore 0.75
W·m2 avec 1 lumen=1,5·10-3W.
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TENSION : CAS D'UNE AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
8. Gains de chaleur par infiltration :
Les mouvements d'air externe font que l'air chaud de
l'extérieur s'infiltre régulièrement à
l'intérieur des locaux. L'infiltration se fait par les cadres des
fenêtres et portes et par toutes autres ouvertures pratiquées dans
les murs. Cet air externe apporte à la fois des gains sensibles et des
gains latents.
Lorsqu'un local est en surpression, c'est-à-dire que le
débit d'air soufflé est supérieur au débit d'air
repris, il n'y a pas d'infiltration. En revanche une certaine quantité
d'air est évacuée vers l'extérieur par infiltration
inverse et il n'y a donc pas gain de chaleur. Les calculs de gains doivent
être faits seulement dans les cas de locaux en dépression.
Dans notre cas, l'agence sera mise en surpression. Alors
le débit de soufflage d'air frais sera multiplié
par un coefficient d'extension de 1,1.
9. Débit de soufflage de l'air frais : Il se
calcul par la formule suivante :
Puissance frigorifique
Débit d'air frais =
Cp X Pair X (Tamb -
Tfixée)
La chaleur spécifique Cp se détermine par la
formule suivante avec T la température de travail en degré
KELVIN.
Cp= -214460 + 9185,1·T-106,12·T 2+0,41616·T 3
La masse volumique de l'air pair est de : 1,293
kg·m3
Notons que ce débit calculé sera multiplié
par un coefficient d'extension de 1.1 afin de
mettre le local en surpression pour éviter les infiltrations
d'air.
20
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
10. Récapitulatif du bilan thermique :
Les données ci-dessous correspondent au moment le plus
défavorable, celui d'avril à 13h.
Tableau 6: Les hypothèses de calcul et les conditions
les plus défavorables
Hypothèses de calcul
|
Grandeur
|
Unité
|
Valeur
|
Température ambiante
|
°C
|
40
|
Humidité relative de l'extérieur
|
%
|
30
|
Température fixée dans le local
|
°C
|
26
|
Humidité relative de l'air à l'intérieur
du local
|
%
|
50
|
Longueur des murs Sud et Nord
|
m
|
10,59
|
Longueur des murs Est et Ouest
|
m
|
9,11
|
Surface de l'agence
|
m2
|
96,5
|
Hauteur des murs
|
m
|
3
|
Surface du mur côté nord
|
m2
|
29,01
|
Surface du mur côté sud
|
m2
|
23,03
|
Surface du mur côté ouest
|
m2
|
27,33
|
Surface du mur côté est
|
m2
|
27,33
|
Surface du vitrage (Mur côté sud)
|
m2
|
8,74
|
Surface de la porte vitrée du personnel (Mur
côté nord)
|
m2
|
2,76
|
Le coefficient global d'échange des murs
|
W·m-2·°C-1
|
1,4
|
Le coefficient global d'échange des vitres
|
W·m-2·°C-1
|
31,16
|
Le coefficient global d'échange du béton de
gravillons
|
W·m-2·°C-1
|
3,6
|
Gain sensible émis par une personne
|
W
|
62,7
|
Gain latent émis par une personne
|
W
|
68,5
|
Nombre de personne maximale dans l'agence
|
Personne
|
44
|
Eclairement du local
|
W·m2
|
0,75
|
Chaleur spécifique de l'air à 26 °C
|
J·kg-1 ·°C-1
|
144304
|
Masse volumique de l'air
|
kg/m3
|
1,293
|
|
Le tableau ci-après recapitule les différents
calculs qui nous ont permis de choisir les appareils frigorifiques
nécessaire pour les occupants de l'agence bancaire.
