Entretien et dépannage des installations de chauffage

Entretien et dépannage des installations de chauffage

PROBLÈMES DE L’EAU EN CHAUDIÈRES
I- MISE EN ÈVIDENCE DU PROBLÉME DE L’EAU EN CHAUDIÈRES
On pourrait penser à alimenter une chaudière avec de l’eau de mer, car c’est une
source d’eau abondante et bon marché.
Mais l’eau de mer contient environ 32 g/l. de sel (chlorure de sodium) qui vont rester
en quasi-totalité dans l’eau.
Schématiquement, pour un débit vapeur de 100 T/H. :
Il se déposera donc en chaudière 3,2 t/h. de sel. Il est évident que ce n’est pas
acceptable et qu’il convient d’éliminer les sels contenus dans l’eau.
II- COMPOSITION DE L’EAU BRUTE
Cette composition dépendra, bien évidemment, de l’origine de l’eau. Dans la mesure
où il s’agit d’eaux fluviales ou de ruissellements, elles reflèteront la nature du bassin
traversé. Eventuellement, on y trouvera des composants liés aux rejets industriels ou
urbains.
On y trouvera notamment :
- Des matières organiques (algues, bactéries, feuilles…)
- Des gaz dissous (N2,O2, CO2)
- Des oxydes métalliques divers
- Des sels dont les plus fréquents sont :
• Bicarbonates de Calcium, Magnésium ou Sodium
• Sulfates de Ca, Mg, Na
• Chlorures de Ca, Mg, Na
• Silicates de Ca, Mg, Na
III- CONSÉQUENCES DE LA COMPOSITION DE L’EAU BRUTE
A/ Bouchage de circuits
Il peut résulter de l’accumulation de matières organiques.
Ainsi, une eau brute, introduite en chaudière, ne tarderait pas à boucher les
faisceaux par un sorte de vase compacte.
B/ Entartrage des circuits
Quand la concentration va croître ; nous obtiendrons successivement des dépôts
de :
- Sels de calcium et magnésium qui constituent des tartres très durs, incrustants.
- Sels de silice, incrustants à haute température.
- Sels de sodium, non incrustants (dépôts pour des concentrations très élevées.)
Outre le bouchage progressif des tubes, nous aurons une baisse de coefficient
d’échange thermique et souvent des corrosions sous dépôt.
A la longue, il peut y avoir décomposition des sels pour donner de la soude qui
attaquera les tubes.
Le tartre peut être responsable des « coups de feu », lorsqu’il se détache
brusquement.
C/ Corrosions
Elles résultent de phénomènes variés :
- Tourbillons et remous qui provoquent une érosion et empêchent la couche de
protection de se former.
- Phénomènes d’électrolyse, soit entre métaux différentes, soit entre métal et
dépôts en relation par des sels.
- Les variations de pression : cavitation.
- Les phénomènes chimiques :
• L’eau pure attaque le fer dès que le pH est inférieur à 9,5
• L’excès d’alcalinité entraîne des fissurations : changement de la structure du
métal sous l’effet de la soude (fragilité caustique)
• L’oxygène dissous provoque des piqûres localisées mais profondes du métal
(le fer passe en solution dans l’eau).
- Attaque par des bactéries qui peuvent se nourrir à partir du support métallique.

POMPE
ROLE
Dans une installation de « chauffage à eau chaude pulsée » la pompe assure la
Circulation continue de l’eau pour transférer la chaleur fournie par la chaudière aux
Radiateurs qui vont céder cette chaleur à l’air ambiant des locaux à chauffer.
PRINCIPAUX TYPES
Les pompes de chauffage sont toujours du genre centrifuge ; Une route entraîne
Dans un mouvement de rotation ; cette rotation crée une force (force centrifuge) qui
Engendre un changement de pression de l’eau.
Elle prennent différents noms suivant leur mode de montage :

