Rénove Chaudière

Savoir mesurer certains points électriques de la chaudière au sol possédant un bloc gaz électro-mécanique peut se révéler bien souvent très utile afin d’établir un diagnostique de panne. Pour réaliser ces procédures un multimètre s’avère être un outil indispensable.

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Nous reprenons ci-dessous un montage expérimental composé d’un véritable brûleur d’une chaudière au sol équipé d’une paire d’électrodes d’allumages électronique, d’une sonde d’ionisation, d’un bloc gaz de marque SIT modèle : 830 Tandem et d’un tableau complet de chaudière sol composé d’un interrupteur d’allumage, d’un bouton de réarment défaut d’allumage, d’un capillaire thermométrique en cuivre avec écran analogique, d’un aquastat à capillaire pour le bon tirage des fumées (également appelé SPOTT) équipé d’un réarmement manuel, d’un aquastat à capillaire de réglage départ chauffage, d’une sécurité sur-chauffe par bouton (sans réarmement manuel).

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Photo n° 1 – Présentation du brûleur

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On observe sur cette photo que la sonde d’ionisation est chauffée au rouge. Nous avons branché en série notre multimètre dont le sélecteur sera au préalable réglé sur le micron-Ampère – Nous avons placé les deux cosses l’une dans le COM (Commun) et l’autre dans le mA (milli-Ampère) – La mesure d’un courant d’ionisation s’effectue de cette manière, l’ampèremétre indique une valeur de 4,4 µA soit un courant très faible (un millième de mA soit 0,001 mA). Pour ce montage la puissance du brûleur a été réduite au maximum ce qui explique la valeur assez faible du courant d’ionisation cependant plus la flamme est puissante plus elle est active et plus le courant d’ionisation est élevé.  Nous allons voir dans la photo n°2 comment est réglé l’ampèremétre.

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Photo n° 2 – Réglage de l’ampèremètre

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Photo n°3 – Représentation du schéma de câblage

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Photo n° 4 – Présentation du tableau avant de la chaudière

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On observe sur cette photo le bouchon noir qu’il suffira de dévisser afin de réarmer le cas échéant le bouton de sécurité des fumées. En effet en cas de mauvais tirage des fumées produites lors de la combustion celles-ci peuvent mal s’évacuer vers l’extérieur et retomber dans la chaufferie, chargées de monoxyde de carbone le CO (gaz mortel) et d’oxydes d’azote les NOx (gaz donnant cette odeur âcre aux fumées et souvent confondu avec le gaz naturel) elles sont dangereuses pour cette raison les fabricants sont tenus de placer une sécurité (appelée SPOTT) signifiant Système Permanent d’Observation du Tirage Thermique qui coupe le brûleur en cas d’anomalie de tirage (Arrêté du 2 août 77 modifié – Titre Premier – Article 5 – Obligation depuis le 1 janvier 1994).

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Photo n° 5 – Bouton de réarmement des fumées

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Photo n° 6 – Réarmement de la sécurité fumées (SPOTT) (Système Permanent d’Observation du Tirage Thermique)

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Si la sécurité fumées est enclenchée vous sentez une résistance lorsque vous appuyez dessus. Tant que celle-ci n’est pas manoeuvrée manuellement comme présenté sur la photo 6 ci-dessous la chaudière ne redémarrera pas d’où la nécessité d’appuyer dessus. Attention en cas d’enclenchement fréquent de cette sécurité il est possible qu’un volatil ait décidé d’installé un nid juste au dessus de votre conduit ce qui fait refouler vos fumées l’intervention rapide d’un professionnel devra être opéré. Cette sécurité ne doit en aucun cas être shunté pour faire redémarrer la chaudière.

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Photo n°7 – Présentation du tableau arrière de la chaudière

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Photo n° 8 – Prendre la tension aux bornes de l’alimentation générale du tableau de la chaudière

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Photo n° 9 – Mesure de la tension aux bornes de l’alimentation générale (vue d’ensemble)

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On observe sur cette photo la valeur de la tension (AC) ou Alternatif Courant – la valeur (DC) indique que le courant est continu on parle de tension V. AC ou de tension V. DC. Sur cette photo on remarque que le multimètre est raccordé en dérivation. La tension alternatif mesurée en de 223,9 V (AC).

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Photo n° 10 – Emplacement des modules de mesures et de sécurité ainsi que de  leurs sondes

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Photo n° 11 – Module de sécurité type aquastat départ chaudière ou sécurité fumées (SPOTT)

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Photo n° 12 – Vérification du fonctionnement du module

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Pour effectuer un test de fonctionnement d’un module de sécurité par exemple un SPOTT (Système Permanent d’Observation de Tirage Thermique) ou d’un aquastat de température de départ chaudière il suffit de faire le test dit de « continuité ». En effet lorsque le module est fonctionnel il est dans un état passant c’est à dire que le circuit est fermé donc que le courant passe. Le multimètre est équipé d’un test de « continuité » voici comment cela peut être mis en évidence.

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Rappel la mesure d’une résistance se fait alors que le module est testé n’est pas sous tension. Dans le cas de la photo ci-dessous la valeur de la résistance est de  0,3 O cela signifie qu’il existe bien une résistance même très faible mais elle est bien présente cela signifie que le circuit est correct (il est fermé) dans le cas contraire le multimètre aurait indiqué un symbole clignotant instable. De plus en appuyant sur une touche spécifique ce multimètre émet une sonnerie lorsque le circuit est correctement fermé indiquant que le module est fonctionnel.

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Photo n° 13 – Agrandissement sur le raccordement des pinces du multimètre

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Photo n° 14 – Réglage du multimètre pour le test d’une continuité

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On observe que le multimètre affiche le pictogramme en forme de petite note de musique indiquant que le test de continuité est activé. Lorsque le circuit est fermé il y a une musique. Prenons l’exemple de la sécurité fumées en temps normale la sécurité est commutée c’est à dire qu’elle laisse passer le courant dans le cas contraire si la sécurité s’est déclenchée s’est qu’elle a enregistrée un refoulement anormal coupant le passage du courant et du même coup arrêtant l’alimentation électrique de la vanne gaz qui se coupe automatiquement arrêtant du même coup l’arrivée du gaz au brûleur.

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Photo n° 15 – Test de continuité sur un Aquastat chaudière démonté réglé sur  O °C

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Le bouton de réglage étant réglé sur zéro l’aquastat n’est pas en demande le circuit est ouvert il ne laisse pas passer le courant si il était raccordé ceci correspondrait à une vanne gaz non alimentée électriquement et donc à l’arrêt. L’appareil n’indique aucune valeur de résistance mais uniquement un symbole OL. clignotant.

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Photo n° 16 – Test de continuité sur un aquastat chaudière démonté réglé sur 90 °C

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Le bouton de réglage de l’aquastat étant réglé sur 90 °C ceci simule une demande de chaleur de la part du réseau chauffage le circuit interne de l’aquastat se ferme le courant passe il y a continuité et donc apparition d’une valeur de résistance (sur l’écran on lit 0,4 O), une sonnerie retentit. Ce double test nous indique que l’aquastat est fonctionnel en effet sur la photo n° 15 l’aquastat étant réglé sur 0 °C le circuit est ouvert pas de demande de chaleur puis après avoir tourné le bouton sur le 90°C il y a donc demande de chaleur le circuit électrique se ferme le courant passe et vient alimenter la bobine électrique de la vanne gaz qui s’ouvre et laisse s’échapper le gaz au brûleur. Généralemnt l’anomalie rencontrée sur un aquastat c’est qu’il est toujours ouvert il n’y a donc plus demande de chaleur le brûleur reste éteint malgré que le thermostat d’ambiance lui est en demande. Plus rarement l’aquastat peut être en anomalie car il reste perpétuellement fermé lorsque le thermostat d’ambiance n’est pas en demande le brûleur reste éteint par contre lorsque le thermostat d’ambiance se place en demande de chaleur le brûleur est continuellement en demande ce qui fait très rapidement monté la température provoquant le déclenchement d’une autre sécurité « la surchauffe » qui ouvre le circuit électrique coupant l’alimentation de la vanne gaz et donc l’extinction du gaz au brûleur.

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Photo n° 17 – Aquastat de réglage de la température départ chaudière

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Dans cette fiche technique nous allons étudier une vanne gaz de marque : Honeywell – modèle : V 4600 C – Réf. : 1193 – 2 car s’est une vanne que l’on rencontre très souvent sur bon nombre de marques et de modèles différents de chaudière.

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I – Savoir lire le marquage sur une vanne gaz

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Deux grands fabricants d’électrovanne gaz se dégagent du marcher, le fabricant Honeywell (Pays bas) et l’Italien Sit. Bien sûr d’autres marques existent on peut entre autre rencontrer des électrovannes gaz de la marque Siemens, Robertshaw, Théobald, Time, White Rodgers, Dungs, Furigas …

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Photo n° 1 – Plaque signalétique d’une vanne gaz de marque : Honeywell – Modèle : V 4600 C – Référence : 1193 – 2

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Photo n° 2 – Modèle d’une ancienne vanne gaz de marque : Robertshaw – Modèle : Unitrol – Modèle : 7000 BGVER 240

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On observe sur cette photo qu’avant le marquage était directement placé sur la vanne gaz il n’y avait pas de plaque autocollante.

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Photo n° 3 – Position du marquage modèle en fonction de la configuration de l’électrovanne

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Ce modèle de vanne gaz est très particulier puisqu’il ne possède pas d’insert magnétique pour le thermocouple.

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Marque de la vanne gaz : Sit – Modèle : NOVA 827 – Type : 827127

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Marque : Honeywell – Modèle : V 4400 C – Type : 1286 -3

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Ceci est une ancienne vanne gaz

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Photo n° 4 – Réalisons un montage expérimental intégrant une vanne gaz Honeywell V 4600 C – Une sécurité surchauffe – Un thermocouple – Une veilleuse – Une alimentation électrique 230 V AC.

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Ce montage nous montre que la veilleuse est allumée et qu’il n’y a aucune tension aux bornes de la vanne (heureusement ! Puisque le bloc n’est pas raccordé côté aval)

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Photo n° 5 – Montage nous montrant une veilleuse éteinte et aucune alimentation électrique du clapet du bloc gaz (tension 0,00 V AC)

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Photo n° 6 – La veilleuse est toujours éteinte mais le clapet du bloc gaz est sous tension (la vanne gaz principale est ouverte)

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Ce test présente l’intérêt d’entendre si oui ou non le clapet gaz bouge grâce à l’interrupteur on peut ouvrir ou fermer le clapet ce qui provoque une sorte de « floque » qui nous renseigne sur le mouvement ou non d’ouverture du clapet principal gaz.

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Photo n° 7 – Raccordement électrique par shunt de la sécurité surchauffe

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Comment ça marche ? La tête du thermocouple est fortement chauffée par la veilleuse allumée – Au contact de la chaleur le thermocouple délivre une tension électrique qui va circuler par le haut de la sécurité surchauffe puis ressortir vers le bas pour venir entrer dans la vanne gaz jusqu’à le piston ou clapet magnétique qui va resté ouvert et laissé ainsi la veilleuse fonctionner.