21
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Tableau 7: Récapitulatif du bilan thermique
Gains de chaleur par différentes sources
|
Unité
|
Valeur
|
Gains dus au mur nord (externe)
|
W
|
568,6
|
Gains dus au mur sud (externe)
|
W
|
451,4
|
Gains de chaleur par les murs externes
|
W
|
1020,0
|
Gains dus aux vitres du mur sud
|
W
|
3812,7
|
Gains dus à la porte vitrée du mur nord
|
W
|
1204
|
Gains de chaleur par les vitres
|
W
|
5016,8
|
Gains dus au mur ouest (Cloison)
|
W
|
2554,8
|
Gains dus au mur est (Cloison)
|
W
|
2554,8
|
Gains de chaleur par les murs de séparation
|
W
|
5109,6
|
Gains de chaleur par le plancher
|
W
|
0
|
Gains de chaleur par le plafond
|
W
|
1042,2
|
Gains sensibles dus aux personnes
|
W
|
2758,8
|
Gains latents dus aux personnes
|
W
|
3014
|
Gains calorifiques dus aux personnes
|
W
|
5772,8
|
Facteur de chaleur latente
|
%
|
52,2
|
Gains dus aux équipements électriques
(éclairage)
|
W
|
72,4
|
Gains de chaleur par infiltration
Gains de chaleur total entrant dans le local
Débit de soufflage
|
W W m3·h-1
|
0
18035
27
|
|
En conclusion de cette partie, on peut affirmer que le local a
besoin d'une puissance frigorifique de 18035 W et d'une
Humidité relative de l'air de 50 % pour assurer le confort thermique des
occupants. Mais vu la contrainte des murs de séparation à
l'intérieur de l'agence qui fait que le l'air soufflé n'arrive
pas à destination souhaitée, on ajoutera 2 systèmes split
SUPER DAISEIKAI 9 de type 10PAVPG-E de puissance
absorbée 480 W (Voir annexe 5) afin maintenir le
confort dans deux (2) pièces importantes parmi les 8 petites
pièces qui sont la salle de serveur (local technique) et le local du
guichet automatique.
11. Choix des appareils frigorifiques :
a. Unité intérieure :
L'unité intérieure choisi est une cassette de
marque CARRIER, de modèle XPower PLUS
et de type 40XPK050IU (Voir annexe 5). Elle a une
puissance frigorifique nominale de 5 000 W et une puissance
électrique nominale 1558 W. Donc il nous faut en tous 4
cassettes XPower PLUS et de type
40XPK050IU.
La cassette XPower Plus permet un confort et des
économies maximum et a les avantages suivants :
· Volets motorisés 2,3 et 4 voies :
possibilité de diriger le flux d'air en fonction des besoins des
utilisateurs.
· Filtre photo catalytique en titane : suppression des
odeurs et des impuretés jusqu'à 0,01 mm. Le filtre en titane
régénérable par simple exposition au soleil.
· Possibilité de chauffer ou climatiser une
pièce adjacente : gaine de dérivation additionnelle.
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
· Renouvellement d'air permanent grâce à la
reprise d'air neuf. b. Unité extérieure :
L'unité intérieure choisi est une cassette de
marque CARRIER, de modèle XPower PLUS
et de type 38XPS050H7(Voir annexe 5).
L'unité extérieure XPower Plus a les avantages
suivants :
· Le convertisseur transforme le courant AC en courant DC
pour un fonctionnement ultra efficace.
· Le DC Inverter génère une onde de courant
triphasé en transformant de manière optimale le courant
continu.
· Le compresseur DC Twin-Rotary module la vitesse de
rotation depuis des niveaux très bas jusqu'à des niveaux
très hauts.
V. Bilan de puissance :
Le bilan de puissance est une étape indispensable dans
l'étude d'une installation électrique. Il prend en compte la
totalité des puissances des appareils installés et leurs
utilisations. En d'autres termes il est l'ensemble des méthodes de
calcul qui permet de déterminer la puissance d'utilisation d'une
installation électrique et cette puissance d'utilisation est la
donnée significative pour la souscription d'un contrat de fourniture en
énergie électrique à partir d'un réseau publique
BT.
Pour un résultat garantissant le bon fonctionnement d'une
l'installation, plusieurs coefficients s'ajoutent aux calculs :
Le coefficient de simultanéité Ks
: détermine les conditions d'utilisation de l'installation
s'appliquant à un ensemble de récepteurs ou circuits.
Le coefficient d'utilisation Ku :
détermine le taux d'utilisation d'un récepteur selon le temps.
Le facteur d'extension ke : aussi appelé
facteur de réserve, prévoit une augmentation de la puissance
absorbée. Il varie de 1 à 1,3.
