Instal·lacions d'habitatges: aigua, gas, electricitat i domòtica

1. Instal·lació elèctrica

1.1 Seguretat i control

El subministrament d'energia a un habitatge s'anomena connexió de servei.

• Comptador: Mesura l'energia elèctrica consumida en quilowatts hora. Serveix de base per a la facturació del consum.
• ICP (Interruptor de Control de Potència): Limita l'entrada de potència a l'habitatge depenent de la quantitat contractada. És un dispositiu magnetotèrmic que desconnecta la instal·lació quan hi ha una sobrecàrrega. Disposa de dos elements de desconnexió automàtica: el disparador magnètic (desconnecta la instal·lació quan la sobrecàrrega és elevada) i el disparador tèrmic (quan la sobrecàrrega és petita però de llarga durada o de curt circuit).
• ID (Interruptor Diferencial): Detecta els corrents de defecte o fugues de corrent i obre el circuit perquè deixi de circular corrent. Si es produeix una fuga de corrent, es crea un camp magnètic i el corrent general activa un electroimant que mou el joc de palanques i es desconnecta la instal·lació.
• PIA (Petits Interruptors Automàtics): Dispositius magnetotèrmics que s'instal·len al començament de cadascun dels circuits independents. En el quadre general hi ha un per a cada circuit. Detecta sobrecàrregues i curtcircuits i desconnecta automàticament en cas que es produeixin. També es pot fer manualment.

Tots aquests elements s'integren en un quadre general de distribució. A partir del quadre, la instal·lació es divideix en diversos circuits independents segons el grau d'electrificació.

1.2 Grau d'electrificació

És la potència màxima simultània que pot suportar la instal·lació.

• Electrificació bàsica: És el sistema mínim de la instal·lació interior de l'habitatge en edificis nous. Amb aquesta, és possible utilitzar electrodomèstics d'ús bàsic sense que calguin obres posteriors d'adequació. La potència nominal no pot ser superior a 5.750 W i disposa de 5 circuits independents.
• Electrificació elevada: Correspon als habitatges amb un gran nombre d'electrodomèstics, que disposin de sistemes de calefacció elèctrica o d'aire condicionat o amb una superfície útil superior a 160 m². La potència nominal no pot ser inferior a 9.200 W i ha de disposar de set circuits més que l'anterior.

El grau d'electrificació és el resultat de multiplicar la suma de totes les potències per un coeficient de simultaneïtat.

1.3 Esquemes elèctrics i conductors

Per a representar la instal·lació elèctrica d'un habitatge, se solen emprar els esquemes unifilars:

• Esquema general: Permet conèixer la distribució dels circuits, el diàmetre de les conduccions, la secció dels conductors, la intensitat màxima dels fusibles i la potència màxima dels connectors.
• Esquema de distribució: Permet conèixer la distribució física real de tots els elements de la instal·lació.

1.4 Normes d'instal·lació

Les normes es desenvolupen en detall en les Instruccions Tècniques Complementàries.

S'ha de tenir en compte la distribució dels elements de construcció per senyalitzar les conduccions i les caixes de derivació.

Les regates han de seguir camins horitzontals o verticals. Els fils conductors no han de ser visibles per l'exterior. Els enllaços s'han de realitzar amb regletes de connexió i quedaran situats a l'interior de les caixes de derivació. El recobriment de protecció ha de protegir el conductor de la sortida de la regleta. Per connectar elements de control, cal tallar el fil fase. L'ICP s'ha de mantenir precintat.

1.5 Factura de consum elèctric

Reflecteix el cost de l'energia elèctrica consumida en el període facturat.

• Potència: Depèn del grau d'electrificació de l'habitatge i del contracte.
• Cost de l'energia: Es calcula a partir del preu de l'energia consumida (kWh). S'obté restant a la lectura actual la lectura anterior.
• Impost sobre l'electricitat: S'obté en calcular el 4,864% de la suma dels imports de la potència i l'energia i multiplicar-ho per 1,05113.
• Lloguer de l'equip de mesura: S'abona si és propietat de l'empresa.

La suma de tot és la base imposable, afegint el 18% d'IVA.

Per facilitar el control del consum, algunes factures incorporen un gràfic de barres del consum anterior.