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Photo n° 8 – Vue arrière de l’électrovanne gaz

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On observe sur cette photo une flèche indiquant le sens de remontage de la vanne gaz (évitez de la remonter à l’envers)

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Photo n° 9 – Comment tester la continuité de la sécurité surchauffe

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L’intérêt du test de continuité sur la surchauffe prends tout son sens lorsque l’on n’arrive pas à faire tenir la veilleuse. La surchauffe étant shuntée entre le thermocouple et le piston magnétique par le câblage blanc si la surchauffe est ouverte l’intégrité du circuit électrique ne se fait pas et la veilleuse ne peut pas rester allumée (voir également photo n° 10 plus bas). Sur cette photo est représenté une surchauffe type « bouton » cependant il peut y avoir une surchauffe avec bulbe en cuivre ou pour les chaudières encore plus anciennes une surchauffe avec bulbe en verre, le principe reste le même, un test de continuité reste nécessaire.

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Photo n° 10 – Shunt de la sécurité surchauffe

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Maintenant raccordons à une rampe de brûleur notre bloc gaz et sa veilleuse et tentons de mesurer quelques valeurs caractéristiques.

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Photo n° 11 – Ce montage expérimental va nous permettre de mesurer certaines valeurs caractéristiques d’une électrovanne gaz.

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On observe sur cette photo que la sécurité surchauffe type bouton a été remplacée par une sécurité surchauffe à bulbe en cuivre la présentation diffère mais le principe reste le même. En bas à droite on observe la présence d’un multimètre qui va nous informez sur la tension délivrée au thermocouple.

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Photo n° 12 – Pointe et pince raccordées au multimètre permettant la mesure de la tension délivrée par le thermocouple

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Photo n° 13 – Savoir faire varier la puissance de la veilleuse à partir de la vis de réglage intégrée à l’électrovanne gaz

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On observe sur cette photo que l’alimentation en 230 Volts n’est pas fermée puisque la rampe brûleur n’est pas allumée.

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Photo n° 14 – Raccordement électrique du multimètre sur le thermocouple et emplacement de la vis de réglage de la veilleuse

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En tournant dans les sens horaire cela diminue la puissance la vis s’enfonce elle ferme l’accès au gaz. Dans les sens anti-horaire vous ouvrez la vis ceci augment le débit et donc la puissance de veilleuse. Une écoute attentive du bruit de la veilleuse nous indique également si elle est réglée trop fortement normalement on ne doit pas entendre le souffle de veilleuse si elle siffle la vis est trop ouverte en plus vous consommez plus de gaz. Attention le réglage est assez empirique trop fort elle fait du bruit et la consommation de gaz augmente trop faible et le thermocouple n’est plus suffisamment chauffé la veilleuse disjoncte et vous devez la rallumer en permanence de plus vous passer plus de temps avant de stabiliser la veilleuse car sa puissance est plus faible et donc elle met plus de temps à chauffer suffisamment le thermocouple. La pointe de mesure du multimètre est légèrement vissé entre l’embout du fil électrique et le culot chromé de l’embout du thermocouple il ne doit pas toucher d’autre partie métallique sinon le raccordement en série est imparfait et la veilleuse ne tient pas.

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Photo n° 15 – Zoom sur le raccordement de la pointe du multimètre

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Photo n° 16 – Veilleuse et son thermocouple vue de profil

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Sur une électrovanne gaz il a été aménagé deux emplacements afin d’effectuer la mesure des pressions gaz. On parle d’une prise de pression Amont c’est à dire que l’on mesure la pression délivrée par le compteur gaz celle à l’entrée en attente à votre vanne gaz, cette mesure doit se faire vanne gaz arrêtée en fonction de la nature du gaz distribué cette pression Amont statique varie entre 20 et 39 mbar. En mesurant cette pression on va chercher deux choses :

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1°- Savoir si la pression délivrée par votre fournisseur de gaz est correcte (est elle dans l’intervalle désirée – Sachez que pour le gaz du nord de la France (Gaz de Groningue) la pression statique amont en théorie est de 27 mbar. Plus bas vous avez toute une partie qui développe les prises de pression gaz sur électrovanne.

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2°- Savoir si cette pression est stable si le manomètre indique de brusques variations de pressions dans un espace temps court cela indique une anomalie probablement liée à une défectuosité du détendeur du compteur vous devez contacter rapidement la Grdf ou votre fournisseur de gaz.

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Photo n° 17 – Emplacement du détendeur gaz dans le coffret gaz

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Sachez que le détendeur est équipé d’une sécurité de détente qui s’enclenche si par exemple vous dévisser brutalement un tuyau de gaz (celui de votre appareil de cuisson par exemple) et que le débit de fuite de gaz est brutalement important, le détendeur s’enclenche et coupe immédiatement toute l’installation de gaz pour remettre en service l’installation gaz vous devez actionner la manette présente sur le détendeur afin de réarmer celui-ci.

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Photo n° 18 – Localisation de la manette de réarmement du détendeur gaz

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Attention si la manette de détendeur s’est enclenché s’est qu’il y a eu un incident sur votre installation vous devez nécessairement intervenir sur l’incident qui peut être grave avant de remettre en service l’installation gaz. Faire appel à votre fournisseur de gaz ou à un professionnel qualifié gaz reste quoiqu’il arrive la meilleur solution pour votre sécurité.

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Photo n° 19 – Compteur gaz non équipé d’un détendeur accessible

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Lors d’une intervention sur un bloc gaz il est souvent nécessaire de retirer le tube en aluminium servant à alimenter la veilleuse en gaz lors de sa remise en place il y a souvent des risques de micros fuites celles ci se traduisent par un serrage insuffisant du raccord ou plus grave par un serrage trop important ce qui a conduit à l’écrasement de la noix ce qui rend le raccord définitivement fuyard le remplacement dans son ensemble du tube d’arrivée de gaz à la veilleuse est nécessaire. Mais comment se matérialise une petite fuite de gaz sur ce type de raccord.

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Photo n° 20 – Savoir localiser le raccord d’étanchéité du tube en aluminium d’alimentation de la veilleuse

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On observe sur cette photo la manière de mettre en service la veilleuse en appuyant fortement sur le bouton d’allumage et en le maintenant enfoncé quelques secondes jusqu’à ce que la veilleuse tienne toute seule.

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Après chaque intervention sur ce raccords ou sur d’autres raccords gaz il est indispensable de vaporiser un produit de détection de fuite de gaz que l’on nomme couramment du « mille bulles » se produit est normalisé il doit donc provenir d’un fabricant ayant remplit un cahier des charges précis.

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Photo n° 21 – Raccord tube veilleuse vaporisé de produit de détection de fuites « mille bulles » sans qu’il n’y ait aucune réaction de la part du produit ceci traduit l’absence de fuite de gaz.

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Test de fuite de gaz : NEGATIF

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Photo n° 22 – Même raccord que la photo n° 21 mais présentant une micro fuite de gaz pratiquement indécelable à l’odeur.

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Test de fuite de gaz : POSITIF

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Photo n° 23 – Même raccord que la photo n° 22 mais présentant une petite fuite de gaz décelable à l’odeur

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Test de fuite de gaz : FORTEMENT POSITIF

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Une fuite de gaz quelque soit son importance doit être impérativement réparée dans les plus brefs délais. Sachez que le seuil d’explosivité du méthane (gaz naturel) se situe entre 4,0 et  4,4 Vol. % soit entre 40 000 et  44000 ppm* (ppm : partie par million).

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La prise des pressions gaz est nécessaire afin d’avoir une idée du cadre de fonctionnement qui entoure l’électrovanne gaz. Nous mesurons les pressions gaz à différents emplacement de la vanne gaz.

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Photo n° 24 – Différents emplacements des prises de pression gaz et vis de réglages

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Photo n° 25 – Ouverture de la vis afin de prendre la pression statique amont (attention le gaz arrive tout de suite vous devez avoir préparé votre manomètre au préalable – N’oubliez pas que votre veilleuse est allumée) – Cette pression Amont prise sur le bloc gaz correspond à la pression du gaz en sortie de compteur.

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Photo n° 26 – Prise de pression amont statique brûleur principal coupé (il est 19 h 23)

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On constate que cette pression est assez élevé (en théorie la pression du gaz de Groningue est de 27 mbar). Cette mesure a été réalisée avec un autre manomètre électronique de calibration et elle nous donne pratiquement la même valeur. Le prise de pression gaz statique en amont doit se faire alors que le brûleur principal est à l’arrêt. Lorsque l’on mesure la pression gaz amont alors que le brûleur est en fonction on parle de pression gaz amont dynamique. Cette mesure présente dans un premier temps moins d’intérêt que la pression amont statique.

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Photo n° 27 – Ouverture de la vis afin de prendre la pression dynamique aval (c’est à dire celle en sortie du brûleur principal).

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La méthode est la même que pour la prise de pression statique amont. Dans un premier temps ouvrez la prise de pression aval alors que le brûleur principal est coupé – Branchez votre manomètre électronique – Puis alimenter électriquement votre clapet gaz – La valeur de pression dynamique aval se stabilise en quelques secondes. Sachez que si le brûleur principal n’est pas en fonction lorsque vous dévissez cette vis de mesure de pression aval il n’y a pas de gaz qui sort de cette visse voilà tout l’intérêt de raccorder son appareil avant que le brûleur principal ne fonctionne.

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Photo n° 28 – Prise de pression dynamique en aval (c’est à dire au brûleur en fonctionnement)

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Attention se type d’essai doit être réalisé dans des conditions de sécurité maximale – Il est fortement déconseillé d’effectuer se type de manipulation sans s’entourer d’un ensemble de précautions – De manière générale la présentation de ses photos vous montre ce qu’il se passe sans que vous soyez vous obligé de réaliser ces montages difficiles et dangereux.

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Nous avons ici la mesure d’une pression dynamique aval (dynamique car brûleur allumé) – La chaleur développée par se brûleur est telle qu’en quelques secondes l’air devient totalement irrespirable. Observez la couleur des flammes elles produisent dans ce cas une combustion avec un excès d’air dans le cas contraire elles seraient panachées de jaune orangé.

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Photo n° 29 – Le même brûleur réglé au maximum de sa puissance les flammes consomment beaucoup plus d’oxygène ce qui appauvris rapidement l’air ambiant – Attention cette combustion ne doit pas durer plus que quelques secondes. La chaleur dégagée est suffocante.

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Photo n° 30 – Encore une combustion en défaut d’air – La couleur panachée de jaune orangé des flammes nous informe du problème

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Le bloc gaz est équipé d’une vis de réglage scellée (c’est à dire qu’en cas de manipulation par une personne autre qu’un professionnel ou le fabricant lui même vous perdez le bénéfice de la garantie ainsi que la possibilité d’effectuer un recours en justice en cas de problème). A ce titre toutes manipulations sur cette vis de réglage déséquilibrera la pression de gaz à la rampe induisant un dérèglement complet du fonctionnement de la chaudière. Cette partie de la fiche est plutôt réservée aux professionnels du SAV.

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Photo n° 31 – Emplacement de la vis d’obturation sous laquelle se trouve la vis de réglage de la puissance thermique restituée à la rampe principale

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En retirant cette vis d’obturation vous accédez à la vis de réglage de la puissance restituée au brûleur. Il n’y a pas de gaz dans ce compartiment. Attention vous n’avez pas l’autorisation de manoeuvrer cette vis sans l’accord écrit du fabricant, cette vis étant scellée par du vernis ou de la peinture si le scellement est détruit vous devenez responsable de tous les dommages occasionnés par la manipulation interdite de cette vis.