L'objectif de ce bilan de puissance est de déterminer la
puissance d'utilisation ainsi que l'intensité totale de l'installation
de l'agence bancaire.
1. La puissance de l'installation :
La puissance d'une installation n'est pas la somme
arithmétique de celle des récepteurs, celle-ci correspond
à la puissance installée de l'installation et servira au calcul
de la
puissance de l'installation. La puissance de l'installation
représente la puissance réellement demandée au point
source par les divers circuits d'une installation électrique ; Elle est
encore appelée puissance d'utilisation et est plus faible que la
puissance installée vu que les récepteurs n'absorbent pas tous
simultanément leurs puissances nominales.
L'estimation de la puissance d'utilisation permet
d'évaluer la puissance réellement
utilisée. Néanmoins sa détermination
nécessite la connaissance des trois facteurs suivants : le facteur
d'utilisation(ku), le facteur de simultanéité (ks) et le facteur
d'extension (ke).
Afin de pouvoir estimer cette puissance d'utilisation avec
exactitude, en fonction des informations (plan d'exécution de l'agence
et visite de l'agence) qui ont été reçus, nous avons
procédés par dimensionnement des sources de confort afin de
pouvoir déterminer les besoins nécessaires et provenant de
différents systèmes en puissance, tout en prenant en
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compte le besoin d'assurer une continuité de service des
récepteurs en cas de défaut d'un circuit d'éclairage ou
encore de prise de courant.
3. Les appareils de l'installation
Notons que les appareils (récepteurs) disponibles dans
l'agence seront les suivantes : neuf (9) luminaires, huit (8) lampes
fluocompactes, quatre (6) climatiseurs, prises de courant 2P+T, prises RJ 45,
onze (11) ordinateurs, deux (2) imprimantes et un (1)
réfrigérateur.
Le nombre de prise courant et les groupements de prise de
courant par circuit
(respectivement prise RJ 45) ont été
définis en fonction des recommandations de la norme NFC15 100 qui
consiste avoir 5 prises de courant (1 prise RJ 45) par surface de 28
m2 et mettre au maximum 8 prises de courant (4 prises RJ 45 et 8
luminaires) par circuit pour un disjoncteur de 16 A. Ceux qui nous donne pour
une surface de 96,5 m2 ,18 prises de courant et 4 prises RJ
45. Dans le souci d'équilibrer les charges on fera 3 circuits
de 6 prises de courant, 1 circuit de 4 prises RJ 45 et 2 circuits de luminaire
l'un de 4 luminaires et l'autre de 5 luminaires.
Encore notons que la norme NFC15 100 impose qu'il ait un
disjoncteur pour chaque chaine de départ moteur, de ce fait pour les
climatiseurs il y aurait 4 circuits d'un climatiseur chacun.
4. Formules utilisées pour le bilan de
puissance :
Les formules utilisées pour le bilan de puissance sont
les suivantes : Puissance absorbée : Pabs = Pu ? = UIcos(?)
Puissance de l'installation : Pinst = Pabs ×
ku × ks Puissance réactive : Q = Pinst
× tan ö
Puissance apparente : S = ke × v(?Q)2 +
?(??????????)2 = ???? Courant d'emploi : ?? ?? = ?? ??
Facteur d'utilisation des prises 2P+T : Ks=0.1+0.9/N avec
N étant le nombre de prise par circuit.
Voir (annexe 5) pour les facteurs d'utilisation des circuits et
les facteurs de simultanéité des récepteurs.
5. Section des câbles et Disjoncteur de
protection :
Il est important de déterminer la section du câble
et les disjoncteurs de protection à utiliser lors d'une installation
électrique en fonction des recommandations minimales de section de la
norme NFC15 100 (Annexe 5). En effet un câble de section trop faible va
entraîner un échauffement dû à la résistance
du câble (ce qui peut créer un incendie) et une perte de tension,
une section trop importante peut entraîner aussi un problème de
poids et de coût excessif.
Les disjoncteurs aussi sont d'une
nécessité importante dans une installation, leurs fonctions sont
d'interrompre le courant électrique en cas d'incident sur un
électrique, encore ils sont capables d'interrompre un courant de
surcharge ou un courant de court-circuit dans une installation. Suivant leurs
conceptions, ils peuvent surveiller un ou plusieurs paramètres d'une
ligne électrique.
