Que ce soit par dépôt de tartre dans l'échangeur de la chaudière, par dépôt de boue d'oxyde métallique dans la chaudière et les radiateurs ou par la formation d'un bio film qui va obstruer les tubes des planchers chauffants, l'ensemble de ces phénomènes sont extrêmement consommateurs en énergie.  Aspect réglementaire | Beaucoup d'installations de chauffage de l'eau destinée à la consommation humaine (eau potable) fonctionnent sur le principe de l'échange thermique. La chaudière chauffe d'abord un circuit fermé, appelé circuit primaire qui, dans les installations modernes, est directement connecté au circuit de chauffage central : une seule et même chaudière est ainsi utilisée pour la production d'eau chaude et le chauffage central. Par l'intermédiaire d'un échangeur thermique, le fluide vecteur circulant dans le circuit primaire réchauffe à son tour l'eau potable.
Le fluide vecteur, généralement de l'eau additionnée parfois de produit antigel, génère des risques de corrosion, d'entartrage et de développement micro biologique. Pour maîtriser ces risques un traitement adapté doit être appliqué au fluide du circuit primaire.
Les risques de mélange entre eau potable et fluide vecteur n'étant pas totalement à exclure, les produits de traitement doivent satisfaire à des exigences de santé publique.
En application de l'article 16-9 du règlement Sanitaire Départemental, une procédure d'autorisation d'emploi des produits a été mise en place.
Les fluides caloporteurs pouvant être introduits dans les installations fonctionnant par simple échange sont classés en 3 listes. Ces listes ont été établies par le Conseil supérieur d'Hygiène Publique de France : la liste A regroupe les fluides caloporteurs, commercialisés sous une appellation commerciale, pouvant être introduits en l'état ou après dilution dans les circuits
primaires de chauffage, la liste B regroupe les additifs pouvant être introduits dans les circuits de chauffage destinés à la production d'eau chaude sanitaire ; ce sont des substances chimiques génériques aux fonctions diverses : régulation de pH, réduction d'oxygène, biocide, dispersant, détergent, la liste C regroupe les fluides frigorigènes pouvant être introduits dans les pompes à chaleur, ainsi que les lubrifiants mis en oeuvre dans les compresseurs de pompes à chaleur.
L'ensemble des produits autorisés figure dans la circulaire du 2 juillet 1985 du ministère des affaires sociales et de la solidarité nationale, complétée par une circulaire du 2 mars 1987.
Depuis cette dernière circulaire, d'autres produits ont reçu un avis favorable, soit du Conseil Supérieur d'Hygiène Publique de France (CSHPF), soit de l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments (AFSSA) ; ils figureront dans une circulaire de mise à jour encore à paraître.
Conformément à l'article 16-9 du Règlement Sanitaire Départemental, les installations de traitement thermique fonctionnant par simple échange doivent en outre satisfaire à certaines conditions portant sur la nature
des matériaux, les moyens d'alerte, la signalisation…
Les règles de conformité à cet article 16-9 sont définies dans l'instruction technique du CSTB n°235 de décembre 1982 – cahier 1815.
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| Pourquoi traiter l'eau ? | Depuis l'antiquité, l'homme a toujours su tirer partie des grandes capacités thermiques de l'eau. De nos jours encore, elle demeure la substance la plus utilisée et la moins coûteuse pour effectuer un transfert de chaleur.
L'eau est-elle vraiment si peu coûteuse ? Facile d'utilisation et d'approvisionnement, l'eau est logiquement le fluide caloporteur le plus répandu dans les installations de chauffage et climatisation.
Toutefois l'eau de remplissage utilisée ne se résume pas uniquement à sa molécule H2O, c'est une substance complexe qui résulte de sa formation et de son acheminement jusqu'à votre robinet.
Par conséquent, lorsque votre installation de chauffage se trouve être remplie en eau elle se charge aussi en minéraux, gaz dissous et bactérie.
C'est l'action de chauffage qui va alors engendrer des désagréments et des détériorations sur votre installation par :
Formation du calcium et magnésium sous forme de tartre.
Oxydation des parties métalliques par les gaz dissous corrosifs, avec formation de boue métallique.
Développement de bio film en basse température.
On considère aujourd'hui qu'une installation neuve sans action préventive pour lutter contre ces phénomènes reste neuve et pleinement efficiente les 6 premiers mois.
Pourquoi traiter l'eau de son installation ?
Que ce soit par dépôt de tartre dans l'échangeur de la chaudière, par dépôt de boue d'oxyde métallique dans la chaudière et les radiateurs ou par la formation d'un bio film qui va obstruer les tubes des planchers chauffants, l'ensemble de ces phénomènes sont extrêmement consommateurs en énergie.