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Photo n° 32 – Retirer la vis d’obturation afin d’accéder à la vis de réglage

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Encore une fois il n’y a pas de gaz dans ce compartiment. On observe bien sur cette photo la peinture de scellement blanche – Vous n’avez pas l’autorisation d’ouvrir ce compartiment de la vanne, seul un professionnel du gaz ou le fabricant lui même en a le droit.

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Photo n° 33 – Emplacement de la vis de réglage

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Photo n° 34 – Le réglage de cette vis se fait au moyen d’un gros tournevis plat

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Pour rappel : Vous n’avez pas l’autorisation en tant que particulier de manoeuvrer cette vis ceci peut être très dangereux – Cet article est destiné aux professionnels ainsi qu’aux particuliers afin de leur apporter une vraie connaissance de leur chaudière.

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Lorsque vous manoeuvrez la vis dans le sens horaire vous augmentez la puissance aux rampes brûleur dans le sens anti-horaire vous la réduisez.

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Photo n° 35 – Manoeuvre de cette vis de réglage dans le sens anti-horaire ayant pour effet de réduire la pression gaz aval donc la puissance de la flamme

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Mesure de la pression gaz dynamique en Aval c’est à dire au brûleur principal – Observez la petite taille des flammes.

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Photo n° 36 – Manoeuvre de la vis de réglage dans le sens horaire ayant pour effet d’augmenter la pression aval dynamique

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On observe sur cette photo que la manomètre nous indique 4,57 mbar de pression dynamique aval les flammes sont plus grandes.

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Photo n° 37 – Manoeuvre de la vis de réglage dans le sens horaire d’où augmentation de la pression gaz en aval

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Le manomètre indique 7,37 mbar à la rampe – La puissance des flammes continue d’augmenter.

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Bilan de contrôle à effectuer sur une électrovanne gaz équipée d’une veilleuse permanente et d’un thermocouple

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1°- Couper au compteur électrique l’alimentation complète de la chaudière

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2°- Repérer sur l’électrovanne gaz le câblage qui l’alimente en 230 Volts (voir photo ci-dessous)

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3°- Au moyen d’un multimètre réglé sur la tension alternative mesurer en dérivation la tension aux deux bornes  de l’électrovanne gaz

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4°- Contrôler que la veilleuse soit allumée (le brûleur principal n’apportera pas de gaz sur le brûleur principal si la veilleuse n’est pas allumée)

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5°- Si la Veilleuse permanente est allumée et que vous mesurez une tension de 230 Volts aux bornes de l’électrovanne gaz et qu’elle ne s’ouvre (c’est à dire que le brûleur principal ne s’allume pas) celle ci est abîmée peut être même définitivement. Attention généralement la sécurité surchauffe est shuntée comme nous avons pu le voir sur le câblage du thermocouple donc si la veilleuse fonctionne cela veut dire que la sécurité surchauffe appelé également Klixon fonctionne également normalement.

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6°- Les causes possibles de détériorations de l’électrovanne gaz peuvent être des clapets qui restent collés, un clapet qui est coupé c’est à dire hors service, une veilleuse qui ne tient pas, le bouton poussoir placé sur une mauvaise position (chez le fabricant Sit par exemple il faut placer le bouton dans une position pour allumer la veilleuse permanente et ensuite le tourner d’un quart de tour pour allumer le brûleur principal), des impuretés qui entravent les ressorts de manoeuvres, des impuretés qui s’accumulent au niveau du filtre interne de l’électrovanne gaz.

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Si vous souhaitez aborder d’autres modèle d’électrovanne gaz soit contacté moi soit prenez votre place en vous inscrivant à l’une de mes formations.

De nombreuse situations nécessite de savoir remplir sa chaudière. Lorsque l’on possède une chaudière murale se n’est pas très compliqué dans la grande majorité des cas la barrette de raccordement sous la chaudière prévoie un emplacement comme il l’a été démontré en détail dans l’article intitulé « barrette de raccordement inférieure ». Le problème se pose pour le remplissage des chaudière au sol car à ce moment c’est l’installateur qui prévoit et positionne sa ou ses vannes de remplissage.

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Le remplissage d’une installation de chauffage peut servir par exemple lorsqu’il y a eu une chute de pression dans l’installation et que la chaudière sol est équipée d’un détecteur de pression qui va couper l’arrivée du gaz dès que la pression est passée sous un certains seuil (souvent ce seuil minimal est placé à 0,5 bar). Cela peut également être utile lorsque l’on souhaite faire un appoint d’eau dans le réseau chauffage ou bine lorsque l’on à vidanger son réseau de chauffage pour peindre derrière un radiateur. Il existe encore des raisons multiples justifiant les causes d’un remplissage d’une installation de chauffage équipée d’une chaudière au sol.

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a) Tout d’abord il s’agit de repérer un tube unique qui peut être en cuivre, en PER ou autres matières synthétiques ou en acier qui est raccordé sur l’eau froide sanitaire, c’est en effet avec de l’eau froide sanitaire du réseau que l’on remplis l’installation de chauffage. Ce tube est en relation avec le réseau de chauffage qui lui est composé en général de deux tubes parallèles (le départ chauffage et le retour chauffage).

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b) Le tube d’amenée d’eau froide raccordé à l’un des tube du réseau de chauffage est très souvent équipé de deux vannes l’une sur l’autre donnant à ce montage une configuration remarquable.

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c) L’organe de remplissage du réseau de chauffage qu’il s’agisse d’un simple vanne ou d’une double vannes et normalement situé près d’un accessoire incontournable du chauffage le manomètre (le manomètre est un organe de mesure qui mesure une pression en bar indiqué dessus) en effet lors du remplissage le chauffagiste doit suivre son remplissage de réseau au moyen de ce manomètre.  Attention le manomètre ne doit pas être confondu avec le thermomètre qui indique la température en degré centigrade.

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d) De manière générale il faut bien se dire qu’une recherche minutieuse devra être entreprise afin de localiser spécifiquement l’organe de remplissage de l’installation de chauffage.

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Photo n° 1 – Double vannes de remplissage sur une installation de chauffage équipée d’une chaudière au sol

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Sur cette photo la flèche noire dirigée vers le bas donne le sens d’entrée de l’eau de remplissage dans le réseau de chauffage central.

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Photo n° 2 – Double vannes de remplissage raccordée sur la canalisation retour chauffage

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On observe sur cette installation plus sophistiquée l’emplacement de ces double vannes de remplissage toujours avec la même configuration une canalisation eau froide raccordée à une canalisation chauffage. Il est tout à fait possible d’observer le raccordement de la canalisation eau froide de remplissage sur une canalisation départ chauffage. Il est également possible de rencontrer dans certains cas une vanne de remplissage et non une double vannes et que celle ci ne soit même pas située dans le même local que la chaudière. Comme il l’a été dit dans l’introduction la mise en place du remplissage de la chaudière sol se fait au grès de l’installateur chauffagiste.

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Photo n° 3 – Double vannes de remplissage raccordée sur le retour chauffage

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Photo n° 4 – Double vanne de remplissage raccordée sur le retour chauffage sur un réseau en PER chauffage et à partir d’un réseau PER sanitaire

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On observe sur cette photo le raccordement caractéristique des réseau en PER on parle dans ce cas de figure du raccordement en « pieuvre » il est constitué d’un ensemble de nourrices en laiton qui vont véhiculées d’un côté l’eau froide sanitaire et de l’autre l’eau chaude et du côté chauffage d’un côté il y aura le tube PER (Polyéthylène réticulé) de couleur bleu symbolisant l’eau de Retour Chauffage et le tube PER de couleur rouge symbolisant l’eau de Départ Chauffage. L’usage de ce genre de réseau en PER nécessite obligatoirement l’emploi d’un inhibiteur de corrosion à introduire dans l’eau de chauffage lors de la première mise en eau du réseau chauffage à défaut de très grosses anomalies apparaissent en particulier sur des réseau chauffage équipée d’une chaudière murale.

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Photo n° 5 – Double vannes de remplissage délocalisées par rapport à la chaudière sol qui se trouve en cuisine

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On observe que ce vase d’expansion chauffage est équipé d’une vanne d’arrêt située dans sa partie supérieure cependant en l’absence de purge sur cette vanne le montage est quelque peu maladroit. En fait la chaudière au sol se trouve en cuisine et la double vannes de remplissage se trouve à la descente de cave il est bien souvent utile même pour le professionnel de rechercher l’emplacement du remplissage quand il s’agit de chaudière au sol.

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Afin de faciliter le repérage de l’organe de remplissage il est très souvent utile de repérer le manomètre (organe de mesure qui indique une pression en bar) puisque c’est avec le manomètre que l’on va suivre le remplissage de l’installation en arrêtant de remplir lorsque celui-ci indique 1,2 bar à froid. Attention les manomètres peuvent être intégrés à la chaudière, ils peuvent être indépendant, ils ne doivent pas être confondu avec le thermomètre de la chaudière qui indique  la température dans la chaudière en degrè centigrade.

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Photo n° 6 – Manomètre intégré sur une chaudière sol

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On observe bien l’inscription sur le manomètre de l’unité de mesure le « bar » ceci est un moyen fiable pour savoir reconnaitre le manomètre en plus le manomètre chauffage en général sur les réseau des particuliers ne dépasse guère 10 bars maximum alors que le thermomètre présente lui une graduation allant de 0 à 90 °C en général.

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Photo n° 7 – Manomètre de marque Thermador sur réseau chauffage déporté par rapport à la chaudière

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Photo n° 8 – Manomètre de marque Euro index sur réseau chauffage déporté par rapport à la chaudière sol

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Photo n° 9 – Manomètre implanté sur l’installation de chauffage central

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On observe sur cette photo que le manomètre n’est pas intégré à la chaudière sol

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Photo n° 10 – Manomètre intégré à une chaudière sol

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Photo n° 11 – Manomètre chauffage intégré à la chaudière sol

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N’hésitez pas à laisser vos commentaires ou posez vos questions en cliquant ici

Le vase d’expansion est un accessoire obligatoire selon la Norme NF P 52-203 (DTU 65.11) – Chapitre I – Article 1.3 intitulé : Sécurité et expansion pour les installations de chauffage à eau chaude dont la température ne dépasse pas 110 °C. Le vase d’expansion sert à compenser l’expansion de l’eau qui se fait en plus ou en moins en fonction de l’évolution de la température dans l’installation.

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A l’origine les vases d’expansions utilisés en chauffage étaient des vases dit :  « ouverts » ou « à l’air libre » généralement de grandes dimensions, constitués en tôles galvanisée, il devaient être placés dans la partie la plus haute de l’installation généralement dans un local non chauffé. De nombreux problèmes survenaient avec ce type d’installation à l’air libre, l’usage de galvanisé provoqué des phénomènes de corrosion important, de plus le vase mal calorifugé dans le meilleur des cas provoqué des pertes thermiques importantes avec une baisse du rendement, le vase devait également être protégé du gel en effet le calorifuge n’empêche pas le gel. Face à ces contraintes le vase ouvert a été peu à peu abandonné excepté pour les installations équipées de chaudières à combustible solide (charbon ou bois). Il a été remplacé par le vase d’expansion dit fermé.