24
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
En fonction des recommandations de la norme NFC15 100, les
sections de câble et les disjoncteurs de protection qui seront
utilisés dans l'installation sont les suivantes :
Tableau 8: les disjoncteurs et les sections de câble
retenus pour les différents appareils
Circuits
|
Récepteurs
|
Quantités
|
Disjoncteurs
|
Section des câbles(mm2)
|
Circuit A
|
Luminaire
|
4
|
16 A
|
1,5
|
Circuit B
|
Luminaire
|
5
|
16 A
|
1,5
|
Circuit C
|
Lampe fluo-C
|
8
|
10 A
|
1,5
|
Circuit D
|
Climatiseur XP
|
1
|
16 A
|
1,5
|
Circuit E
|
Climatiseur XP
|
1
|
16 A
|
1,5
|
Circuit F
|
Climatiseur XP
|
1
|
16 A
|
1,5
|
Circuit G
|
Climatiseur XP
|
1
|
16 A
|
1,5
|
Circuit H
|
Climatiseur DA
|
2
|
10 A
|
1,5
|
Circuit I
|
Prise de courant 2P+T
|
6
|
16 A
|
1,5
|
Circuit J
|
Prise de courant 2P+T
|
6
|
16 A
|
1,5
|
Circuit K
|
Prise de courant 2P+T
|
6
|
16 A
|
1,5
|
Circuit L
|
Prise RJ 45
|
4
|
10 A
|
1,5
|
Circuit M
|
Ordinateur
|
11
|
10 A
|
1,5
|
Circuit N
|
Réfrigérateur
|
1
|
20 A
|
2,5
|
Circuit O
|
Imprimante
|
2
|
10 A
|
1,5
|
TGBT
|
Installation
|
Ens
|
125 A
|
35
|
|
25
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
6. Récapitulatif du bilan de puissance :
Le tableau ci-dessous recapitule les différents calculs
qui nous ont permis de déterminer la puissance d'utilisation et le
courant d'emploi de l'installation de l'agence bancaire.
Tableau 9: Récapitulatif du bilan de
puissance
Bilan de puissance
Circuits
|
Récepteurs
|
Qtés
|
Pabs(W)
|
ku
|
Ks
|
Pinst(W)
|
cos(?)
|
tan(?)
|
Q(kVAR)
|
Ke
|
S(VA)
|
Ie(A)
|
Circuit A
|
Luminaire
|
4
|
440
|
1
|
0,8
|
352,0
|
0,95
|
0,33
|
115,7
|
1,1
|
28347
|
123,2
|
Circuit B
|
Luminaire
|
5
|
550
|
1
|
0,8
|
440,0
|
0,95
|
0,33
|
144,6
|
|
Lampe Fluo-C
|
8
|
120
|
1
|
0,8
|
96,0
|
0,95
|
0,33
|
31,6
|
|
Climatiseur XP
|
1
|
1558
|
1
|
0,9
|
1402,2
|
0,85
|
0,62
|
869,0
|
|
Climatiseur XP
|
1
|
1558
|
1
|
0,9
|
1402,2
|
0,85
|
0,62
|
869,0
|
|
Climatiseur XP
|
1
|
1558
|
1
|
0,9
|
1402,2
|
0,85
|
0,62
|
869,0
|
|
Climatiseur XP
|
1
|
1558
|
1
|
0,9
|
1402,2
|
0,85
|
0,62
|
869,0
|
|
Climatiseur DA
|
2
|
480
|
1
|
0,9
|
432,0
|
0,85
|
0,62
|
267,7
|
|
Prise 2P+T
|
6
|
22080
|
0,25
|
0,7
|
3864,0
|
0,8
|
0,75
|
2898,0
|
|
Prise 2P+T
|
6
|
22080
|
0,25
|
0,7
|
3864,0
|
0,8
|
0,75
|
2898,0
|
|
Prise 2P+T
|
6
|
22080
|
0,25
|
0,7
|
3864,0
|
0,8
|
0,75
|
2898,0
|
|
Prise RJ 45
|
4
|
132
|
0,33
|
0,8
|
34,3
|
0,95
|
0,33
|
11,3
|
|
Ordinateur
|
11
|
1980
|
0,9
|
0,9
|
1603,8
|
0,95
|
0,33
|
527,1
|
|
Réfrigérateur
|
1
|
300
|
1
|
0,9
|
270,0
|
0,85
|
0,62
|
167,3
|
|
Imprimante
|
2
|
1600
|
0,9
|
0,9
|
1296,0
|
0,95
|
0,33
|
426,0
|
|
|
En conclusion de cette partie, on peut affirmer que la puissance
appelée par l'installation de l'agence autrement dit la
puissance d'utilisation de l'installation est égale à
21 725 W soit sensiblement égale à 21,73
kW avec un courant d'emploi de 123,2 A. On
exhorterait la banque atlantique à souscrire l'agence à une
puissance appelé de 21,73 kW auprès la société EDM
(Energie du MALI).