ACCELERATEUR OU CIRCULATEUR

Ce sont des pompes monoblocs. Le moteur électrique et la pompe proprement dite
sont intégrés dans un même ensemble. Elles se montent directement sur les
canalisation. On les rencontre sur les petites et moyennes installations.
Les petits accélérateurs sont souvent munis d’un réglage de débit.
POMPE SUR SOCLE OU ELECTROPOMPE SUR SOCLE
Le moteur est séparé de la pompe. Le moteur électrique et la pompe proprement
dite sont monté sur un socle métallique, lui-même fixé sur un massif maçonné.
1. Corps de pompe
2. 2-Carcasse moteur
3. Roue à aube
4. rotor
5. stator Moteur électrique
6. Chemise d’étanchéité
7. Arbre moteur
8. Capot de visite (sens de
rotation)
9. Palier avant
10. Palier arrière
11. Brides de fixation ou raccords

CARATERISTIQUE HYDRAULIQUES DE BASE

Débit
En règle générale ce débit est calculé pour que l’eau perde 20°C dans les radiateurs
et bien entendu en gagne 20… dans la chaudière.
Ainsi le transfert de chaleur est bien assuré :
Pkcal 1/h
D1/h =
20°c
Exemple: Une installation de 20.000 kcal/h nécessaire une pompe ayant un débit
de :
20.000
= 1000 1/h = 1m3 /h
20
Pression
Le frottement de l’eau dans les canalisations s’oppose à la circulation de l’eau. Pour
vaincre ces résistances il faut donner à l’eau une pression. Ces résistances sont
d’autant plus grandes que :
• La vitesse de circulation est grande.
• La distance du circuit le plus long est grande
• Le profil de ce circuit est « tourmenté »
Cette pression s’appelle aussi « hauteur manométrique ». Pour les petites
Installations cette pression se situe entre 0,5 m et 1,0 m de CE. Dans les grandes
Installations elle peut atteindre plusieurs m de CE.
MONTAGE DES ACCELERATEURS
• Un accélérateur peut être monté dans toutes les positions à condition que l’axe
de rotation moteur pompe soit toujours horizontal
• Les canalisations avoisinant le circulateur doivent être fixé solidement pour
Supporter le poids de cet appareil.
• Dans tous les cas l’accélérateur ne doit jamais être monté dans la partie basse de
L’installation (boues et impuretés, soudure…).

AVEC VASE D’EXPANSION OUVERT

• Jamais sur le retour (1)
• (2) possible si la garde d’eau du vase
D’expansion est suffisante (h) et si la
Chaudière utilise un combustible autre
Que solide.
• Emplacement indifférent (1) (2) ou 3)
ACCELERATEURS ET POMPES
On distingue les accélérateurs des pompes.
Les accélérateurs conviennent pour les installations petites ou moyennes.
Les pompes conviennent pour les installations plus importantes pour obtenir une
Forte pression qui peut atteindre 20 m de ce.
Les accélérateurs et les pompes développant des pressions relativement faibles sont
construits sans presse-étoupe.
Les pompes développant une forte pression sont construites avec presse étoupe.

ACCELERATEURS ET POMPES SANS PRESSE-ETOUPE

Ces appareils sont montés directement sur la tuyauterie en générale par deux en by-pass
(un de secours).
Ils sont monoblocs et la turbine de propulsion de l’eau est placée directement en
bont d’arbre du moteur électrique.
- Pour l’accélérateur, la forme de la turbine (hélicoïde) et son logement permet un
Passage de l’eau même quand il est arrêt d’où une possibilité de circulation
Naturelle.
- Pour la pompe, la turbine centrifuge, ne permet pas une circulation naturelle de
l’eau en cas d’arrêt.
La lubrification des paliers est assurée par l’eau de l’installation.
La température maximale de l’eau doit être de 120°C.
Beaucoup comportent un voyant qui permet de contrôle la rotation.
Le moteur électrique qui est très robuste peut fonctionner très longtemps sans
aucun graissage ni entretien d’aucune sorte. Il est nécessaire de ne jamais les faire
tourner sans eau, car la lubrification ne serait plus assurée et risquerait le grippage
des paliers.
Ces appareils ne doivent en aucun cas assurer la circulation dans un circuit d’eau
chaude de sanitaire car dans ce cas, l’eau étant constamment renouvelée, il y aurait
dépôt de calcaire qui entraînerait le blocage de l’appareil.
Pour les circuits d’eau chaude sanitaire, il est nécessaire d’employer des
circulateurs avec moteur extérieure dont l’aspect se rapproche beaucoup de celui
des accélérateurs et pompes sans presse-étoupe de circulation chauffe.
Les accélérateurs et pompes sans presse-étoupe se place soit sur le départ sur le
retour, entre brides.
Les orifices d’aspiration et de refoulement des accélérateurs ont en général des
diamètres différents de ceux des canalisations sur lesquelles ils sont raccordés.
Donc il est nécessaire de les raccorder par l’intermédiaire de cônes.