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Cet article abordera exclusivement le vase d’expansion fermé pour le chauffage central, en effet il existe également des vase d’expansion sanitaire qui feront l’objet d’une étude ultérieure. De manière générale on rencontre deux types de vase d’expansion de type fermé, le vase à membrane et le vase à vessie ce dernier est plus cher cependant sa longévité ainsi que sa stabilité est nettement plus importante, il est constitué d’une vessie en butyle garantie 5 ans qui permets à l’eau du réseau de chauffage de ne pas être en contact direct avec la paroi en acier du vase ce procédé empêche toute formation de corrosion nuisible au réseau de chauffage. Le vase d’expansion à membrane se présente sous la forme d’une sphère ou d’un cylindre comportant une partie pleine d’eau en contact directe avec le réseau de chauffage et une partie pleine de gaz généralement de l’azote qui joue le rôle de coussin amortisseur. Nous allons exposer les points importants à ne pas oublier pour installer les vase à membrane dans les meilleurs conditions possibles.

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1 ° – Conditions d’installation d’un vase d’expansion à membrane

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1°- Il sera positionné impérativement sur le retour chauffage afin d’éviter que la membrane soit en contact avec une eau trop chaude ce qui diminue sa longévité la membrane en butyle est prévue pour supporter des pointes à 70 °C maximum et pendant très peu de temps selon la Norme DIN 4807, troisième partie  (mai 1991).

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2°- Le vase ne sera pas raccordé directement sur une conduite en circulation il sera par contre raccordé de préférence côté aspiration de la pompe.

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3°- Il sera placé approximativement à la même hauteur que la soupape de sécurité taré à 3 bars.

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4°- Lorsque le vase possède une douille de raccordement située sur le haut le raccordement côté eau devra être situé vers le haut (voir photo n°1 – ci-dessous), par contre si la douille de raccordement est situé dans le manteau (cas des vase à plus grosse contenance la douille devra être dirigé vers le bas afin d’éviter la déformation de la membrane.

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Photo n°1 – Raccordement du vase d’expansion sur le réseau chauffage

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Dans le cas d’un vase d’expansion à membrane celui ci ne doit jamais être positionné douille côté eau retournée vers le bas. On observe sur cette photo un montage classique avec la douille de raccordement située vers le haut.

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Photo n°2 – Sur une chaudière murale le vase d’expansion est dans la majorité des intégré (attention pas chez tous les fabricants, le fabricant Intergaz ne prévoit pas sur tous ces modèles de chaudières murales cas du modèle Prestige CW6 de vase d’expansion c’est à l’installateur de bien veiller à contrôler sa présence ou non).

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On peut observer sur cette photo une chaudière murale mixte c’est à dire faisant le chauffage et l’eau chaude sanitaire équipée d’un ballon accumulateur de 42 Litres en plus du vase d’expansion chauffage de couleur rouge elle est également équipée d’un plus petit vase de couleur blanche qui est en fait un vase d’expansion sanitaire (chaudière de marque : Saunier Duval – Modèle : Isofast cheminée). Le vase d’expansion chauffage bien implanté sur cette chaudière car situé en façade directement accessible en cas de problème ou de remplacement.

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Photo n°3 – Vue arrière d’une chaudière murale décrochée du mur pour l’occasion, le vase d’expansion intégré à la chaudière est implanté à l’arrière de la chaudière difficile à ce niveau de le contrôler aisément  en cas d’anomalie. On observe en partie basse du vase d’expansion le flexible de raccordement côté eau.

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Photo n° 4 – Vue arrière d’une chaudière murale – Le vase d’expansion à membrane équipant les chaudières récentes ont tendance à être de plus en plus petit ce qui pose un réel problème de stabilité hydraulique de réseau chauffage.

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Observez sur cette photo la taille très réduite du vase ceci occasionne dans la pratique courante de très gros problèmes de fonctionnement. Le fabricant (Saunier Duval – Modèle : Théma) – La valve de prise de pression de la chambre d’azote a été bien étudiée avec un accès très simple vers le bas au contraire de la photo n°3 où la valve de prise de pression d’azote est situé en partie haute du vase ce qui n’est pas pratique dans le cas où la chaudière est positionné très près du plafond.

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Photo n° 5 – Vue arrière d’une chaudière murale – Le vase d’expansion chauffage de grande taille équipé les anciennes générations de chaudières

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Dans cette situation le vase d’expansion à membrane de grande contenance on le verra à tout son intérêt cependant il n’est pas bien implanté avec une valve de prise de mesure de la pression d’azote située sur le haut du vase et une hauteur de vase très importante ce qui pose de grosses difficultés lors du remplacement de celui ci, il est très souvent nécessaire de décrocher la chaudière.

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Photo n°6 – Chaudière murale équipée d’un vase d’expansion chauffage à membrane de grande contenance (35 Litres)

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Photo n°7 – Coupe transversale d’un vase d’expansion rectangulaire équipant une chaudière murale

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Cette photo représente la coupe transversale d’un vase d’expansion au repos (sortie d’usine) c’est à dire vide d’eau – Le gaz plaque la membrane sur la face apposée – Attention lors du remplissage de l’installation de chauffage la pression de l’eau froide viendra déformer la membrane réduisant l’espace de la chambre d’azote c’est la pression statique de l’eau froide – Cet espace sera encore réduit lors de la chauffe car l’eau du réseau de chauffage va augmenter de volume tout simplement car les gaz contenu des cette eau vont être beaucoup moins solubles dans l’eau chaude que dans l’eau froide.

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Photo n° 8 – Coupe transversale d’un vase d’expansion en forme de disque équipant à l’origine une chaudière murale

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On observe bien du côté du compartiment à eau que la surface en acier du vase est recouverte d’oxyde de fer sous forme de tâches brunâtres qui n’est rien d’autre que de la rouille. C’est en partie ces oxydes que l’on retrouve sous forme de boue dans le réseau de chauffage avec toutes les conséquences que cela à pour l’installation.

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2° – Conditions d’installation d’un vase d’expansion à vessie

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Schéma n° 3 – Coupe d’un vase d’expansion à vessie

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Schéma n° 4 – Descriptif d’un vase d’expansion à vessie type Pneumatex

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Dessin n° 1 – Vase d’expansion à vessie – Modèle Statico SD – Marque : Pneumatex

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Photo n° 9 – Vase d’expansion à vessie avec vanne d’isolement et sa console équipée d’un purgeur automatique, d’un manomètre et d’une soupape

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La vessie du vase d’expansion contient l’eau du réseau de chauffage, le gaz (azote) se trouve entre la vessie et le vase en acier.

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1° – La température d’usage maxi du vase est de 70 °C et ceci pendant un laps de temps court (Norme DIN 4807) il faut se rappeler que les élastomères vieillissent d’autant plus vite qu’ils sont soumis à des températures élevées.

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2° – Le vase à vessie doit être raccordé sur le retour chauffage là où l’eau est la moins chaude en générale.

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3° – Le vase doit être monté raccord à visser en haut ou en bas (sur la photo n° 9 – le montage du raccord à visser s’est fait en haut). Cependant dès que la contenance du vase d’expansion atteint 80 litres  le raccord à visser doit être placé vers le bas.

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4° – Le vase doit être positionné côté aspiration de la pompe.

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3° – Méthode de calcul d’un vase d’expansion sur l’installation de chauffage central

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Un vase d’expansion est caractérisé par deux valeurs la première valeur correspond à sa contenance brute en eau et la seconde par la valeur de pression gazeuse de sa chambre d’azote. Ces deux valeurs ont la même importance car elles dépendent l’une de l’autre. La première valeur celle du volume brut d’eau correspond à la capacité totale du vase. La seconde valeur correspond à la pression de gonflage du vase (pré-charge du vase) c’est la pression de la chambre d’azote mesurée lorsque le vase est VIDE d’eau à température ambiante, elle doit être au minimum de 0,5 bar, cette valeur peut être mesurée avec un manomètre gradué à 0,1 bar près afin d’avoir une bonne précision de la mesure de la pression de la chambre d’azote.

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A) Avant de calculer le volume du vase d’expansion à utiliser intéressons nous à l’installation sur laquelle nous allons intégrer le vase.

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a)  La Contenance en eau de l’installation

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Elle peut être soit mesurée pour cela il suffit dans un premier temps de :

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1°- Vidanger le réseau chauffage complètement

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2°- Marquer l’index du compteur d’eau froide marquage que l’on nommera (It0) (Ne pas effectuer de puisages pendant l

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3°- Remplir l’installation en veillant à le faire circulateur chauffage à l’arrêt et ouvrir une purge au point le plus haut par exemple au niveau d’un radiateur (il est nécessaire d’être deux pour cette opération), à chaque purge compléter avec de l’eau et porter jusqu’à la pression de 1,2 bar à froid.

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4°- Marquer le nouvel index du compteur d’eau froide que l’on nommera (Ir1) en faisant la différence vous obtenez en Litre une mesure assez précise du volume d’eau de l’installation (ceci n’est qu’un estimatif car il est évident que lors de la vidange du réseau toute l’eau le contenant n’a pas été évacuée).

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Elle peut être évaluée (cette méthode est donné à titre indicatif et ne constitue pas une garantie pour dimensionnement correct du vase d’expansion)

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Estimons qu’un radiateur à panneau (quelque soit sa taille) contient environ 10 à 20 Litres d’eau en moyenne il suffit ensuite de multiplier ce volume par le nombre de radiateur existant sur l’installation. Par exemple si l’installation est équipée de 10 radiateurs nous pouvons estimer le volume en eau de l’installation à 10 x 10 = 100 Litres. Le réseau contiendrait approximativement 100 à 200 Litres d’eau.

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b) La Température Moyenne de fonctionnement de l’installation de chauffage

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Si l’installation est très ancienne (gros radiateurs en fonte + grosse canalisation en acier + grosse chaudière au sol en fonte également) il est nécessaire de prendre une contrainte maximale avec une température du départ de l’eau vers les radiateurs à 90 °C et une température de retour de la même eau vers la chaudière à 70 °C ce qui fait une moyenne de : (90 + 70) = 160 / 2 = 80 °C. Ce qui donne une température moyenne de chauffe de 80 °C.

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Si l’installation est plus récente prendre une contrainte plus basse avec par exemple une température de départ de 70 °C et une température de retour de 50 °C ce qui nous fait une température moyenne de chauffe de : (70 + 50) = 120 / 2 = 60 °C. D’où une température moyenne de chauffe de 60 °C.

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c) La Hauteur géométrique totale ou Hauteur statique (elle s’exprime en mètre) de l’installation

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Prendre pour cela à partir de la position du vase d’expansion la hauteur entre le vase d’expansion et le sommet du radiateur situé le plus haut sur le réseau de chauffage. Voir schéma ci-dessous ici on constate que la hauteur géométrique est inférieure ou égale à 10 mètres on dit que la colonne d’eau (CE) a une pression d’environ 1 bar (1 mCE = 0,1 bar) en pied de colonne c’est à dire approximativement au niveau du vase d’expansion, il faut bien comprendre que cette pression statique est liée au poids de l’eau dans la canalisation et les radiateurs. Par exemple au dernier étage la pression statique est égale à 0 bar alors qu’elle sera de 1 bar environ en bas au niveau du vase d’expansion (pied de colonne).

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Schéma n° 5 – Relation entre Hauteur statique (ou Hauteur géométrique) est valeur de pression en pied de colonne.

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d) La pression finale

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Elle correspond à la pression maximale régnant dans l’installation à l’endroit du vase d’expansion, cette valeur correspond à la pression de tarage de la soupape de sécurité chauffage, cette valeur est indiquée sur la soupape chauffage. Dans notre cas la pression est égale donc à 3 bars.

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Photo n° 10 – Soupape de sécurité chauffage tarée à 3 bar valeur indiquée sur la pastille avant de la tête de soupape

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e) Coefficient d’expansion de l’eau en fonction de la température de l’eau

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Exemple de la première étape du calcul à effectuer.

