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RESEAUX DE CHAUFFAGE

Comment éviter ou supprimer l’embouage de vos installations

Les réseaux de chauffage

Eléments constitutifs

Les principaux éléments et organes constitutifs d’un circuit de chauffage sont :

  • Système d’alimentation en eau
  • Générateurs de chaleur
  • Réseau de distribution comprenant un système d’expansion,
  • Circuit de distribution d’eau de chauffage
  • Points d’utilisation

Système d’alimentation en eau
Il permet d’assurer le remplissage initial de l’installation. Il garantit également les appoints nécessaires en cours d’exploitation généralement à partir du réseau d’eau de ville.

Générateur de chaleur
Il s’agit de chaudières, d’échangeurs de chaleur, ou capteurs solaires dans lesquels l’eau de chauffage puise les calories d’un fluide primaire chaud au travers d’une paroi d’échange.

Système d’expansion

Il existe 2 types de systèmes d’expansion :

  • Les réservoirs sous pression à l’abri de l’air : placés le plus souvent en chaufferie, en dérivation sur le collecteur de retour réseau.
  • Les réservoirs à pression atmosphérique : placés en point haut du réseau

Circuit de distribution d’eau de chauffage
Il s’agit de l’ensemble des canalisations (appelé également réseau) qui assurent la distribution d’eau chaude et son retour vers le générateur. Le débit d’eau de chauffage requis est assuré par une ou plusieurs pompes de recyclage, et un jeu d’organes de régulation de la température et des débits.

Les points d’utilisation

Appelés également émetteurs, sont des échangeurs de chaleur eau-air ou eau-eau, et principalement :

  • Les radiateurs, convecteurs, dans lesquels l’eau cède sa chaleur à l’air ambiant
  • Les panneaux de sol, constitués de tubes noyés dans la dalle
  • Les échangeurs de production d’eau chaude sanitaire

En l’absence de traitement de l’eau, divers désordres sont constatés.

Sur les générateurs

Incrustations

Points les plus chauds des circuits de chauffage, les générateurs de calories sont le siège de dépôts plus ou moins incrustants, désignés sous le terme générique de tartre. Mais aussi par accumulation des particules solides véhiculées par l’eau recyclée (calamines des équipements et tuyauteries en acier noir et oxydes provenant de la corrosion du réseau). Recouvert de tels dépôts, le métal est mal refroidi et subit des contraintes mécaniques importantes, pouvant aller jusqu’à la rupture mécanique.

Sur les canalisations et appareils

Entartrage

Lorsque les générateurs de chaleur sont constitués d’échangeurs à faible volume d’eau avec des vitesses de circulation élevées.

Corrosion

Les matériaux de synthèse sont insensibles aux corrosions chimiques. Les matériaux métalliques constituant les canalisations, la robinetterie d’arrêt et de régulation subissent les mêmes désordres que ceux évoqués pour les générateurs.

Embouage

Les appareils et tuyauteries en acier noir sont recouverts à l’état neuf d’oxydes appelés calamines, formés lors de l’élaboration au rouge du tube. Ces oxydes de fer, pauvre en oxygène, s’oxydent en oxydes rouges très volumineux. Après quelques semaines de mise en eau, l’eau en circulation s’appauvrit en oxygène. Les oxydes rouges riches en oxygène réagissent avec les ions ferreux libérés par la corrosion de l’acier, pour produire des oxydes pauvres en oxygène de couleur noire, beaucoup moins volumineux que les oxydes rouges dont ils proviennent. Se produit ainsi un phénomène de gonflement puis de dégonflement des calamines qui se détachent de leur support sous forme de très fines particules facilement entrainées par la circulation. Elles sédimentent dans les zones de circulation faible ou nulle pour former des dépôts boueux qui, à la longue, se compactent, se déshydratent et ne sont plus remis en suspension. Les radiateurs, les panneaux de sol et les robinetteries d’équilibrage sont le siège de formation de dépôts boueux par phénomène de décantation. Dans les chaudières à grand volume d’eau, la faible vitesse de circulation de l’eau favorise également la formation de ces dépôts.

Remarque

Les chaudières et les capteurs solaires sont les équipements les plus sensibles du fait des températures élevées des parois d’échange.