A. Accélérateurs et pompes sans presse-étoupe
B. Pompe avec presse-étoupe.
La pompe et le moteur électrique sont séparés. Le moteur en chaîne la pompe par
l’intermédiaire d’un accouplement souple et un presse-étoupe assure l’entanchéité
autour de l’arbre moteur. L’ensemble est placé sur un socle en maçonnerie pour
éviter la transmission de vibrations.
Ces pompes sont montées par deux en by-pass avec vannes d’isolement. L’une
des pompes sert de secours.
Les vannes d’isolement permettent de démonter l’une des pompes sans arrêter le
fonctionnement de l’autre.
Une tuyauterie bridée risque de transmettre des vibrations sonores, en les
amplifiant dans toute l’installation.
Fig.72/p 37 cvc
On évitera les brusques changements de section en raccordant les pompes sur les
tuyauteries par l’intermédiaire de cônes dont la longueur sera 3 à 4 fois la différence
de diamètre à l’aspiration et de 7 à 8 fois cette même différence au refoulement.
Pour les raccordement des pompes il faut prévoir des coudes à grand rayon, pour
éviter les chocs produits par l’eau dans les coudes à angle vif.
Il est nécessaire de bien se conformer aux notices et instructions données par le
constructeur : courant sens de rotation, graissage.
PRECAUTIONS A PRENDRE
Une pompe ne doit jamais tourner à sec
Un presse-étoupe bien réglé doit toujours laisser passer l’eau goutte à goutte.
Il ne faut surtout pas vouloir arrêter cette fuite en serrant fortement le presse-étoupe
ce qui entraînerait une détérioration rapide des garnitures.
La fuite du presse-étoupe doit toujours être canalisée dans une petite tuyauterie
d’évacuation (de préférence en plomb ou en cuivre).
Fig.4.100. Pompe de circulation pour eau chaude sous pression.
COUPLAGE DE POMPES
Dans certains cas particuliers, lorsque les caractéristiques d’une pompe ne
répondent pas au but recherché, on peut faire un couplage de deux ou plusieurs
pompes.
En fonction des caractéristiques recherchées ce couplage peut se faire en série ou
en parallèle.
Dans le premier cas (SERIE) le débit reste le même et les pressions s’ajoutent.
Dans le second cas (PARALLELE) les débits s’ajoutent et la pression reste la même.
DOMAINES D’APPLICATION
Les pompes de la série VA,VB,A,B (version simple) et D (jumelée) son conçues pour
la circulation d’eau chaude dans les installations de chauffage domestique :
Ne pas l’utiliser pour l’eau sanitaire :
INSTALATION
- Le circulateur peut être monté dans les installations de chauffage, aussi bien sur
le tuyau de refoulement que sur le tuyau de retour, la flèche estampée sur le
corps de pompe indique le sens de circulation.
- Installer dans la mesure du possible le circulateur au-dessus du niveau inférieur
de la chaudière et le plus loin possible de courbes, dérivations, dans la mesure où
ils pourraient causer des turbulences dans l’eau à l’aspiration du circulateur et
donc du bruit.
- Pour faciliter les opérations de contrôle et de maintenance, installer une vanne
d’arrêt sur le tuyau d’aspiration et sur le tuyau de refoulement.
- Effectuer le montage de la pompe sur l’installation seulement après avoir terminé
les travaux de soudure.
- Avant d’installer le circulateur, effectuer un lavage approfondi de l’installation
UNIQUEMENT avec de l’eau à 80°C. puis vidanger complètement l’installation
pour éliminer les éventuelles substances nuisibles qui peuvent être entrées en
