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Boues dans les circuits de chauffage : comment protéger les installations ?

Par Stéphane Levoir - Dirigeant fondateur de TEMIQ - Mars 2018

LA PROBLEMATIQUE

Comment protéger les installations de chauffage contre les phénomènes d’embouage ?
Toutes les installations de chauffage central - individuel ou collectif - sont, au fil du temps et dans des proportions variables, confrontées à cette problématique. Les conséquences de l'embouage sont nombreuses et s’amplifient en l’absence de traitement et/ou actions préventives :

  • Encrassement de la chaudière, avec risque de détérioration du corps de chauffe
  • Obturation des canalisations et pertes de performances pouvant atteindre 10 à 15% du rendement énergétique total de l’installation
  • Inconfort pour les usagers, zones froides dans les corps de chauffe (parties basses des radiateurs),
  • Usure prématurée des circulateurs & vannes, créant potentiellement des blocages.

LE PHÉNOMÈNE

Les dépôts dans une installation de chauffage sont constitués de boues et de tartre.

corrosion

Les boues présentes dans les circuits de chauffages domestiques ou collectifs sont issues de la corrosion des différents éléments constitutifs de l‘installation, tuyauterie, chaudière, émetteurs, vannes, circulateurs, etc. . .
L’oxygène contenu dans l’eau réagit avec les métaux en présence dans l’installation pour créer une réaction chimique d’oxydation, générant la magnétite (Fe3O4) et l'hématite (Fe2O3) qui forment les boues ferriques.
La magnétite de couleur noire se dépose en très fine couche. Elle présente des caractéristiques magnétiques ; on parle alors de boues ferriques.
L’hématite est souvent reconnaissable à sa coloration brun/rouille.

LES FACTEURS

Les réactions d’oxydation sont liées à la présence d’oxygène dans l’eau et sont favorisées par un apport d’eau régulier et/ou une porosité importante de l’installation.
C’est le cas par exemple, pour des installations avec expansion par bâche ouverte et de manière générale, à chaque fois que des opérations d’entretien ou de maintenance du réseau amènent un appoint d’eau.
La porosité, quant à elle, est accrue lorsque les tubes d’un plancher/plafond chauffant ne présentent pas une barrière anti-oxygène (BAO) ; elle est également causée par la multitude d’éléments ne présentant pas une parfaite étanchéité à l’air (joints, raccords etc…), notamment lorsque l’expansion est défaillante.

Il faut citer également les cas de corrosion galvanique liés à la présence de matériaux différents et incompatibles.

Les facteurs aggravants sont un pH non maîtrisé, une conductivité trop élevée et une température excessive.

QUELQUES CHIFFRES

On considère que 1 L d’eau de ville contient environ 10 mg d’oxygène dissous et que chaque mg d’oxygène dissous peut donner lieu à la formation d’environ 3,5 mg de magnétite.
Donc chaque litre d’eau (non traité) injecté dans le circuit de chauffage peut être à l’origine d’une oxydation produisant jusqu’à 35 mg de magnétite.
Après plusieurs mois ou années, si plusieurs dizaines de litres d’eau ont été introduits, les dépôts de magnétites deviennent conséquents.

Les tubes PER (sans BAO) laissent pénétrer environ 5 mg d’oxygène par mètre linéaire et par jour. Sur une année, cela peut donc représenter jusqu’à 6,5 gr de magnétite par ml.

LE CONTEXTE

Les évolutions environnementales, techniques et législatives font de cette problématique un sujet de plus en plus sensible.
Bien sûr, la performance énergétique demeure un enjeu. Les problèmes d’embouage peuvent impacter jusqu’à 15% du rendement total d’une installation.

En matière de chauffage, les nouvelles technologies améliorent sans cesse performance et confort, elles ont tendance à intégrer des composants sensibles aux boues ferriques (par exemple moteur à aimant permanent pour les circulateurs et corps de chauffe de plus faible volume pour les chaudières) qui nécessitent d’être protégés efficacement et durablement.

Répartiteur de chaleur

Au niveau européen, nombreux sont les pays qui recommandent ou légifèrent sur la mise en œuvre d’actions curatives et préventives contre la formation des boues.
Les nouvelles règlementations impactent directement ou indirectement les pratiques et les besoins.

Ainsi, en France, l’obligation d’individualiser les frais de chauffage à partir de Mars 2017 pour tous les immeubles ayant un chauffage collectif, rend indispensable une protection efficace et continue contre la formation de boues. Une répartition équitable des frais de chauffage est subordonnée à la bonne santé du réseau, sans que des zones embouées viennent diminuer la capacité de chauffe de certains radiateurs et ainsi fausser les calculs des répartiteurs de chaleur.