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En fonction des éléments détaillés plus haut nous pouvons écrire :

a) Contenance en eau de l’installation …………………. : 200 Litres

b) Température moyenne de fonctionnement ……. : Régime Départ : 80 °C + Régime Retour : 60 °C = Régime Moyen = (80 + 60) / 2 = 70 °C

c) Hauteur géométrique de l’installation …………….. : 10 mètres de haut

d) Pression finale …………………………………………………. : Soupape chauffage tarée à 3 bars

e) Coefficient d’expansion de l’eau ………………………. : Régime moyen 70 °c avec une eau à 10 °C ce qui donne une augmentation de volume de 2,25 %

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Le Volume d’expansion de l’eau à retenir est le suivant : (Volume de l’installation x Coefficient d’expansion) / 100 = (200 x 2,25) / 100 = 4,50 Litres

Ajouter 20 à 25 % de réserve au volume d’expansion de l’eau, on pose donc : 4,5 x 2,25 % = 1,1 Litres + 4,50 litres = 5,60 Litres de volume d’expansion total.

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B) Paramètres de calcul afin de définir le vase d’expansion

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Le vase d’expansion se caractérise par trois critères, le premier c’est sa capacité brute (elle s’exprime en litre, on retrouve souvent des capacités brutes de 8, 12, 18 ou 35 litres pour les capacités brutes les plus employées), le second critère représente la pression de gonflage (elle s’exprime en bar) et c’est la pression de la chambre d’azote que l’on mesure. Enfin le troisième critère c’est la capacité nette (elle s’exprime en litre) elle représente le volume d’eau que pourra emmagasiner le vase lors de l’expansion liée à la chauffe de l’eau, le rapport entre Capacité Brute et Capacité Nette nous donne l’effet utile du vase.

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La formule pour calculer l’effet utile est la suivante :

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Nous prenons les pressions en bars absolus pour cela nous ajoutons à chacun des membres de la formule 1 bar.

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Effet utile = (Pression finale + 1 bar) – (Pression de gonflage de vase + 1 bar) / (Pression finale + 1 bar)

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La pression finale a été déterminée au (d) plus haut c’est en fait la valeur de tarage de la soupape chauffage (valeur maximale de la pression pour laquelle la soupape va s’ouvrir) = 3 bars

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La pression de gonflage (bar) du vase c’est la valeur inscrite avec la capacité brute sur l’étiquette souvent de couleur métallique apposée sur chaque vase d’expansion. Souvent la pression de gonflage du vase d’expansion en sortie d’usine est de 1 bar.

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Connaissant la pression finale (3 bars) et la pression de gonflage du vase (1 bar) nous pouvons déterminer l’effet utile selon la formule suivante :

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Effet utile = (Pression finale + 1 bar) – (Pression de gonflage vase + 1 bar) / (Pression finale + 1 bar) = (3 + 1) – (1 + 1) / (3 + 1) = (4 -2) / 4 = 0,5

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Dans cette exemple quelque soit la capacité brute du vase à utiliser nous savons que lorsque le vase d’expansion aura une pression de gonflage (ou pression de pré-charge) de 1 bar son effet utile sera de 0,5. Concrètement un vase d’expansion ayant une capacité brute de 12 Litres par exemple avec un effet utile de 0,5 aura une capacité nette égale à (Effet utile x Capacité brute) soit Capacité nette = 0,5 x 12 = 6 Litres. Quand le vase d’expansion aura une pression de gonflage de 1 bar d’azote en sortie d’usine par exemple et que l’on aura choisi un vase ayant une capacité brute de 12 litres celui ci pourra emmagasiner au maximum une capacité nette de 6 litres. Retenez encore une fois que la pression de gonflage du vase ne devra jamais être inférieure à 0,5 bar. Retenez également que la pression de gonflage du vase doit toujours être inférieur au minimum de 0,3 bar à la pression de remplissage du réseau de chauffage.

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Etude de cas concret n° 1

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a) Contenance en eau de l’installation …………………………………. : 200 Litres

b) Température moyenne de fonctionnement ……………………. : T°C Départ : 80 °C + T°C Retour : 60 °C = Régime Moyen = (80 + 60) / 2 = 70 °C

c) Hauteur géométrique de l’installation …………………………….. : 10 mètres de haut

d) Pression finale …………………………………………………………………. : Soupape chauffage tarée à 3 bars

e) Coefficient d’expansion de l’eau ………………………………………. : Régime moyen 70 °c avec une eau à 10 °C ce qui donne une augmentation de volume de 2,25 %

f) Volume d’expansion de l’eau dans le réseau chauffage …….. : (200 litres x 2,25) / 100 = 4,50 litres

g) Réserve de 25 % en plus au volume d’expansion ……………… : (4,50 x 25) / 100 = 1,10 litres

h) Volume d’expansion total avec réserve de 25 % ………………. : 4,50 + 1,10 = 5,60 Litres (Capacité nette du vase d’expansion)

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Au minimum la capacité nette du vase d’expansion choisit devra compenser 5,60 Litres de volume d’expansion total de l’eau du réseau de chauffage cette valeur représente en fait la capacité nette du vase d’expansion.

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i) Pression de gonflage (Azote) du vase d’expansion : elle se détermine dans un premier temps grâce à la hauteur statique (ou Hauteur géométrique) de l’installation de la manière suivante : 0,1 x Hauteur géométrique (en mètre) = 10 mètres x 0,1 = 1 bar.

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Rappel : 1,0 bar = 10,2 mCe (Colonne d’eau) = 0,98 (atmosphère « normal ») = 100 kPa = 100 000 Pa

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j) Effet utile du vase : reprenons la formule suivante   Effet utile = (Pression finale + 1 bar) – (Pression de gonflage vase + 1 bar) / (Pression finale + 1 bar) = (3 + 1) – (1 + 1) / (3 + 1) = (4 -2) / 4 = 0,5.

Sachant que pour déterminer la Capacité brute du vase nous pouvons la calculer suivant la formule : Capacité Brute du vase (litre) = Capacité nette (litre) / Effet utile soit : Capacité brute (litre) = 5,60 / 0,5 = 11,2 Litres que l’on va arrondir à 12 Litres.

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En conclusion nous choisirons un vase d’expansion de capacité brute de 12 Litres qui aura une pression de gonflage de 1 bar et qui pourra travailler sur une installation qui à 10 mètres de colonne d’eau et un régime moyen de température Départ / Retour de 70 °C (D : 80 °C – R : 60°C), comme la pression de gonflage du vase est 1 bar et qu’il est impératif de respecter la règle suivante : Pression de remplissage du réseau est toujours supérieure au minimum de 0,3 bar à la pression de gonflage du vase vous obtenez la pression de remplissage de votre réseau chauffage à froid soit 1 bar correspondant la pression de charge (Azote) du vase d’expansion + 0,3 bar de réserve soit une pression de remplissage de 1,3 bar.

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Petite note complémentaire expliquant la règle qui impose que : Pression de gonflage du vase (Azote) est toujours inférieure à la pression de remplissage en eau du réseau de chauffage.

En fait l’eau du réseau de chauffage change régulièrement de température elle va par exemple passer de 20 °C la nuit en période économique à 60 ou 70 °C le jour en période de confort quand il fait très froid à l’extérieur puis dès que la température ambiante est atteinte l’eau du réseau de chauffage va à nouveau descendre en température jusqu’à la prochaine demande de chaleur. Pendant ces changements de température les gaz dissout partiellement dans l’eau vont s’échapper ce phénomène est établit par la loi de Henry, qui donne en fonction de la pression et de la température la quantité d’air dissous qui pourra être libéré. Globalement lorsque l’eau chauffe il y a augmentation de la pression dans le réseau puis lorsque cette eau se refroidit il y a une baisse de la pression, le vase d’expansion va compenser à chaque instant cette variation en venant absorber l’expansion de l’eau liée à sa montée en température la membrane en butyle va se déformer et la capacité nette du vase va servir de réservoir d’expansion au l’eau du réseau puis lorsque la température de l’eau du réseau de chauffage diminue la vase encore une fois va venir compenser la contraction de l’eau du réseau en réinjectant le trop plein d’eau qu’il aura accumuler lors de la chauffe, cette réinjection de l’eau se fera grâce à la pression de gonflage de la chambra d’azote qui va vaincre la contre pression de l’installation (colonne d’eau et pression de remplissage dans notre exemple 1,3 bar). Cependant si la pression de gonflage du vase d’expansion est supérieure à la contre pression de remplissage c’est à dire par exemple que la pression de gonflage du vase soit à 1 bar et que la pression de remplissage de l’installation soit à 0,8 bar le vase ne pourra lors du refroidissement de l’eau réinjecter le trop plein d’eau accumulé il va y avoir déséquilibre du système hydraulique et on sera devant un phénomène bien connu des chauffagistes experts celui d’un phénomène de respiration en fait pour compenser ce défaut de pression de l’air sera aspiré par les endroits de l’installation plus ou moins étanche à l’eau mais pas étanche à l’air et de l’air parasite viendra s’introduire dans le réseau de chauffage conduisant à de sérieux problèmes de corrosion et de remplissage fréquent.

Voilà pourquoi le vase d’expansion est un organe fondamental dans l’équilibre hydraulique du réseau de chauffage il doit être vérifier au minimum une fois par an dans la majorité des cas il n’est pas nécessaire de le remplacer il suffit simplement de le regonfler avec une cartouche d’azote afin de reconstituer la pression de remplissage de la chambre d’azote.

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Diagnostiquer un percement ou simplement un dégonflage de la chambre d’azote sur le vase d’expansion.

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Si le vase d’expansion est percé il est nécessaire de le remplacer dans les meilleurs délais et d’éviter de faire fonctionner l’installation de chauffage central tant qu’il ne l’est pas. Les symptômes d’un vase d’expansion percé son simples mais variables d’un cas sur l’autre. Tout d’abord :

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1°) Vérifier (si il est accessible) le sertissage extérieur si il apparaît quelques traces même légères de corrosion sous forme de coulure le vase est très probablement percé.

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Photo n° 11 – Coulures de corrosion sur un vase d’expansion percé équipant une chaudière murale

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Attention même si il y a présence de coulures de corrosion il est impératif de vérifier d’autres points afin de diagnostiquer un percement de vase d’expansion.

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2°) Mettre en service la chaudière soit par la ligne du thermostat d’ambiance soit en puisage eau chaude sanitaire en puisant de l’eau chaude à débit maximum. Se placer à côté de la chaudière et observer et écouter. Dans le cas d’un percement de vase d’expansion la chaudière très rapidement va surchauffer la température de départ eau chaude à lire sur le thermomètre de la chaudière va s’élever brutalement de manière très importante pouvant dépasser les 90 °C et la chaudière va se couper en se plaçant en sécurité dite « surchauffe ». La pression va également très rapidement baissée car les surchauffes successives vont provoquer la montée en pression du réseau entrainant l’ouverture de la soupape chauffage d’où perte en eau du réseau chauffage.

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3°) Vérifier sur la valve de prise de pression gaz (Azote) voir photo n°5 en dévissant le petit capuchon et en appuyant légèrement sur la petite tige au centre de la valve si il y a de l’eau qui en sort. Attention ce test à lui seul ne permets pas de conclure au percement du vase d’expansion en effet lors des différentes compression et expansion du gaz interne il peut y avoir un peu de vapeur d’eau qui se forme de plus lorsque l’on effectue un remplissage au moyen d’une cartouche d’azote il y a en plus de l’azote une substance liquide qui protège la membrane qui est introduit ce qui peut provoquer un test faussement positif  de percement.