circulation.
- Monter le circulateur TOUJOURS avec l’arbre moteur horizontal (fig.1.). Effectuer
le montage de manière à éviter que de l’eau coule sur le moteur ou la boîte à
bornes aussi bien en phase d’installation que de maintenance. Il est déconseillé
de monter le circulatoire avec la boîte à bornes vers le bas.
- Eviter de mélanger à l’eau en circulation des additifs dérivés d’hydrocarbures et
des produits aromatiques. L’adjonction d’antigel, si nécessaire, doit se faire dans
la proportion maximum de 30%.
- En cas de démontage du moteur du corps de pompe, faire attention au
positionnement correct du joint durant le remontage.
- Dans les installations qui emploient des circulateurs sanitaires, prévoir un
système anticalcaire quand le degré de dureté TH de l’eau dépasse 15°F(degrés
français).
BRANCHEMENT ELECTRIQUE
- Le branchement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel
qualifié, dans le respect des normes de sécurité générales et locales en vigueur.
- Contrôler que la tension et la fréquence d’alimentation correspondent aux valeurs
indiquées sur la plaque.
- Des valeurs erronées peuvent endommager irrémédiablement le moteur.
- RACCORDER TOUJOURS LE CIRCULATEUR À LA TERRE.
- Prévoir dans le raccordement électrique au réseau un interrupteur bipolaire avec
une distance d’ouverture des contacts d’au moins 3 mm avec valeur de courant
adaptée au moteur à alimenter.
- Tous les moteurs ont une protection thermique incorporée : aucune protection
contre la surcharge n’est nécessaire.
MISE EN MARCHE
Après avoir installé la pompe et contrôlé le sens de rotation, remplir l’installation et
effectuer la purge, avant de faire fonctionner le circulateur .
Démarrer le circulateur à la vitesse maximale.
- Eviter de faire fonctionner le circulateur sans eau dans l’installation.
- En plus de se trouver à des températures élevées et sous pression, le liquide
contenu dans le circuit peut se trouver également sous forme de vapeur. Risque
de brûlures !
- Il est dangereux de toucher le circulateur. Risque de brûlures !
- S’il s’avère nécessaire de purger lentement et faire couler le liquide pendant
quelques secondes .
- Il est dangereux de dévisser rapidement le bouchon de purge; le liquide du circuit
qui atteint des températures élevées et circule sous pression peut provoquer
des brûlures.
- Durant l’opération de purge, protéger les composants électriques.
Réglage de la vitesse
Ce réglage est effectué en agissant sur le commutateur à trois positions et peut être
fait avec le moteur sous tension.
Pompes jumelées : si on prévoit le fonctionnement en simultané, il faut les régler sur
la même vitesse.
MAINTENANCE
Le circulateur installé correctement ne demande aucune maintenance durant le
fonctionn- ement.
Au début de l’hiver, avant de remettre en fonction le circulateur il est également
conseillé de contrôler que l’arbre moteur n’est bloqué par des dépôts calcaires. Le
cas échéant, DEVISSER LE BOUCHON DE PURGE QUAND LE CIRCUIT EST
FROID ET FAIRE TOURNER L’ARBRE MOTEUR AVEC UN TOURNEVIS .
Ne pas laisser le moteur sous tension avec l’arbre bloqué: le bobinage pourrait griller.
En cas de démontage du moteur du corps de pompe, il est conseillé de remplacer le
joint d’étanchéité en faisant attention à le positionner correctement au cours du
remontage.