Qualité des eaux de chauffage

La qualité de l’eau de chauffage a un impact non négligeable sur le corps de chauffe de chaudières de nouvelles génération, en particulier les chaudières à condensation. Ainsi la durée de vie d’un corps de chauffe peut être réduite de plusieurs années à quelques mois.

1. Etat de l’art

Une eau non traitée entraîne la formation d’une fine couche de calcaire susceptible de réduire le transfert et l’efficacité thermique, de sur-solliciter les matériaux voire de causer des fissures de tension.

1.1. Dureté de l’eau – TH

Le premier grand paramètre jouant sur la longévité de l’installation est la dureté de l’eau. Elle est représentée par l’indice TH, titre hydrométrique, qui renseigne sur sa teneur en sels de calcium et magnésium (1°f = 4mg de calcium/L ou 2.4mg de magnésium/L, voire 10mg/L de CaCO3).

D’une manière générale, la dureté de l’eau est définie comme ci-dessous :

Echelle de dureté de l’eau en « degré français »

En France, la dureté varie énormément d’un département à l’autre.

Les relevés ci-dessous permettent de le constater :

Dureté de l’eau en France par département (2013)

En-dessous de TH = 10 voire 12, l’eau est douce et a une tendance naturelle corrosive.

1.2. Potentiel hydrogène de l’eau – pH

Le second paramètre est le pH de l’eau, ou potentiel hydrogène. Il indique la concentration en ions hydrogène (H+) présents dans l’eau.

Le pH de l’eau est défini ci-dessous :

Echelle de pH de l’eau

En général, un pH bas favorisera une tendance agressive alors qu’une élévation un caractère incrustant.

1.3. Dégâts engendrés

Les conséquences d’utilisation d’une eau non traitée dans des zones où celle-ci est de moins bonne qualité (dans le cadre d’utilisation dans une chaufferie) sont :

  • Une perte d’énergie : la couche formée par les dépôts de calcaires perturbe l’échange thermique sur les surfaces de la chaudière, en retardant le transfert de chaleur,

  • Une perte d’efficacité : le tartre créé adhère aux surfaces où l’eau est chauffée,

  • Un risque de rupture des tuyaux de la chaudière par surchauffe localisée.

2. Normes en Europe

La dureté de l’eau en Suisse et en Allemagne est réglementée. Un rapide descriptif est établi à titre d’information. En France, la dureté de l’eau n’est pas réglementée et il faudra se référer aux préconisations des constructeurs.

2.1. La norme Suisse : SICC BT 102-01

Des valeurs cibles sont données pour l’eau de circulation du chauffage et pour l’eau de remplissage/d’appoint. Aucune différence n’a été faite entre des chaudières en corps d’aluminium ou en acier inoxydable et la puissance n’est pas renseignée non plus.

Caractéristiques de l’eau (SICC BT 102-01)

2.2. La norme Allemande : VDI 2035 (partie 1)

L’Allemagne a émis des recommandations quant à la dureté de l’eau de remplissage. Elle est déterminée en fonction de la puissance totale de l’installation et de la contenance spécifique de celle-ci.

Caractéristiques de la dureté (VDI 2035 partie 1)

2.3. Remarques

Le taux de dureté de l’eau demandé selon la VDI 2035 est très faible pour les chaudières à haute puissance (P > 600 kW), étant donné qu’elles desservent nécessairement un réseau de chauffage plus grand, donc un entartrage plus plausible.

3. Préconisations selon constructeurs

3.1. Caractéristiques de l’eau

Les caractéristiques de l’eau sont accessibles sur les fiches techniques des matériels. Voici quelques exemples :

Comparatif des données constructeurs

3.2. Remarques

Tous les constructeurs indiquent que la somme de l’eau de remplissage et de l’eau d’appoint pendant la durée de vie de l’installation ne doit pas dépasser le triple de la capacité en eau de l’installation de chauffage. Si cette consigne n’est pas respectée, un désembouage et détartrage complets doivent être nécessaires.

Il est à retenir que pour une installation de chauffage, l’eau doit avoir ces caractéristiques :

  • Un TH total inférieur à 10, pour éviter son caractère corrosif ou son caractère entartant. Il est donc nécessaire de contrôler celui-ci à l’arrivée de l’eau de ville (après adoucisseur si présent) et celui dans le réseau de chauffage,

  • Un pH en fonction des matériaux du corps de chauffe :

  • Inox (et acier) : 8.2 < pH < 9.5,

  • Aluminium : 7 < pH < 8.5,

  • Une teneur en chlorures inférieure à 50 mg/L.

4. Solutions possibles

4.1. Adoucissement chimique

La première solution consiste à faire installer un dispositif d’adoucissement sur l’eau de ville (eau d’appoint). Des résines échangeuses d’ions permettent de retirer le calcium et le magnésium de celle-ci, qui est ensuite rejeté dans le réseau des eaux usées.

4.2. Adoucissement physique

La seconde solution consiste à mettre en place un système d’antitartre magnétique, électronique, ou catalytique.

Comparatif des solutions physiques

5. Conclusion générale

Afin d’éviter les risques engendrés par une mauvaise qualité de l’eau, il conviendra de :

  • Limiter au maximum les remplissages d’appoint et supprimer les remplissages automatiques (surtout en cas de fuite réseau importante),

  • Vérifier l’ensemble des analyses d’eau réalisées par les Exploitants pour identifier les sites critiques,

  • Installer un système de traitement d’eau dure au cas où cela est nécessaire,

  • Respecter les plages de pH et la concentration en chlorures par l’introduction de produit adéquat,

  • En résumé, les valeurs sont les suivantes :

TH Eau de chauffage total < 10,

TH Eau d’appoint < 5,

8.2 < pH < 9.5 pour les corps en Inox,

7 < pH < 8.5 pour les corps en Aluminium,

Chlorures < 50 mg/L.

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