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4°) Repérer le raccord ou douille côté eau situé sur le vase puis taper avec le bout du doigt sur le corps du vase qui renferme la chambre de gaz en effet si la membrane du vase est percée l’eau aura envahie le compartiment gaz. Si le bruit donne une résonance grave le diagnostique de percement devra être obligatoirement confirmé par d’autres symptômes. A lui seul ce critère n’est pas suffisant pour diagnostiquer un percement de membrane de vase d’expansion.

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Photo n° 12 – Différenciation entre valve de remplissage du gaz « Azote » et raccord ou douille côté « eau » d’un vase d’expansion d’une chaudière murale

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Photo n° 13 – Vase d’expansion équipant une chaudière sol

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En fonction des quatre critères détaillés plus haut votre idée se fait plus précise sur le percement ou simplement le dégonflage de la chambre d’azote. Dans la grande majorité des cas la membrane du vase d’expansion est simplement détendue par perte du coussin de gaz (Azote). Un vase d’expansion neuf peut perdre jusqu’à 10 % de gaz par trimestre plus il vieillit et plus cette perte augmente, pour cela il est nécessaire une fois sur deux lors de l’entretien de la chaudière de réaliser un gonflage de vase d’expansion à l’azote ceci est une prestation supplémentaire elle est forfaitaire.

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Photo n° 14 – Système de contrôle et de remplissage de vase d’expansion à l’azote.

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Attention il ne faut pas faire regonfler votre vase d’expansion ni au moyen d’air comprimé (compresseur ou cartouche d’air neutre) et encore moins au moyen d’une pompe à vélo (certains confrères ont une grande imagination pas toujours adéquate). Le gonflage de la chambre d’azote se fait exclusivement avec une cartouche d’azote prévue spécifiquement pour les vase d’expansion car en plus de compléter la chambre avec du gaz (Azote pur à 99 % minimum) il y injection d’un protecteur liquide qui enduit la membrane en butyle et qui la rends étanche plus longtemps.

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Sachez que dans la grande majorité des cas un simple gonflage de la chambre d’azote est suffisant dans les conditions énoncées ci-dessus si il venait que le phénomène de perturbation hydrauliques perdure après gonflage à l’azote il faudra s’attacher en l’absence de symptômes francs de percement de membrane de vase d’expansion non pas de remplacer le vase mais de s’orienter sur d’autres facteurs pouvant provoquer ces perturbation. En effet il est possible que l’on rencontre certains symptômes de percement de vase simplement parce que la canalisation qui peut être en cuivre ou en flexible qui relie le vase d’expansion à la chaudière est tout simplement bouchée par un dépôt de boues de chauffage on aura ainsi de nombreux symptômes de percement de membrane de vase alors qu’il suffirait de déboucher cette canalisation et de voir disparaitre peu de temps après les problèmes hydrauliques. D’autres causes peuvent être imputées aux problèmes de surchauffes ou de remplissage fréquents, formation de gaz résiduel par le phénomène de corrosion à ce moment là c’est de l’hydrogène qui se forme, ou tout simplement parce que les boues du réseau vont jouer le rôle de tamis qui vont accrocher et accumuler les micro-bulles formées par la mise en circulation de l’eau à ce moment c’est de l’air qui va finir par s’évacuer du réseau en faisant baisser progressivement la pression du réseau de chauffage ce phénomène s’observe dans de nombreux réseaux de chauffage où l’usager déclare devoir remplir à intervalles réguliers (tous les 15 jours ou tous les mois) sont réseau de chauffage car sa pression diminue, corrélativement à ce phénomène de perte de pression on observe qu’un ou deux radiateurs sont en permanence à purger et bien ses ont eux qui génèrent cet air résiduel dans le réseau.

Basse température ou condensation – Comment choisir ?

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(Afin de ne pas mettre trop de notions d’un seul coup nous n’aborderons dans cet article que le cas des chaudières murales)

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Le moment arrive où il est temps de se décider sur le remplacement de son ancienne chaudière. Il y a encore quelques années cela ne posé pas de grandes difficultés puisque les installateurs chauffagistes pour la plupart ne proposaient que des chaudières basses températures, s’était tellement normal que le professionnel n’indiquer même pas à son client que la chaudière était basse température.

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Puis voilà que depuis 5 ou 6 ans fut introduit de nouveau sur le marcher la fameuse chaudière à condensation, le client avait un choix supplémentaire mais cela apporté de nouvelles interrogations. Finalement qu’y a t’il comme différence entre la chaudière basse température et la chaudière à condensation ? Pour répondre à cet question il est nécessaire de détailler et d’expliquer les réelles différences qui existent entre ces deux systèmes mais avant de présenter ces différences, ce qui a peut être apporté la vrai confusion dans l’esprit des usagers c’est que les fabricants de chaudières murales à condensation qui sont les mêmes qui fabriquent les chaudières murales basses températures ont voulu que les deux systèmes se présentent extérieurement exactement de la même manière, cela est tellement vrai que moi même professionnel quand je me rends chez un nouveau client il m’est impossible du premier coup d’oeil de savoir si j’ai affaire à une chaudière à condensation ou à une chaudière basse température. Les deux systèmes condensation / basse température étant identiques à première vue cela devenait difficile de faire comprendre à l’utilisateur final les différences qui séparent les deux systèmes.

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a) La chaudière basse température

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1 – L’échangeur primaire d’une chaudière basse température

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Photo n° 1 – Dessous d’un échangeur tubulaire en place d’une chaudière basse température

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– L’échangeur primaire est en cuivre recouvert d’un alliage à base d’aluminium et de silicone afin de résister à la température élevée des fumées. Ce type d’échangeur est très sensibles à l’acidité des condensats produit naturellement par les fumées. Il est constitué d’une ou deux nappes de tube en cuivre sur lesquelles sont fixées des ailettes on parle d’échangeur tubulaire. Observé sur cette photo dans la coin gauche en bas de l’échangeur ces petits traces turquoises ses sont des sels de cuivre probablement sous forme de carbonate de cuivre apparu sous l’action des condensats acides. La chaudière basse température de cette photo condense alors qu’elle n’est pas prévue pour cela.

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Photo n° 2 – Dessus d’un échangeur tubulaire déposé d’une chaudière basse température

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A nouveau on observe ces traces turquoises de carbonates de cuivre ainsi que des traces de corrosion brunâtre sur les plaques latérales en acier de l’échangeur primaire, la couleur de l’oxyde ne trompe pas c’est de l’oxyde de fer appelé communément « Rouille ». On observe bien également les parties tubulaires qui sortent de chaque côtés, c’est dans ce tube que passe toute l’eau du réseau chauffage qui sera chauffée par le brûleur de la chaudière.

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2 – Le bloc gaz d’une chaudière basse température

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Photo n° 3 – Vanne gaz d’une chaudière basse température de marque Viessmann

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On observe sur cette photo que le bloc gaz est raccordé en bas à un tube cuivre coudé c’est par là qu’arrive le gaz venant du compteur. Il y a également un tube en laiton en haut du bloc c’est par là que le gaz sort pour aboutir au brûleur. La poussée se fait du bloc gaz vers le brûleur par la pression du gaz en sortie du compteur. Dans le Nord cette pression est en moyenne de 25 mbar (attention ceci ne veut pas dire que lorsque le professionnel prends la pression gaz en sortie de compteur qu’elle soit à 25 mbar, elle oscille plutôt entre 25 et 31 mbar).

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Photo n° 4 – Vanne gaz d’une chaudière basse température de marque Saunier duval

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On observe bien sur cette photo qu’en haut du bloc il y a un tube en cuivre coudé qui relie le brûleur ici en couleur chromé vue de côté.

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Photo n° 5 – Bloc gaz d’une chaudière basse température de marque De diétrich

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3 – Le brûleur atmosphérique d’une chaudière basse température

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Le brûleur atmosphérique d’une chaudière basse température est composé d’une série de becs comprenant plusieurs groupes d’orifices qui sont alimentés par une nourrice constituée d’un ensemble d’injecteurs.

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Photo n° 6 – Brûleur atmosphérique d’une chaudière basse température

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Sur cette photo on observe 15 becs sorte de barres percées d’orifices. On peut également reconnaître le thermocouple et sa veilleuse permanente sur le bas et au centre de cette photo.

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Photo n° 7 – Nourrice et injecteurs gaz

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On observe sur cette photo que le brûleur a été retiré ne laissant en place que la nourrice et ses injecteurs gaz naturel c’est par là que le gaz est injecté dans les becs et qui au contact d’une étincelle forme la flamme du brûleur. On retrouve également sur cette photo l’échangeur tubulaire d’une chaudière basse température (marque : Saunier Duval – Modèle : Isosplit).

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Photo n° 8 – Brûleur type H-MOD basse température mis au point par le fabricant Saunier Duval

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La rampe H-Mod est constituée de deux cavités qui alimentent chacune un inverseur sur deux. Une électrovanne permet de couper l’arrivée de gaz de l’une des cavités réduisant ainsi la puissance au brûleur. Cette fonction permet de répondre aux besoins chauffage et sanitaire opposés (besoins chauffage faibles, besoins sanitaires élevés).

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– Le brûleur s’allume toujours sur l’ensemble des injecteurs afin de garantir l’interallumage.

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– Si les besoins sont faibles, le brûleur passe en fonction H-Mod : l’électrovanne gaz H-Mod se ferme et le brûleur n’est plus alimenté que de moitié.

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Photo n° 8 – Brûleur H-Mod basse température en fonctionnement

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On observe sur cette photo que la fonction H-mod est activée. La moitié du brûleur est alimentée afin de descendre en puissance pour que la sécurité soit totale la température de hotte des fumées est contrôlée par une thermistance type CTN, si la température se rapproche du point de rosée et donc de la température de condensation la fonction H-mod est temporairement annulée afin d’éviter tout risque pour la chaudière. Cette innovation crée par Saunier Duval permets de réduire le nombre d’allumages / extinctions de la chaudière et donc l’usure de l’appareil.

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La température des fumées ou gaz brûlés dans une chaudière basse température ne doit pas descendre en dessous de 55 °C en effet le point de rosé du gaz naturel est compris entre 50 °C et 55 °C en fonction de l’excès d’air, plus celui ci est élevé et plus la température de condensation est basse, en dessous de 50 °C la vapeur d’eau contenue dans les fumées se transforme en condensats (c’est à dire en eau) acides qui attaquent le primaire en cuivre de la chaudière pouvant allé jusqu’à le percer. Il est donc nécessaire de maintenir une chaudière basse température à une certaine température afin de ne pas faire baisser de trop la température des fumées. Concrètement une chaudière basse température devra travailler avec un départ d’eau chaude dans les radiateurs pas en dessous de 55 °C et même pour une question de sécurité il est préférable de maintenir le départ au minimum à 60 °C.

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Photo n° 9 – Attaque acide d’un échangeur primaire d’une chaudière basse température

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Cette photo présente une partie d’un échangeur primaire attaqué par les condensats acides des fumées probablement lié à un mauvais réglage de la chaudière.

