Chauffage Climatisation Énergies

Forces et faiblesses du système de distribution de chaleur à eau chaude

Ils sont durables… si on les entretient !

Dépôts de calcaire
Dépôts de calcaire. Petras Gagilas, CC

Les forces

  • Le système est silencieux lorsqu’il est bien réglé.
  • Les systèmes sont durables s’ils sont bien entretenus. Il n’est pas rare que la durée de vie excède les 50 ou 60 ans.
  • La production de l’eau chaude pour les besoins domestiques peut-être intégrée au système.

Les faiblesses

  • Les coûts d’installation sont élevés.
  • Un système de traitement de l’air doit être prévu à part.
  • Les radiateurs doivent être purgés chaque année. L’air que peuvent contenir les tuyaux empêche en effet une diffusion optimale de la chaleur sur tout le réseau.
  • Les radiateurs occupent une place non négligeable au sol.
  • L’eau peut geler dans les tuyaux si le système n’est plus en marche pendant quelques jours lors d’absence prolongée de l’occupant pendant la période de chauffe. Ceci peut obliger à maintenir le système en marche pendant une absence si les rigueurs du climat l’exigent. Par conséquent, ce système est particulièrement bien adapté pour les immeubles ou les résidences occupées toute l’année.

Deux phénomènes sont particulièrement à craindre : l’entartrage et la corrosion.

L’entartrage :

Dépôts calcaire dans les conduites
Figure 11: dépôts calcaire dans les conduites [11]

L’eau du robinet est composée d’éléments susceptibles de précipiter en entrant en contact avec la canalisation ou à cause de conditions de température et pression bien précises dans la tuyauterie. Dans de nombreuses régions du Québec, l’eau est particulièrement riche en calcaire. En particulier, l’eau chaude favorise la formation de petits cristaux dont une partie est attirée par la paroi métallique. A partir de ces premiers dépôts, les cristaux se développent en retenant dans leurs branches les impuretés charriées par l’eau. Les conséquences pour le réseau peuvent être irréversibles.

En bouchant une partie de la section du tuyau, les dépôts de calcaire diminuent le débit de circulation d’eau. A débit maintenu constant dans le réseau, le risque est de voir la tuyauterie se rompre. Sans aller jusqu’à ce cas extrême, la diminution du débit nuit à l’efficacité du système. En outre, les dépôts de calcaire augmentent la résistance thermique des tuyaux et nuisent à la qualité des transferts de chaleur dans les éléments chauffants. La surconsommation d’énergie pour la même qualité de confort thermique peut aisément atteindre 40% [12]. Une fois le tartre incrusté sur les tuyaux, les coûts de détartrage que l’on ne peut plus éviter sont très onéreux.

Plusieurs procédés permettent de s’affranchir de ces problèmes :

  • Les adoucisseurs d’eau constituent la première parade au problème. Le procédé consiste à échanger des ions calcium et magnésium constitutifs du calcaire par des ions sodium grâce à des résines synthétiques. Ces ions sodium sont beaucoup plus solubles dans l’eau et par conséquent ne forment pas de dépôt sur la tuyauterie. A noter que l’adoucisseur d’eau doit être monté en « by-pass » dans le réseau, de façon à pouvoir l’isoler lors des activités d’entretien.
  • Les polyphosphates permettent également d’adoucir l’eau. Ils permettent de plus de lutter contre la corrosion des circuits d’eau. Les polyphosphates sont des produits chimiques solubles que l’on peut introduire dans le réseau. Ils permettent la dissolution du calcium et du magnésium.
  • Enfin les appareils antitartres électriques. Ces appareils sont constitués de deux électrodes immergées dans l’eau à traiter. Une impulsion électrique est périodiquement envoyée aux bornes de l’appareil. Le courant électrique favorise la précipitation des ions en suspension qui seront ensuite entraînés par le courant. Un système de captage permet de recueillir les formations de calcaires précipités à la sortie du réseau.
Exemple d’antitartre électronique
Figure 12: exemple d’antitartre électronique [12]

La corrosion :

Comme l’entartrage, la corrosion est un phénomène pernicieux car invisible de l’extérieur de la canalisation. L’eau chaude favorise la corrosion et la majorité des problèmes relevés concernent l’acier galvanisé, qui est le matériau le plus utilisé pour les canalisations d’eau chaude.

Deux paramètres permettent d’identifier une eau susceptible de créer de la corrosion : le dioxyde de carbone (CO2) et le pH de l’eau.

La corrosion se présente sous différentes formes suivant qu’il s’agit de tube de cuivre ou d’acier. Trois types de traitement préventifs de la corrosion existent :

  • Les silicates. Ils se présentent sous la forme de solution liquide. Les silicates forment une mince couche de silice protectrice sur les parois de la tuyauterie.
  • Les phosphates-zinc. Comme les silicates, leur introduction dans le réseau forme un dépôt protecteur sur les canalisations. Attention toutefois : les phosphates doivent être utilisés avec parcimonie et requièrent la consultation d’un spécialiste.
  • Le traitement électrolytique par anode en aluminium. Il s’agit de placer une anode en aluminium dans le ballon de production d’eau chaude. La décomposition de l’anode libère un composé (de l’oxyde d’aluminium) qui se dépose dans les canalisations.

On parle de système à vapeur lorsque le fluide qui véhicule l’énergie dans le bâtiment (fluide caloporteur) est la vapeur. Ces systèmes ne retrouve guère aujourd’hui que dans les vieux bâtiments ou les gros systèmes centraux multi bâtiments.

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