ETUDE D'UNE INSTALLATION ELECTRIQUE BASSE TENSION : CAS
D'UNE AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
VI. Prise de terre :
Toutes pièces ou ensemble de pièces
conductrices enfoncés dans le sol et assurant une liaison
électrique efficace avec la terre constituent une prise de terre. Les
prises de terre sont d'une nécessitée importante pour la
protection des personnes et des matériels pour toutes installations
électriques.
La qualité d'une prise de terre
(résistance aussi faible que possible inférieure ou égale
à 10 ohms) est essentiellement fonction de 2 facteurs : La nature du sol
(résistivité) et la technologie de la
réalisation.
La prise de terre doit assurer la protection des
personnes contre les contacts indirects, son principe est basé sur la
détection du courant de fuite à la terre (courant de
défaut) qui doit se produire dès qu'il y a défaut
d'isolement. Pour être conforme à la norme NF C 15-100, les
conditions suivantes doivent être respectées :
· Toute masse doit être reliée
à un conducteur de protection (couleur vert/jaune) et lui-même
relié à une prise de terre de résistance inférieure
ou égale à 10 ohms ;
· Deux masses accessibles simultanément
doivent être reliées à une même prise de terre
;
· Un dispositif de protection différentiel
à courant résiduel doit séparer automatiquement la source
de toute partie de l'installation où il se produit un défaut
d'isolement dangereux.
Il existe plusieurs technologies de prise de terre mais
elles aboutissent toutes aux mêmes conditions de respect définies
par la norme NF C15-100.
Parmi toutes ces technologies nous choisissons le piquet
de terre parce que cette
disposition est généralement retenue pour
les bâtiments existants ou pour améliorer une prise de terre
existante, ce qui correspond à notre cas.
Le piquet de terre consiste à planter un piquet
dans le sol et d'y relier le conducteur de terre. Le piquet peut-être en
cuivre rond de diamètre supérieur à 15 mm ou en acier
galvanisé rond de diamètre supérieur à 25 mm. Dans
son cas la résistance de prise de terre se calcule par la formule
suivante :
Resistance de la prise de terre =
|
1
x Nombre de piquets
|
Resistivité du sol
|
Longueur d'un piquet
|
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A noter qu'il est possible de placer plusieurs piquets
pour améliorer la qualité de la résistance.
Dans notre cas dans le souci d'améliorer la
qualité de la résistance on aura deux (2) piquets en cuivre rond
de diamètre 30 mm et de longueur 2 m.
Aussi ayant un sol marécageux (qui ne se laisse
pas facilement pénétrer par l'eau), on peut estimer la
résistivité du sol a 30 ohms par mètre (voir annexe
9).
Par application numérique :
1 30
Resistance de la prise de terre = 2 x 2
La résistance de la prise de terre vaut :7,5
?·m-1 ce qui est de loin inférieure à 10
?·m-1 donc cette résistance est acceptable.
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
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VII. Schéma électrique de l'installation
:
Figure 6:Schéma électrique de
l'installation
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
VIII. Plan architectural : 1. Plan d'éclairage
:
Figure 7: Plan d'éclairage de l'agence bancaire
Légende :
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
2. Plan de la climatisation :
Figure 8: Plan de climatisation de l'agence bancaire
Légende :
30
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
3. Plan des prises de courant 2P+T et d'Ethernet RJ 45 :
Figure 9: Plan des prises de courant 2P+T et d'Ethernet IV 45
Légende :
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
IX. Devis estimatif :
A la suite des consultations chez des fournisseurs de
matériel électrique sur place à Bamako nous avons pu
dresser le tableau du devis estimatif.