1.6 Generació pròpia d'energia

La generació distribuïda consisteix a produir, emmagatzemar i administrar l'energia en el lloc de consum mateix. A més de cobrir les teves necessitats, es pot distribuir als veïns. Per posar en marxa el sistema, es recorre a la fotovoltaica, a les turbines de vent, microturbines...

La generació distribuïda presenta molts avantatges: la independència de la xarxa elèctrica i la seguretat en el subministrament, es redueix la quantitat d'energia perduda en la xarxa de transport i la protecció del medi ambient.

2. Instal·lació d'aigua

2.1 Cicle integral de l'aigua

Consta com a mínim de 5 fases:

1. Captació: L'aigua es capta mitjançant estacions de bombament dels diferents llocs on es troba a la natura.
2. Potabilització: Es fa perquè l'ésser humà la pugui consumir. Es duu a terme a les plantes potabilitzadores.
3. Subministrament: Facilita la utilització de l'aigua potable als llocs de consum. Es duu a terme mitjançant una xarxa de distribució i bombament.
4. Sanejament: Es fa per part de la xarxa de clavegueram, a través de la qual s'eliminen les aigües residuals i la pluja.
5. Depuració: Es sotmeten les aigües residuals a tractaments fisicoquímics a les plantes depuradores per retornar-les a la natura.

2.2 Circuits de distribució i evacuació

Circuit de distribució

Subministra aigua corrent als sanitaris, les aixetes i els aparells electrodomèstics que la necessiten.

Els elements que formen el circuit són:

• Clau de pas general: Regula el pas d'aigua a la instal·lació.
• Comptador: Mesura el consum d'aigua en m³.
• Claus de pas individuals: Regulen el pas a les habitacions, cuina, banys i receptors.
• Aixetes: Permeten disposar d'aigua a cada receptor i poden ser individuals o mescladors.
• Conduccions: Porten l'aigua fins als receptors; la calenta sol ser d'acer i la freda, de coure, i s'uneixen amb colzes i derivacions. Els maneguets o tirantets faciliten la connexió amb els receptors.
• Escalfador: Facilita aigua calenta i pot ser:
  • Termos elèctric: L'aigua s'escalfa en un dipòsit mitjançant una resistència.
  • Escalfador o caldera a gas: Escalfament instantani mitjançant butà, gas natural o propà.
  • Caldera a gasoil: Amb combustible líquid.
  • Energia solar: L'aigua circula per panells fotovoltaics situats a l'exterior que absorbeixen l'energia calorífica del Sol i, per tant, s'escalfa l'aigua, que és emmagatzemada en un dipòsit.

Circuit d'evacuació

Condueix les aigües usades i brutes dels sanitaris, les aixetes i els electrodomèstics a la xarxa de clavegueram.

Els operadors del circuit són:

• Cisterna: Permet descarregar aigua sobre l'inodor cada cop que es fa servir i, a vegades, se substitueix per botons de descàrrega.
• Sifons: Impedeixen la comunicació directa dels receptors amb els col·lectors i baixants i es troben a continuació dels desguassos.
• Col·lectors: Recullen les aigües usades que procedeixen de diferents receptors. També disposen de sifons i estan encastats al subsòl.
• Registre d'inspecció: Comunica els col·lectors amb el baixant general i disposa d'un sistema d'obertura.
• Baixants: Condueixen les aigües brutes fins a la xarxa de clavegueram i tenen diferent diàmetre segons el lloc de procedència.

Aigües grises i aigües negres

Les aigües residuals o brutes d'un habitatge es poden classificar en negres o grises. Les aigües negres són les que procedeixen de l'inodor, i les aigües grises són les que es generen en els processos domèstics. Les aigües grises poden ser reutilitzades mitjançant la instal·lació d'un sistema de conduccions que recuperin i dirigeixin aquestes aigües, un cop filtrades, a un dipòsit on siguin depurades amb tractaments químics o biològics per tal de poder reutilitzar-les. Una altra forma de depurar aquestes aigües és per fitodepuració, és a dir, mitjançant plantes aquàtiques.