L'ANALYSE TECHNIQUE ET LE SAVOIR FAIRE DE L’INDUSTRIEL

En première installation ou en phase de rénovation, les professionnels portent attention à ces phénomènes, optant souvent pour un pré-traitement chimique du circuit. Mais au fil des mois, le véritable enjeu est de préserver dans le temps la qualité du réseau.

Lutter contre les phénomènes d’embouage : l’essentiel en 5 points !

  • Prévenir plutôt que guérir

Temiq s’est spécialisé dans des solutions - désemboueurs magnétiques - ne nécessitant pas le recours à des produits chimiques, ces derniers étant plus fréquemment utilisés en phase curative.
Privilégiant une action préventive, non agressive, économique et continue, les désemboueurs agissent pour éviter la dégradation du circuit hydraulique. Ils fonctionnent par captation magnétique et parfois action centrifuge, ils ne nécessitent pas l’adjonction de consommable, ni de rinçage général de l’installation.

  • Limiter les appoints d’eau dans le réseau

La formation de boues est directement liée à la présence d’oxygène. Or de l’oxygène est immanquablement introduit lors d’un rinçage général et dans une moindre mesure à chaque appoint d’eau ou ajout de produit traitant.
Chaque litre d’eau de ville contient environ 10 mg d’oxygène dissous ; il faut donc limiter au strict minimum les ajouts d’eau.
Les chasses ponctuelles de nettoyage des filtres et désemboueurs magnétiques utilisent en général plusieurs litres d’eau, qui sont compensés par un appoint d’eau automatique ou manuel.
Réduire le volume d’eau utilisé lors des chasses ponctuelles de nettoyage est indispensable pour limiter le volume d’eau réintroduit.
Conscient de cette problématique, temiq a développé des solutions innovantes avec un très faible volume de chasse.

Cycle de création des boues - temiq
  • Opérer régulièrement les cycles de nettoyage

Pour être efficace, un système doit garder intacte sa capacité de captation des boues ferriques : le barreau magnétique traditionnel doit être nécessairement nettoyé lorsqu’il est encrassé. C’est une opération, le plus souvent, manuelle et salissante.

Temiq offre des possibilités d’automatisation des chasses de nettoyage qui maintiennent la performance du désemboueur. Aucune intervention n’est nécessaire, l’installation reste protégée en toute circonstance.
De nombreux paramétrages via une interface IHM efficace permettent d’ajuster, si nécessaire, le fonctionnement aux particularités de l’installation.

  • Prendre en compte l’aspect évolutif de la situation

Evidemment, la situation hydraulique évolue dans le temps.
Mal protégée ou sans nettoyage régulier du filtre, une installation se dégrade et devient de plus en plus embouée.
A l’inverse, un désembouage efficace rend l’installation de plus en plus propre ; le filtre s’encrasse moins vite : il convient d’espacer la fréquence des chasses de nettoyage. A défaut, ces chasses superflues fragilisent le circuit en imposant des appoints d’eau qui pourraient être évités.

Rendre le système intelligent est, sans conteste, l’innovation temiq la plus marquante :
Mesurer le taux d’encrassement et ajuster automatiquement la fréquence des cycles de nettoyage en fonction de l’évolution de l’embouage : cela fait toute la différence !

  • Raisonner par zones

En règle générale, les installations sont protégées par un seul filtre / désemboueur placé sur le réseau primaire en dérivation.

Il s’agit alors d’un point de protection unique et uniforme pour l’ensemble du réseau. Pourtant les situations d’embouage sont extrêmement variables dans le réseau : les points bas par exemple sont davantage affectés et nécessiteraient logiquement une protection dédiée avec nettoyage fréquent.

Une gestion optimale zone par zone est possible avec les solutions temiq, grâce au désemboueur placé sur chaque retour de réseau.

Mise en place du désemboueur

SOLUTIONS PRODUIT

Désemboueur magnétique automatique, intelligent, compact : Ninox® / Ninox® Large


désemboueur Ninox®

Ninox® est une solution unique qui répond parfaitement à toutes les problématiques posées par les phénomènes d’embouage pour les réseaux de chauffage jusqu’à un débit de 150 m³/h..

Automatique
Les cycles de nettoyage sont opérés automatiquement sans nécessiter une intervention. Le désemboueur maintient dans le temps son entière capacité de captation des boues.

Intelligent
Grâce à des capteurs, le système mesure en permanence son taux d’encrassement. Le déclenchement des cycles de nettoyage est fonction des besoins de l’installation, le rythme s’auto ajuste selon l’évolution de l’embouage. La fréquence des chasses de nettoyage est appropriée, cela évite un apport d’eau superflu et néfaste (oxygène source de corrosion et de boues).A cela s’ajoute la conception hydraulique exclusive de Ninox® : elle limite le volume d’eau utilisé lors des chasses (0.25 à 0.80 litre selon les modèles Ninox®).