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Il reste à préciser qu’à l’origine les chaudières étaient prévue pour avoir des départs d’eau chaude vers les radiateurs à une température de 90 °C bien entendu il s’agissait de chaudière au sol avec un primaire à grosse contenance en eau et en fonte, puis peu à peu avec l’amélioration des techniques le départ de l’eau chaude vers les radiateurs est descendue à 80 °C puis à 70 °C, il est actuellement à 60 °C voilà pourquoi on a appelé ces chaudières des « basses températures ». Il faut bien comprendre que plus la température de départ de l’eau vers les radiateurs est basse et plus le rendement est élevé, il y a moins de consommation de gaz pour produire la même quantité d’énergie.

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b) Les chaudière à condensation ou chaudière très basse température

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1 – L’échangeur primaire d’une chaudière à condensation

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L’échangeur primaire est un condenseur en inox 316 L ou en inox 904 L il est constitué de deux étages séparé par un déflecteur qui va assurer la condensation des fumées, c’est à dire leur passage de l’état gazeux à l’état liquide. Certains fabricants utilisent des échangeurs en fonte d’aluminium (Aluminium + Silicium) moins cher que l’inox. L’échangeur primaire ou principal est surdimensionné et constitué de telle manière qu’il est totalement insensible à l’attaque acide des condensats.

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Photo n° 10 – Echangeur primaire d’une chaudière à condensation de marque Intergaz

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On observe sur cette photo la très grande surface de l’échangeur dans lequel sont intégrés deux circuits en cuivre distincts. L’échangeur est en fonte d’aluminium. Il est nécessaire d’apporter pour ce type d’échangeur une attention toute particulière lors du nettoyage annuel, ne pas utiliser de brosse métallique pour retirer les dépôts d’oxyde d’aluminium. C’est en haut qu’il fait le plus chaud et plus on descend plus la température des fumées baisse pour atteindre le point de rosée et même allé encore en dessous de celui-ci. Les condensats acides sous forme liquide sont évacués de la chaudière par l’orifice central que l’on observe dans le bas de la photo et sont ensuite recueilli par un siphon qui doit être amorcé afin d’éviter tout désagrément.

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Echangeur primaire en inox de chaudière à condensation murale

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Schéma de fonctionnemnt d’un échangeur primaire avec son brûleur et ses accessoires équipant les chaudières Saunier Duval à condensation.

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2 – le bloc gaz à air soufflé d’une chaudière à condensation

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La vanne gaz d’une chaudière à condensation est dite à air soufflé en effet elle est asservie à un ventilateur qui va apporter par aspiration mécanique le mélange air comburant et gaz combustible au brûleur.  Le débit de gaz est engendré directement par le débit d’air, par le biais de la dépression crée par le ventilateur et transmise au mécanisme gaz. Par exemple à 1200 tours / minutes la chaudière Isosplit condens de chez Saunier Duval se trouve à la puissance minimum. alors qu’à 5900 tours / minute elle se trouve à puissance maxi pour le sanitaire.

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Les contrôles ou les réglages du mélange air / gaz se fait obligatoirement en mesurant le taux de CO2 dans les fumées pour cela il est nécessaire de posséder un analyseur électronique de combustion mais également posséder les valeurs caractéristiques apportées par le fabricant. On place la canule de l’analyseur de combustion dans le point test des fumées situé sur le conduit d’évacuation, placer la chaudière à puissance maximum (en puisant de l’eau chaude sanitaire par exemple), laisser stabiliser le CO 2 sur l’analyseur de combustion (2 minutes environ), agir sur la vis située sur le bloc gaz pour ajusté la valeur du CO2 en fonction de la valeur indiqué par la fabricant. Placer ensuite la chaudière en débit minimum en forçant par exemple le petit débit gaz qui est une fonction inscrite dans la fonction électronique de la chaudière, laisser également stabiliser la valeur CO2 pendant environ 2 minutes également puis en cas de nécessité agir sur la seconde vis prévue à cet effet et située également sur le bloc gaz.

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Tous ce protocole nous indique également une différence importante et trop souvent oubliée entre une chaudière basse température et une chaudière condensation, l’importance des contrôles et des réglages et le fait également que le professionnel doit être nécessairement appareillé.

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Photo n° 11- Bloc gaz à air soufflé d’une chaudière à condensation de marque Intergaz

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Schématisation de fonctionnement d’un bloc gaz (Chaudière Théma plus Condens de la Marque : Saunier Duval)

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1°- Le premier dessin représente la vanne gaz en position fermée, les clapets de sécurité sont fermés, le débit de gaz = 0

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2° – Le second dessin représente l’alimentation des deux clapets de sécurité en 24 V DC (courant continu) ils sont donc ouverts, la pression de gaz arrive au clapet du régulateur (voir en bas schéma sur l’asservissement air / gaz) par le canal 1 et elle continue par le canal 2. Le ventilateur tournant à vitesse maximum engendre une dépression qui est transmise sous la membrane du régulateur par le canal 3 ce qui entraîne la fermeture du clapet du régulateur laissant passer toute la pression du gaz par le canal 2 une augmentation de la pression P1 et donc une ouverture totale du clapet modulant on se trouve à puissance maximum au niveau du brûleur.

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3° – Le troisième dessin représente la diminution de la vitesse du ventilateur ceci  réduit de fait l’aspiration de la membrane du clapet régulateur qui s’ouvre peu à peu laissant passer un débit de fuite par le canal 3 tout le gaz passant à puissance maximum uniquement par le canal 2 passe en partie par le canal 3 ce qui fait chuter la pression P2 sous la membrane du clapet modulant qui se ferme plus ou moins en fonction de l’importance du débit de fuite du canal 3.

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Schématisation de l’asservissement air / gaz pour une chaudière Modèle : Théma plus de la marque : Saunier Duval

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On observe sur ce schéma le clapet modulant et le clapet régulateur. L’air nécessaire à la combustion traverse le venturi, la dépression engendrée au col du venturi est alors transmise au mécanisme gaz. Le régulateur du mécanisme gaz pilote alors le débit de gaz en suivant le débit d’air : lorsque la vitesse du ventilateur diminue, le régulateur réduit le débit de gaz en agissant sur le clapet modulant. Lorsqu’au contraire la vitesse du ventilateur augmente, le régulateur augmente le débit de gaz. Avec une chaudière ventouse c’est le ventilateur qui va faire varier la puissance utile fournie par la chaudière.

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3° – Le brûleur d’une chaudière à condensation

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Le brûleur est surfacique à pré mélange total, la flamme ainsi obtenue est bleue et courte.

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Photo n° 12 – Brûleur surfacique d’une chaudière à condensation de Marque Intergaz

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On observe sur cette photo que la taille du brûleur est plutôt modeste en comparaison avec la taille démesurée de l’échangeur primaire. On constate qu’un brûleur de chaudière à condensation ne possède plus de becs, ni d’injecteur, ne de nourrice. D’autres formes de brûleurs sont utilisées, par exemple chez le fabricant Viessmann son brûleur est hémisphérique c’est le modèle « Matrix » ou celui du fabricant Frisquet avec son brûleur modèle « Flatfire » en forme de disque.

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La température des fumées d’une chaudière à condensation descends bien en dessous des 55 °C grâce à la conception judicieuse du primaire, le point de rosée est atteint et il y a formation de condensats acides qui seront évacués dans une boîte à condensats intégrée à la chaudière. Etant donné que la chaudière peut travailler à des températures très basses elle peut ainsi envoyer dans les radiateurs de l’eau à 35 ou 40 °C et ainsi travailler à très basse température.

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Là encore une différence tout à fait remarquable entre une chaudière basse température et une chaudière à condensation c’est la présence de ces condensats en grande quantité et le moyen de les évacuer. Si la chaudière condense peu ou pas mais que la chaudière fonctionne normalement au niveau de la chauffe de vos locaux cela signifie tout simplement que votre chaudière condensation fonctionne comme une basse température, vous avez investis pour une chaudière très haut rendement et vous n’obtenez que du haut rendement.

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Photo n° 12 – Boîte à condensats pour chaudière à condensation

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Il est estimé que pour une consommation moyenne de gaz de 3 000 m ³ / an il y aurait formation de 3 à 3,5 m³ de condensats environ ce qui représente une part très faible au regard du volume totale d’eau usée rejetée.  Il est donc tout à fait possible de les évacuer sur le réseau public d’évacuation, cependant il est possible qu’une réglementation locale particulière soit imposé auquel cas il sera nécessaire de vous rapprocher de votre Mairie afin d’avoir les précisions à ce sujet. Bien veiller à ce que les tubes d’évacuation des condensats soient en matériaux inerte vis à vis de l’acidité des produits évacués pour cela ne pas utiliser du tube en fer ou en galvanisé ni même en cuivre qui risqueraient de se corroder.  Par contre il peut être utilisé des tubes en PVC rigide, en polyéthylène haute densité (PEHD), en polypropylène ou en acier inoxydable (attention pour ce dernier utiliser un acier inoxydable de classe 316 L ou supérieur). L’évacuation des condensats au tout à l’égout est donc possible (en veillant à respecter quand même la réglementation locale), il est par contre nécessaire que ceux ci soient évacués par un siphon anti-odeurs bien souvent prévu à l’origine dans la chaudière. Si une neutralisation des condensats est prescrite par exemple par la réglementation locale elle devra se faire dans le sens de la basicité, le volume du bac de neutralisation devra être adapté à la quantité de condensats attendue, un contrôle de l’installation devra être réalisé de temps en temps pendant les premiers mois et un entretien annuel devra être effectué.

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Ce que vous devez retenir :

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Il faut bien comprendre que plus la température de l’eau chaude qui traverse les radiateurs est basse plus les surfaces de ceux ci doit être grande afin de conserver aux radiateurs leur puissance de chauffe initiale, en effet les pièces qui composent le logement n’ont pas diminuées suit au remplacement de la chaudière et même si l’isolation c’est améliorée il est quand même nécessaire d’apporter des puissances importantes aux logements anciens. De plus il faut bien veiller à ce que les radiateurs aient une réactivité importante pour cela les radiateurs en acier sont les plus adaptés, la fonte étant très lente on parle d’inertie élevée ce matériaux n’est pas adapté à la condensation car un radiateur fonte aura besoin d’emmagasiner beaucoup d’énergie (donc de l’eau très chaude) pour ensuite restitué lentement mais longtemps la chaleur, il n’est nullement l’objet dans cet article de dévaluer l’emploi des radiateurs en fonte cependant ces radiateurs étaient en usage voilà assez longtemps car les chaudières envoyées de l’eau à 90° C, 80 °C ou même 70 °C, cependant la technologie condensation puise son efficacité dans le fait que la température de l’eau envoyée dans les radiateurs soit la plus basse possible 40 ° C ou 45 °C. Les fabricants de chaudières ayant conscience de ce problème et afin de ne pas de ne pas rencontrer à nouveau les difficultés qui leur ont fait abandonné (en France) le marcher de la condensation dans les années 1980 ont conçu des chaudières « hybrides » en intégrant à leur chaudière un calculateur électronique qui va permettre à la chaudière à condensation de travailler avec des départs d’eau chaude élevés 60, 70 et même 80 °C cependant puisque l’on s’éloigne du point de rosée au fur et à mesure que la température augmente la chaudière à condensation ne condensera plus ou très peu et le rendement s’approchera de celui d’une chaudière basse température. En un mot l’usager qui aura investit plus d’argent dans une technologie au départ très efficace celle de la condensation, aura lui comme l’installateur bien souvent l’impression que la chaudière fonctionne normalement tout simplement parce que la chaudière chauffera l’eau chaude sanitaire ainsi que les pièces de la maison mais en ayant un rendement proche de celui d’une chaudière basse température, le coût du fonctionnement économique annoncé au départ n’est pas au rendez vous car l’installation n’est pas adaptée, la chaudière condensation fonctionne oui mais mal car elle ne condense pas dans des plages étendues. Pour le prix plus élevé d’une technologie condensation on se retrouve avec une technologie basse température améliorée. Et c’est bien cette nuance qui pose le problème de la mise en place justifiée ou non d’une chaudière à condensation certes performante mais qui se révèle nettement plus couteuse en consommation que prévue dès lors qu’elle se retrouve raccordée à l’installation.