2.3 Factura de consum d'aigua

La factura és el document que informa de l'import que l'usuari ha de pagar perquè disposi d'aigua potable. En algunes localitats, se substitueix per un document bancari. La factura inclou:

• Servei d'aigua potable: Inclou:
  • Quota de servei: Quantitat fixa que s'abona per disposar del servei i que depèn del diàmetre del comptador.
  • Quota de consum: Preu per cada m³ consumit.
  • Lloguer del comptador: Quantitat fixa que s'abona a l'empresa subministradora, que és la propietària del dispositiu.
• Altres serveis: L'empresa recapta per a:
  • Administració central: Es recapten els cànons que estableixen les diferents Confederacions Hidrogràfiques.
  • Administració autonòmica: Es recapten els cànons relacionats amb el cicle integral de l'aigua.
  • Administració local: Per als diferents ajuntaments, es recapten taxes com el clavegueram o la recollida de residus sòlids.

La quantitat d'aigua subministrada s'obté a partir de la diferència en la lectura del comptador. Finalment, s'hi aplica l'IVA.

Cànon de l'aigua: Import sobre el consum que es calcula per trams, en funció del volum d'aigua consumida.

3. Instal·lació de gas

A les llars, s'utilitza el gas pel seu alt poder calorífic, que varia segons la densitat d'aquest. Els gasos més utilitzats són:

• Gas natural: Barreja de gasos que es troba en jaciments fòssils, sol, dissolt o associat al petroli. El seu poder calorífic és de 10.000 kcal/m³.
• Gas butà: És incolor, obtingut per la destil·lació del petroli. Té un poder calorífic de 28.300 kcal/m³.
• Gas propà: És incolor i se sol obtenir del gas natural. El seu poder calorífic és de 22.000 kcal/m³.

3.1 Tipus de subministrament

Gas canalitzat

Es distribueix gas natural o propà. El circuit de distribució que fa arribar el gas a les cuines i escalfadors s'instal·la en un muntatge de superfície sobre les parets o bé encastats. Els operadors són:

• Clau de pas general: Regula el pas del gas a la instal·lació.
• Comptador: Mesura el consum de gas en m³.
• Conduccions: De coure, duen el gas fins als receptors i es connecten amb colzes i derivacions.
• Claus de connexió: Permeten obrir o tancar el pas de gas de forma individualitzada a cada receptor.

L'esquema del circuit també fa servir símbols normalitzats.

Subministrament mitjançant bombones

El gas pot ser propà, butà o una barreja dels dos. El circuit de distribució pot ser individual o general. Els operadors són:

• Regulador de pressió: S'instal·la al broc de la bombona i permet o impedeix el pas del gas.
• Conduccions: Porten el gas fins als receptors. No poden anar encastades i poden ser rígides o flexibles.
• Claus de connexió: De cada receptor, només s'utilitzen en el cas d'instal·lacions generals.

L'esquema del circuit és pràcticament igual al del gas canalitzat. Només varia el símbol del comptador.

Subministrament mitjançant dipòsit

És una solució per a llocs on no es disposa de gas canalitzat o en el cas que el consum de bombones sigui massa gran. Mitjançant camions cisterna, l'empresa subministra el gas (sol ser propà). El gas s'emmagatzema en un dipòsit que pot donar servei a un habitatge, indústria, comerç o explotació agrícola. La capacitat del dipòsit s'adapta a les necessitats i ofereix autonomia durant diversos mesos. Els dipòsits poden ser aeris (se sol ubicar al terrat o en una zona verda) o enterrats (està ocult sota terra, per tant, dóna més seguretat). La instal·lació inicial, com el manteniment periòdic, l'ha de realitzar personal qualificat, i l'usuari ha de respectar unes normes: revisar l'estat dels cremadors, les claus de pas i connexió, les conduccions flexibles i els reguladors de pressió; mantenir netes i lliures d'obstacles les reixetes de ventilació; els escalfadors i les calderes han de tenir una sortida de fums a l'exterior; i hi ha dispositius i productes que detecten les fugues de gas i tallen el subministrament automàticament.