Dans le cadre d'une installation neuve :
Le traitement préventif va permettre d'éviter non seulement toute surconsommation énergétique, mais aussi de prévenir contre les casses de matériel dues à la dégradation de l'installation par l'eau.
Dans le cadre d'une installation ancienne :
Le nettoyage ou le désembouage vont permettre de rétablir le bon fonctionnement de l'installation de chauffage et rétablir un coût énergétique non faussé par les dépôts de tartre, oxydes ou bactéries.
Le traitement qui suivra va lui permettre de
maintenir le bilan énergétique de l'installation, rétabli suite au nettoyage ou désembouage.
L'étude Gastec
L'étude GASTEC a été commanditée en 2004 par GE Betz à l'entreprise GASTEC at CRE, spécialisée notamment dans les tests et certifications liés à des composants tels que le gaz, le pétrole, les combustibles
solides…
L'enjeu de l'étude
L'enjeu de cette étude est double : 1> analyser les conséquences de l'ajout de boues métalliques dans un système de chauffage comprenant chaudière et radiateurs 2> envisager des solutions de nettoyage adéquates et évaluer leur degré d'efficacité.
Conclusions
Les dépôts de corrosion génèrent un “blocage” de la surface de transfert de chaleur et des déviations de flux dans les radiateurs, causant une baisse des performances. Dans un premier temps, il est possible de compenser en augmentant
la température de chauffe de la chaudière, mais au bout d'un certain temps le système ne parvient plus à répondre à la demande.
Le remplacement d'une chaudière sans nettoyage du système est inutile.
Un simple rinçage à l'eau ne permet pas
d'éliminer l'ensemble des boues de l'installation de chauffage. |
| L'entartrage | Lorsqu'une eau souterraine rencontre du calcaire, elle se charge en bicarbonates de calcium et de magnésium. Lorsqu'on chauffe ce type d'eau, un dépôt de tartre composé de carbonates de calcium (majoritaire) et de magnésium (minoritaire) se forme. Ainsi, le calcium et le magnésium formeront du tartre sur les surfaces d'échange thermique si l'eau n'est pas traitée avant son utilisation dans un circuit de chauffage central.
Dans une installation de 100 litres et pour une eau contenant 300 mg par litre de dureté calcique, la quantité potentielle de tartre formée est de 30 grammes.
Conséquences
1 > Une baisse du rendement de l'installation, liée à l'entartrage du corps de chauffe. La conductivité thermique du tartre est environ 100 fois inférieure à celle de l'acier. Un dépôt de tartre de l'épaisseur d'une coquille d'oeuf peut entraîner une augmentation de 10% de la consommation de combustible.
2 > Des bruits de chaudière, générés par le
mélange du dépôt de tartre avec des boues
d'oxydes métalliques. Ces bruits de chaudière sont dus à l'ébullition de l'eau lorsqu'elle rentre en contact avec le métal surchauffé du corps de chauffe entartré.
Traitement curatif
En l'absence de traitement, la structure cristalline du tartre est cubique. Sous cette forme le tartre se dépose.
Le détartrant de chaudière permet de mettre en suspension des dépôts de tartre existant dans le corps de chauffe de la chaudière. Son principe de fonctionnement est le suivant : il agit en modifiant la structure cristalline du tartre qui se transforme de cubique (calcite) en sphérique (valérite). Sous la forme cristalline sphérique, le tartre ne peut plus se déposer. |
| La corrosion dans les installations de chauffage | La corrosion des parties métalliques d'une
installation de chauffage peut être diverse
et provenir :
• De l'acidité ou de la basicité de l'eau
• De l'oxygène dissous contenu dans l'eau
• De la quantité de chlore contenue dans l'eau
• De la trop grande mixité de métaux
• D'un mauvais nettoyage
• De l'addition de produits corrodant (soude, acide…)
• De l'action de certaines bactéries (principalement dans les planchers chauffants)
Les boues dans les radiateurs
Bien que la corrosion d'une installation de chauffage puisse résulter de l'addition de plusieurs facteurs, celle-ci est généralement due à l'action naturelle oxydante de l'eau sur les métaux.
Il se passe une réaction d'oxydo-réduction
au court de laquelle l'oxygène dissous dans l'eau va oxyder les parties métalliques de l'installation et produire des oxydes métalliques.
Chaque métal ou alliage va ainsi produire un ou plusieurs type d'oxydes métalliques en fonction de la quantité d'oxygène dissous contenu dans l'eau.
Une fois la réaction d'oxydation débutée sur les métaux de l'installation, celle-ci va produire au fil des mois et des années des oxydes métalliques.
Cette réaction étant très difficilement
réversible, les oxydes ainsi formés vont se trouver en suspension sous forme de boue ou sédimentés dans les parties basses de l'installation et sur le rotor du circulateur.