Erosion

Les particules d’oxydes (oxydes de fer notamment) ont un pouvoir abrasif élevé vis-à-vis du cuivre. En conséquence, les chaudières et échangeurs en cuivre sont très sensibles ; les appareils en acier ou aluminium sont peu sensibles à l’érosion en raison de leur dureté de surface, mais sensibles à la
corrosion.

Sur les pompes de recyclage

Les matières solides en suspension sont à l’origine de phénomènes d’abrasion des axes, des coussinets et des garnitures des pompes de recyclage

Caractéristiques spécifiques des installations neuves :

Avant la mise en eau définitive d’une installation neuve, il faut procéder à un rinçage complet et avec un débit aussi élevé que possible. Un rinçage chimique est ensuite réalisé, de manière à assurer un lessivage des matières organiques, des dépôts, des calamines, etc… et à passiver les surfaces à l’aide d’un produit alcalin dispersant. Un traitement complet comporte les étapes suivantes Placé sur l’arrivée d’eau de remplissage et d’appoint.
Adoucissement de l’eau de remplissage et d’appoint à 0° f, voir une déminéralisation de l’eau d’appoint.

Conditionnement de l’eau du réseau

Il est impératif de prévoir également l’Injection d’inhibiteurs de corrosion et de régulation du pH Adaptés aux matériaux métalliques constituant l’installation, ils évitent de nouveaux phénomènes de corrosion. L’Injection de produit biocides évite la prolifération de micro-organismes dans les éléments de l’installation où règne une température modérée (plancher chauffant, par exemple).

Caractéristiques spécifiques des installations réhabilitées

Les installations anciennes font le plus souvent l’objet de travaux qui sont accompagnés :

  • D’une vidange de l’installation rarement totale,
  • De chocs plus ou moins violents sur les tuyauteries, pouvant provoquer le décollement de
  • dépôts anciens de leur support,
  • De remplacement d’éléments anciens par des éléments neufs,
  • De la mise en place d’éléments nouveaux.

Des matériaux différents de ceux qui constituaient l’installation d’origine sont mis en oeuvre :
radiateurs ou condenseurs de chaudière en alliage d’aluminium, tubes et cuivre sur les chaudières ou
les convecteurs, etc… L’eau utilisée pour le nouveau remplissage de l’installation contient des gaz et
des minéraux dissous capables de produire des réactions conduisant à des phénomènes de
corrosion, de dépôt solide en suspension.

Mise en place d’un traitement de désembouage

Le traitement de désembouage doit viser les matières solides en suspension, mais aussi des solides fixés sur les parois, susceptibles de se décrocher et d’être remis en circulation au cours de la vie de l’installation.

Les étapes de ce traitement mettent en jeu :

  • Des réactifs mouillants, alcalins, dispersants, destinés à fragmenter, déliter et mettre en suspension des dépôts ;
  • Un dispositif d’extraction des particules solides par filtration sur poche. Ce dispositif est placé en dérivation sur les retours en chaufferie de façon à protéger les générateurs et complété par l’utilisation du champ magnétique d’un jeu d’aimants permanents d’oxyde de fer
  • Un nettoyage hydropneumatique c’est-à-dire l’injection sous pression d’une solution air/eau dans les circuits, radiateurs et chaudières. Le procédé permet l’éclatement de micro bulle d’air au niveau des parois, ce qui entraîne le décollement des dépôts et pustules, qui sont évacués vers les égouts.
  • Un traitement de l’eau des appoints par adoucissement ou déminéralisation et l’ajout de produit inhibiteur et biocides.

Contrôle du traitement

Les produits de traitement introduits dans l’eau ont pour vocation de réagir soit avec les impuretés de l’eau, soit avec les métaux qui constituent l’installation.

Ces réactions entraînent donc une consommation des produits de traitement.

Or une bonne protection des installations nécessite le maintien de doses précises de produits.

C’est pourquoi il faut :

  • Relever régulièrement les indications du compteur d’eau d’appoint ;
  • S’assurer, par des analyses d’eau, que les caractéristiques physico-chimiques de l’eau en circulation et que les teneurs en produits de traitement sont conformes aux prescriptions du spécialiste ;
  • Procéder aux apports complémentaires de produits, de façon à maintenir en permanence les dosages requis pour une bonne protection de l’installation.
  • Les échangeurs de production d’eau chaude à basse température.
  • Seul un professionnel du traitement d’eau sera en mesure de réaliser les analyses et investigations nécessaires pour vous apporter une réponse spécifique à l’installation traitée