3.2 Factura de gas

El preu del gas ve determinat per l'Administració central i es regula per decret. El cost del consum ve determinat per la forma de subministrament. El cost del gas envasat depèn del nombre de bombones o dipòsits que es consumeixen i del preu de cadascun, més l'IVA. La factura del gas canalitzat és molt similar a la de l'electricitat. Consta de quatre parts:

• Terme fix: Dóna dret al subministrament, i el seu import varia segons la tarifa contractada, que depèn del consum previst: mínim = 5.000 kWh/any, mitjà = entre 5.000 i 50.000 kWh/any, elevat = entre 50.000 i 100.000 kWh/any o molt elevat = superior a 100.000 kWh/any. Aquest terme augmenta a mesura que augmenta el consum.
• Consum de gas: Es mesura en m³, però es realitza la conversió a kWh (1 m³ de gas = 11,568 kWh d'energia tèrmica). El cost del consum de gas es calcula multiplicant els m³ convertits a kWh pel valor unitari del kWh. El preu unitari és menor a mesura que augmenta el consum.
• Lloguer del comptador: Varia en funció del cabal subministrat.
• IVA: A la base imposable (suma dels tres anteriors) s'afegeix el 18% d'IVA.

A la factura també se sol incorporar un gràfic de barres.

Consells per estalviar: Aïlla bé les finestres i portes i controla la temperatura mitjançant termòstats programables.

4. Climatització

Consisteix a crear unes condicions de temperatura, humitat i neteja de l'aire adequades per a la comoditat i el benestar a les nostres llars.

4.1 Calefacció

L'objectiu és elevar la temperatura de l'habitatge per combatre el fred. Existeixen diferents sistemes: calefacció de carbó i llenya, calefacció per energia elèctrica, calefacció per sòl radiant i calefacció de gas.

4.2 Refrigeració

Per reduir la temperatura, s'utilitza l'aire condicionat. Aquest aparell consta d'un compressor, un condensador i un evaporador. El seu funcionament es basa en la compressió i expansió d'un gas refrigerant. És un procés de circulació de l'aire: s'agafa aire calent i se'l retorna més fred. També es pot utilitzar com a bomba de calor.

5. Comunicació

Actualment, les telecomunicacions han pres molta importància i, per tant, és molt habitual disposar de telèfon, televisió i Internet a casa.

5.1 Telèfon i Internet

Abans s'utilitzava una línia convencional, i mentre utilitzaves Internet, no podies utilitzar el telèfon. Actualment, es disposa de línia ADSL, que és una línia de banda ampla i utilitza la infraestructura de la xarxa telefònica bàsica. Permet utilitzar alhora telèfon i Internet i és asimètrica; per tant, la capacitat de descarrega és més gran que la d'enviament.

La telefonia IP és un conjunt de tecnologies i procediments que permeten el transport de la veu utilitzant el protocol IP a través d'Internet.

5.2 Televisió

Amb la TDT, s'obté millor qualitat d'imatge i so, major nombre de canals, recepció d'emissores de ràdio i teletext digital... Tot i que cada any augmenta el nombre d'abonats a la televisió de pagament pel senyal i pel cable.

6. Introducció a la domòtica

La majoria dels habitatges actuals gaudeixen de serveis mínims (aigua, gas, electricitat), que en molts casos es complementen amb telèfon, televisió i Internet.

La domòtica és la disciplina que s'ocupa de l'anàlisi i el desenvolupament de sistemes de control intel·ligent d'edificis i habitatges.

Aquests sistemes permeten la millora de:

• Gestió energètica: Destaquen diverses accions, com connectar els aparells de climatització abans d'arribar a casa i apagar-los abans de sortir.
• Seguretat intel·ligent: Davant la detecció d'un senyal d'alarma (incendi, gas, intrusos), s'activen els indicadors interns (sirenes) i, després d'un temps, els externs, connectats amb una central d'alarma o organismes competents (bombers, policia, etc.).
• Comoditat i accessibilitat: Assegurar-se que no queda cap llum encesa després d'una hora ja establerta, regular les persianes en funció de la llum exterior o programar el reg automàtic.
• Sistemes de comunicació: Es poden instal·lar de manera que es disposi de connexions de banda ampla per a senyals de ràdio, televisió i Internet.

Mentre que en el cas d'habitatges ja construïts la instal·lació d'aquesta tecnologia és cara i difícil, no ho és en les noves construccions.

A l'hora de plantejar la instal·lació intel·ligent, cal tenir en compte el control de la instal·lació, la senyalització de tots els sensors, el tipus de comunicació, els esquemes d'alimentació dels components instal·lats i una guia per a l'usuari. Actualment, hi ha solucions per a la instal·lació d'edificis intel·ligents; les més significatives són els sistemes basats en el corrent portadora de 220 V, en autòmats programables o en busos domèstics.