Compact
Ninox® s’installe dans toutes les chaufferies en neuf ou en rénovation : entraxe identique à celui des filtres à tamis à brides. Il est le désemboueur automatique le plus compact du marché, à un niveau de prix proche d’un filtre manuel. Privilégier une protection optimale zone par zone est dorénavant possible !

Communiquant
Le pilotage à distance est possible via protocole modBUS RS485 : de nombreux paramètres peuvent être activés ou relayés. L’accès à l’historique est également disponible via la passerelle ou sur site en connexion RFID depuis un smartphone.

Ninox® fait l’objet d’un brevet exclusif temiq


Quelques témoignages de nos clients

Réseau de chaleur 27 megaWatts - Campus universitaire de Lyon
Plus de 60 Ninox® ont été installés dans le cadre de la rénovation du campus Lyon Tech-la Doua. Un ambitieux projet démarré en 2016 qui vise à réhabiliter 22 bâtiments d’enseignements et de recherche, sur 140 000 m² et créer un écocampus durable. Les travaux doivent permettre de réaliser 40% d’économie de chauffage, de créer 8 000 m² de toiture végétalisée et de filtrer 100% des eaux pluviales.

rénovation du campus  Lyon Tech-la Doua

Pour M. Frizonnet, responsable d’activité Rhône Alpes pour la société Smef Azur, le désemboueur Ninox est la solution technique à adopter lorsqu’il s’est agi de protéger les réseaux de chauffage contre l’embouage.

« Chacune des sous stations est équipée d’un désemboueur magnétique Ninox®. Cela contribue à maintenir la bonne santé du réseau et la performance de l’installation. Un des avantages du système est qu’il est entièrement automatique, une fois installé, plus besoin d’intervenir ».



SACVL – Bailleur social / résidentiel (7 500 logements), immeubles d’activité, commerces (64 000 m2), parking ….

La société poursuit un large plan de rénovation énergétique sur l’ensemble de son parc, avec notamment l’optimisation des systèmes de chauffage de ses résidences.

Pour Monsieur Hechinger, gestionnaire technique et maintenance à la Direction patrimoine SACVL, les solutions techniques innovantes sont à privilégier. Le choix s’est naturellement porté sur le fabriquant TEMIQ lors de récents travaux portant sur les sous stations de chauffage d’une des résidences. Plusieurs désemboueurs magnétiques Ninox® ont donc été installés sur le site. Une vingtaine d’autres est d’ores et déjà prévue pour la prochaine rénovation SACVL.



Filtre magnétique manuel ByZon®

ByZon® est un filtre magnétique manuel, avec installation en ligne ou en dérivation.

Il agit en curatif et/ou en préventif dans les réseaux de chauffage ou eau glacée ; il se distingue par sa technologie By-pass intégré et la puissance de son action.
Le système breveté permet une installation en ligne simple, rapide et économique, sans pompe de charge et la mise en oeuvre des opérations manuelles de nettoyage tout en maintenant l’installation en fonctionnement.

Le By-pass intégré permet, en continu, de diriger jusqu'à 100 % du fluide dans la zone de captation ou d’isoler ponctuellement la chambre de captation pendant la maintenance.

ByZon® fait l’objet d’un brevet exclusif temiq.

Filtre magnétique manuel ByZon®

Filtre spécial géothermie TWIN HT

La gamme de filtres HT est destinée à la pré-filtration des particules en suspension dans l'eau pour les circuits ouverts sensibles (géothermie, boucle ouverte échangeur, etc...).

Le filtre est conçu pour :
- La filtration après forage pour géothermie
- La protection des échangeurs installés en sortie de forage

Une action centrifuge sépare les particules lourdes. En complément le filtre à maille (100 à 500 microns) protège contre les particules de densité moindre (densité < 4).
Le système ne nécessite pas de consommable, le nettoyage manuel se fait en charge, sans ouverture du filtre, par lavage à contre-courant.

Filtre spécial géothermie Twin HT

Station de filtration HS et HSA

Les stations de désembouage HS et HSA sont des stations automatiques, destinées à la filtration pour les circuits fermés (chauffage et climatisation).

Elles présentent l’avantage d’automatiser les phases de filtration et de désembouage. Ne nécessitant aucune intervention, la station de filtration demeure efficiente dans le temps. Elle fonctionne selon les réglages programmés pour chaque installation.

Equipées du filtre, les stations sont installées pour capter les boues ferriques, notamment la magnétite, et pour procéder à la décantation des matières en suspension.
Il suffit de paramétrer la fréquence et durée du cycle de nettoyage pour que le nettoyage des boues ferriques devienne automatique.
Pré réglé d’usine, le skid est directement installé sur site.
La station est complète, équipée de sa pompe de circulation et d’un coffret électrique avec automate ou automatisation par air comprimé.
Le coffret ergonomique permet un réglage simple et rapide. Le nettoyage se fait automatiquement en charge, sans ouverture du filtre.

Station de filtration HS
TEMIQ

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