Conséquences
Il en résulte une mauvaise circulation générale du système de chauffage ainsi qu'une baisse du bilan énergétique.
En effet en s'accumulant dans le bas des radiateurs les boues vont alors partiellement les obstruer en ne permettant plus à l'eau de circuler.
Cette partie sans circulation d'eau se trouve alors chargée en gaz qui joue le rôle d'écran thermique et révèle une zone froide sur le radiateur.
Ainsi dépourvu d'une partie de sa surface de chauffe, le radiateur se trouve alors sous dimensionné et il faudra chauffer plus
longtemps pour obtenir la même température dans la pièce.
Toutefois, les radiateurs ne sont pas les seuls éléments à accumuler des boues, le corps de chauffe de la chaudière va lui aussi se trouver emboué.
Les boues ainsi accumulées vont alors réduire la circulation dans la chaudière et jouant l'effet d'isolant thermique elles vont provoquer une diminution du rendement de la chaudière.
Cas particulier du circulateur :
Le circulateur est le corps de la chaudière; c'est grâce à son rotor que l'eau chauffée va être envoyée dans toute l'installation.
Lorsque l'eau est chargée d'oxyde métallique en suspension, le rotor va au fur et à mesure accumuler la boue jusqu'à se
gripper complètement.
Les boues dans les planchers chauffants
Le système de chauffage par le sol à eau tiède existe depuis de nombreuses années en Europe continentale et se compose le plus souvent de tuyaux en matière synthétique dans lesquels circule de l'eau chaude a basse température.
Ces tuyaux généralement pris dans la chape vont transmettre par conductivité la chaleur à la pièce.
Bien que la matière synthétique du tuyau ne soit pas corrodable par l'oxygène de l'eau, la basse température de l'eau qui circule et la stagnation vont permettre à des bactéries contenues de se développer.
Deux types de bactéries non dangereuses pour la santé mais néfaste pour le chauffage vont alors proliférer :
• Bactérie filamenteuse,
• Bactérie Sulphato Réductrice (BSR).
La bactérie Filamenteuse :
• Se développe en présence d'oxygène. Elle est aérobie.
• Se développe principalement en milieu
stagnant.
• Se multiplie seulement si la température est comprise entre 10°C et 55°C.
• Génère un bio film, visqueux.
Le bio film bactérien résultant du développement bactérien se comporte en phase aqueuse comme une boue visqueuse qui va se fixer sur la paroi interne des tubes du plancher chauffant. Au fur et à mesure les bactéries qui ne sont plus en contact avec l'oxygène contenue dans l'eau vont mourir et durcir la partie morte du bio film fixé au tube.
Si le problème n'est pas traité, un développement de bactérie filamenteuse peut aller jusqu'à obstruer complètement le passage d'eau dans le tube.
La bactérie BSR :
• Se développe sous un dépôt en l'absence
d'oxygène. Elle est anaérobie.
• Se développe seulement en phase acide.
• Supporte des températures supérieures à 55°C.
De nature agressive, cette bactérie a une
prédilection pour les milieux acides. Ce n'est pas à proprement parler la bactérie BSR qui va être néfaste pour l'installation, mais l'acide sulfurique ou nitrique qu'elle va générer dans une eau contenant une forte
proportion en sulfate ou nitrate. Les eaux fortement sulfatées et nitrées sont généralement présentes dans les régions à forte proportion de culture vinicole, céréalière ou d'élevage intensif porcin et ovins.
Traitement curatif
Pour résoudre un problème de mauvaise circulation, il est essentiel de réaliser un diagnostic précis, en procédant aux vérifications suivantes :
1 > La chaudière fonctionne-t-elle correctement ?
Vérifier la pression du brûleur.
Le brûleur est-il allumé ?
2 > Examiner un échantillon d'eau provenant d'un radiateur afin d'y rechercher des signes de corrosion sous la forme de solides en suspension ou d'eau décolorée indiquant la présence de métaux dissous. Une coloration rouge indique la présence d'oxyde de fer soluble, et donc une corrosion active. Le système aspire probablement de l'air. Les particules noires en suspension sont probablement de la magnétite, étape finale de la corrosion, et l'on peut s'attendre à d'importantes accumulations de dépôts. Si l'eau est propre, le système est probablement exempt de corrosion active; il se peut néanmoins qu'il se soit corrodé dans le passé, la vitesse de circulation n'ayant pas permis le maintien en suspension des particules. Il faut s'assurer que l'alimentation à froid n'est pas bloquée.
Traitement préventif :
Afin d'éviter tout phénomène de boue il faut impérativement nettoyer l'installation lors des essais de mise en pression. Il faut ensuite rincer et traiter l'installation. |
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