Tableau 10: Devis estimatif
Appareils
|
Quantités
|
Prix unitaire (FCFA)
|
Prix total (FCFA)
|
Luminaire
|
9
|
356
|
320
|
|
3
|
206
|
880
|
Lampe fluo-C
|
8
|
4
|
000
|
|
|
32
|
000
|
Climatiseur XP
|
2
|
255
|
000
|
|
|
510
|
000
|
Climatiseur DA
|
4
|
786
|
000
|
|
3
|
144
|
000
|
Prise de courant 2P+T
|
18
|
4
|
400
|
|
|
79
|
200
|
Prise RJ 45
|
4
|
6
|
400
|
|
|
25
|
600
|
Disjoncteur 10A
|
5
|
5
|
895
|
|
|
29
|
475
|
Disjoncteur 16A
|
9
|
7
|
860
|
|
|
70
|
740
|
Disjoncteur 20A
|
1
|
10
|
480
|
|
|
10
|
480
|
Cable U1000 R02V 1,5 mm2 (m)
|
600
|
1
|
300
|
|
|
780
|
000
|
Cable U1000 R02V 2,5 mm2 (m)
|
10
|
1
|
750
|
|
|
17
|
500
|
Cable U1000 R02V 35 mm2 (m)
|
6
|
5
|
600
|
|
|
33
|
600
|
Boite de dérivation
|
14
|
3
|
600
|
|
|
50
|
400
|
Coffret électrique
Prix total de l'installation
|
1
|
17
8
|
565
007
|
440
|
|
17
|
565
|
Le présent devis est arrêté à la somme
de huit million sept mille quatre cent quarante Francs CFA (8 007 440
F.CFA).
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
X. Conclusion :
En conclusion de cette étude, nous pouvons dire que
nous avons atteint nos objectifs. Nous avons en effet déterminé
la puissance d'utilisation et le courant total d'emploi de notre installation
ainsi que les différents éléments de protection contre les
risques électriques indirects.
Dans notre contexte, à travers ces informations la
banque atlantique peut signer un contrat de fourniture en énergie
électrique à partir du réseau publique BT de l'EDM.
Cette expérience en bureau d'étude m'a permis de
mettre en application, de compléter et de corriger ma connaissance sur
le domaine de l'électricité du bâtiment.
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
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XI. Bibliographie :
1-Cours d'installation électrique BT, Dr Ahmed
Ousmane BAGRE
2- Thermique du Bâtiment_policopié_Avril 2013, Pr
Yézouma COULIBALY 3-Le calcul des installations d'éclairage,
Rogier CADIERGUES
4-Etude d'installation électrique intérieur d'un
siège administratif, Mémoire de BOUGHAR Abdelhalim et BAKTACHE
Merouane.
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
XII. Annexe :
Annexe1 : Les recommandations de AFE et de la
PROMOTELEC
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 2 : Fiche technique des luminaires Luminaire LED :
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
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Lampe fluocompacte :
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 3 : Coefficients globaux d'échange
thermique des murs et fenêtres
38
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 4 : Apport de chaleur due aux individus
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 5 : Appareils frigorifiques
Unité intérieure : XPower Plus de
CARRIER de type 40XPK050IU
Unité extérieure : XPower Plus de
CARRIER de type 38XPS050H7
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Unité intérieure : SUPER DAISEIKAI 9 de type
10PAVPG-E
Unité intérieure : SUPER DAISEIKAI 9 de type
10PAVPG-E
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 6 :
Les facteurs de simultanéité correspondants aux
circuits :
Les facteurs d'utilisation correspondants aux appareils :
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 7 : Recommandation de la norme NFC15 100 concernant les
sections de câble
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
43
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AGENCE DE LA BANQUE ATLANTIQUE
Annexe 8 :
Prise de courant 2P+T
Les disjoncteurs de protection de l'installation :
44
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Annexe 9 : Résistivité des terrains