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Les résistances électriques pour le chauffage de l'eau

Les résistances électriques pour le chauffage utilisées dans les chauffe-eaux et les bouilloires à pression ou ouvertes.

L'utilisation des résistances électriques est fondamentale là où on veut développer la chaleur nécessaire pour les applications d’intérêt comme, par exemple, les systèmes de chauffage de l'eau à l'intérieur des installations domestiques. La conception correcte des installations passe également par l'étude de la configuration plus appropriée pour la disposition des résistances utilisées.

Qu'est-ce qu'une résistance électrique?

Tout d'abord, lorsque l'on parle de résistance électrique nous nous référons à la grandeur physique d'un corps qui a une tendance à s'opposer au passage d'un courant électrique quand une différence de potentiel est appliquée. Le composant d’intérêt pour les installations de chauffage prend le nom de cette propriété physique.

En particulier, l'effet le plus important contribuant au développement de la chaleur est défini effet Joule et peut être synthétisé rapidement par la formule suivante:


où P représente la puissance dissipée sous forme de chaleur en Watt [W], R est la résistance du composant exprimée en Ohm [Ω] et I est l'intensité de courant exprimée en Ampère [A].

À partir de ce rapport il est possible de déduire facilement la présence d'une relation linéaire avec la résistance R: majeur sera R et majeur sera la chaleur développée par le composant. Par ailleurs, il y a une relation quadratique avec l’intensité du courant I.

L'étude du circuit et de la disposition des résistances peut s'avérer compliqué et nécessite des approfondissements spécifiques dans le domaine de l'électrotechnique. Il est important de noter que les résistances peuvent être disposées selon différentes méthodologies:

- En série: le nœud final d'une résistance correspond au nœud initial de celle successive;

- En parallèle: le nœud initial et final sont les mêmes pour chaque résistance;

- Mixte: représente une solution intermédiaire entre les deux dispositions.

Par ailleurs, on peut trouver dans le circuit électrique d'autres composants comme des inducteurs et des condensateurs qui viennent compliquer ultérieurement l'étude et la mise en œuvre des circuits.


L'utilisation des anodes sacrificielles pour les résistances électriques

Parfois, il est possible que les résistances électriques se trouvent à travailler en contact avec des eaux dures ou particulièrement agressives. Dans ces cas, il est utile d'avoir des dispositifs nécessaires pour la protection galvanique: les anodes sacrificielles. Ces composants sont nécessaires pour déplacer le potentiel électrique et doivent être des métaux ayant une électronégativité mineure par rapport à celle de la résistance. De cette façon, ceux-ci font fonction d'anode alors que la résistance fait fonction de cathode. Par exemple, si l'on considère l'utilisation du fer, quelques anodes utilisées fréquemment sont le magnésium, l'aluminium et le zinc.

Cette mesure est fondamentale pour garantir d'une part la sécurité de l'installation et de toutes les personnes qui se trouvent à proximité et d'autre part pour augmenter la durée de vie du matériel, réduisant les manutentions et les coûts annexés à l'usure, face à une meilleure conception initiale et des coûts de base légèrement supérieurs.
 

L'utilisation du cuivre pour la construction des résistances électriques pour le chauffage


Les résistances électriques pour le chauffage, comme nous l'avons expliqué largement précédemment, sont des composants fondamentaux à l'intérieur des circuits destinés à chauffer l'eau dans les installations civils et domestiques. Un aspect fondamental, étant des composants de circuits électriques, est le passage de courant à l'intérieur.  Pour cela, il est nécessaire d'utiliser des matériaux à haute conductivité pouvant exploiter au mieux et en toute efficacité ces composants de circuits : parmi ceux-ci, le principal est le cuivre.

Caractéristiques et propriétés du cuivre et de ses alliages

Le cuivre est un matériel sensationnel pour la fabrication des résistances électriques pour le chauffage car il présente des caractéristiques uniques et parfaitement appropriées pour l'application :

- Conductibilité électrique et thermique élevée : le cuivre est le second après l'argent à ce point de vue;
- Facilité d'usinage : c'est un métal ductile et malléable, approprié pour les travaux permettant la réalisation des résistances électriques ;
- Résistance à la corrosion : c'est une caractéristique fondamentale pour l'application dans des environnements agressifs et humides qui avec le temps peuvent porter à la dégradation de nombreux matériaux.

Par ailleurs, le cuivre est utilisé à l'intérieur de nombreux alliages comme le bronze et le laiton, respectivement avec l'étain et le zinc dans lesquels ses caractéristiques vont se combiner avec celles d'autres éléments permettant d'obtenir des prestations importantes du point de vue mécanique, thermique, chimique et physique.

23/11/2021




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