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Rubrique : Pour aller plus loin – Chaleur sensible / Chaleur latente – PCI / PCS – Notion de rendement

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1° – La Chaleur sensible / la Chaleur latente

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La condensation consiste à récupérer les calories sous forme de chaleur contenues dans la vapeur d’eau des fumées qui sont produite par la combustion du gaz.

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Voici un petit schéma qui montre que la combustion d’un mètre cube de gaz nécessite la présence de dix mètres cube d’air que cela va produire de la chaleur qui va chauffer l’échangeur primaire puis l’eau en circulation dans le réseau de chauffage mais également des déchets dont notamment un mètre cube de CO2 + deux mètres cubes de vapeur d’eau (plus précisément s’est 1,62 mètre cube de vapeur d’eau ici la valeur est arrondie) + huit mètres cube d’azote (sous forme d’oxydes d’azote (NO x) qui donnent aux fumées cette odeur âcre et piquante). Cette réaction se produit que l’on soit en présence d’une chaudière basse température ou d’une à condensation.

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Cette réaction s’écrit également : CH 4 + 2 O2 —-> CO2 + 2 H2O + chaleur

Le méthane (CH4) se combine à l’oxygène de l’air (O2) pour former du dioxyde de carbone (CO2) et de la vapeur d’eau (H2O) en dégageant de la chaleur, notons que la combustion du méthane produit deux fois plus de vapeur d’eau que de dioxyde de carbone.

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Cette forme de combustion est dite « parfaite » ou « stoechiométrique » il n’y a ni excès, ni défaut d’air, c’est une combustion « théorique ». La combustion réelle du gaz naturel est différente puisque dans la pratique on ne pourra rencontrer que deux types de combustion : la combustion en défaut d’air (voir à ce sujet l’article sur la production du monoxyde de carbone) et la combustion en excès d’air. La combustion en défaut d’air est éviter absolument car non seulement elle est n’est pas rentable sur un plan financier car le pouvoir calorifique du Monoxyde de carbone est nul mais en plus elle est très dangereuse pour la santé il faut indiquer également qu’il peut exister des combustion incomplète avec excès d’air tout simplement parce que le mélange de l’air et du gaz est mauvais lié et ceci lié à une mauvaise conception du brûleur ou à un encrassement anormal d’où l’intérêt de faire entretenir sa chaudière au moins une fois par an par un Professionnel afin d’éviter cet encrassement. La combustion en excès d’air est recherchée mais attention un trop fort excès d’air entraîne des pertes thermiques importantes car elle augmente le volume des fumées surtout lorsque la température des fumées évacuées est élevée. Pour analyser la qualité d’une combustion, il faut donc s’être assuré que la combustion soit bien complète (absence de monoxyde de carbone) mais également il est nécessaire de quantifier l’excès d’air en effet l’excès d’air à également une influence sur la production de vapeur d’eau.

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Par exemple on remarque sur ce tableau que le gaz de Groningue (celui distribué dans la Nord) va commencer à transformer sa vapeur d’eau contenue des ses fumées en eau de condensation à une température de 58,8 °C si il n’y a pas d’excès d’air c’est à dire lors d’une combustion parfaite ou stoechiométrique, par contre plus l’excès d’air sera élevé et plus la température de transformation de la vapeur d’eau contenue dans les fumées en eau de condensation sera basse on aura donc plus vite de l’eau ruisselante qui sera formé et donc la quantité de cette eau sera plus importante. Voilà pourquoi l’excès d’air est important dans l’analyse de la combustion du gaz.

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Ce qui nous intéresse au premier plan dans la combustion du gaz c’est la chaleur qu’elle produit et qui sera transmise à l’eau pour augmenter sa température. A ce titre pour faire passer de 0° C à 100 °C un kg d’eau il faut lui fournir 116 Wh, la quantité de chaleur qui est maintenant contenue dans cette eau est liée sensiblement à sa température en effet plus on lui apporte d’énergie à cette eau et plus elle sera chaude sauf qu’à partir d’un certains point et à la pression atmosphérique cette eau ne pourra chauffer à plus de 100 °C. Si on continue à apporter de l’énergie à cette eau elle va se vaporiser c’est à dire changer d’état ou d’apparence elle passera de l’état liquide initialement à l’état gazeux sous forme de vapeur d’eau, pour vaporiser 1 kg d’eau qui est déjà à 100 °c il faut lui apporter 625 Wh d’énergie, la chaleur contenue dans ces 625 Wh n’est pas liée à la température de l’eau puisque celle ci reste à 100 °C cette chaleur est contenue de manière latente dans la vapeur d’eau à 100 °C. Sachez que cette opération est réversible, si l’on refroidit 1 kg de vapeur d’eau à 100 °C jusqu’à obtenir de l’eau liquide à 0 °C, l’eau restituera la chaleur latente et la chaleur sensible qu’elle contenait soit 116 Wh de chaleur sensible + 625 Wh de chaleur latente soit au total = 741 Wh.

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Le petit schéma ci dessous représente le processus mais avec des unités différentes. Retenez que 1,16 Wh = 4,18 kj (kilojoule) = 1 mth (millithermie) = 1 kcal (kilocalorie) donc en prenant les 418 kj obtenu nous les transformons en Wh de la manière suivante : (418 x 1,16) / 4,18 = 116 Wh – Idem pour les 2257 kj obtenu nous les transformons en Wh de la manière suivante : (2257 x 1,16) / 4,18 = 626 Wh (à l’écart près du calcul).

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La chaleur sensible c’est la quantité de chaleur qui provoque la variation de la température (en plus ou en moins) d’un corps sans modifier son état physique.

La chaleur latente c’est la quantité de chaleur qui provoque le changement d’état d’un corps sans modifier sa température (chaleur contenue dans vapeur d’eau).

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2° – Le Pouvoir calorifique inférieur (PCI) et le Pouvoir calorifique supérieur (PCS) du gaz

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Revenons au fonctionnement des chaudières maintenant, une chaudière basse température étant donné qu’elle ne doit pas former d’eau de condensation qui risquerait d’endommager son échangeur doit maintenir la température de ses fumées de manière assez élevée, l’énergie contenue dans ces fumées sous forme de chaleur latente est perdue, elle ne va récupérée en fait qu’une partie de la chaleur sensible qui sera proportionnelle à la quantité d’énergie apportée à cette eau. La chaudière à condensation quand a elle étant totalement adaptée à travailler avec des températures de fumées très basses va récupérer une grande partie de la chaleur sensible mais en plus elle va savoir récupérer une partie également de la chaleur latente contenue dans les fumées produites lors de la combustion du gaz avant qu’elles ne sortent voilà pourquoi une chaudière à condensation doit travailler avec des fumées très basses, si ces fumées possède une température trop élevée en sortie toute cette énergie sera perdue selon l’expression consacrée « elle chauffera les rues ».

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La notion de chaleur Sensible et de chaleur Latente à fait apparaître une autre notion celle du PCI Pouvoir calorifique Inférieur) et du PCS (Pouvoir Calorifique Supérieur).

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Le tableau n°1 ci dessous nous indique en fonction de la provenance du gaz le PCI et le PCS.

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Le pouvoir calorifique d’un gaz est la quantité de chaleur produite par la combustion d’un mètre cube de ce gaz à 0 ° C et à la pression absolue de 1013 mbar. Cette quantité de chaleur produite sera variable en fonction  que l’eau produite lors de la combustion reste sous la forme de vapeur auquel cas la chaleur contenue dans cette vapeur sera perdue on parlera donc de Pourvoir Calorifique Inférieur (PCI) ou que l’eau produite sous forme de vapeur contenue dans les fumées change réellement d’état et passe sous la forme liquide ce qui lui fera libérer la chaleur qu’elle contient sous forme de chaleur latente on parlera à ce moment de Pouvoir Calorifique Supérieur ou PCS.

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En prenant dans le tableau n°1 ci-dessus le gaz de Lacq on constate que celui ci possède :

Un PCI de 10,2 kWh / mètre cube (n)*

*(n) correspond à la mol d’atome de la matière considérée

Un PCS de 11,3 kWh / mètre cube (n)

La différence entre PCS et PCI est de 1,1 kWh ce qui correspond à la chaleur latente contenue dans 1,62 kg de vapeur d’eau à 0°C. Cette quantité de chaleur latente contenue dans la vapeur d’eau d’un mètre cube de gaz de Lacq consommé représente 10 % du PCI du gaz. Ce qui revient à écrire :

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Nous en arrivons à la notion de Rendement de manière générale il faut retenir :

1° – Le rendement PCS ne pourra jamais dépasser 100 % et ceci même en présence d’une chaudière à condensation. Lorsque les fabricants parlent d’un rendement de 105 % par exemple d’une chaudière à condensation il s’exprime toujours en rendement PCI donc bien vérifier lorsqu’on lit les caractéristique d’une chaudière si l’on se trouve en rendement PCI ou en rendement PCS.

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Premier exemple théorique d’une chaudière basse température :

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On apporte à cette chaudière basse température 10 m³ de gaz soit environ 100 kWh d’énergie exprimée en PCI ou (100 + 11 kWh) = 111 kWh d’énergie exprimée en PCS. La chaudière étant basse température les 11 kWh de chaleur latente sont perdus dans la vapeur d’eau des fumées. Si l’on récupère 90 kWh de chaleur utile c’est que l’on a perdu 10 kWh de chaleur sensible dans les fumées, le rendement PCI de cette chaudière sera donc :

Rendement (PCI) = 90 kWh  de puissance utile / 100 kWh (PCI) de puissance apportée = 90 % de rendement sur le PCI du gaz

Rendement (PCS) sera de : 90 kWh de puissance utile / 111 kWh (PCS) de puissance totale apportée = 81 % de rendement sur le PCS du gaz

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Second exemple théorique d’une chaudière à condensation :

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On apporte à cette chaudière à condensation également 10 m³ de gaz soit environ 100 kWh d’énergie exprimée en PCI ou (100 + 11 kWh) = 111 kWh d’énergie exprimée en PCS. La chaudière étant à condensation imaginons que l’on récupère 6 kWh de chaleur latente par le phénomène de condensation des fumées et qu’en plus on récupère 8 kWh  de de chaleur sensible liée au refroidissement des fumées nous avons donc récupérer :

Rendement (PCI) = 90 kWh de puissance utile + 8 kWh de chaleur sensible (refroidissement) + 6 kWh de chaleur latente (condensation) / 100 kWh (PCI) de puissance apportée = 104 / 100 = 104 % de rendement sur le PCI du gaz .

Rendement (PCS) = 90 kWh de puissance utile / 8 kWh de chaleur sensible (récupérée par refroidissement) + 6 kWh de chaleur latente (récupérée par condensation) / 111 kWh (PCS) de puissance totale apportée = 104 / 111 = 93,6 % de rendement sur le PCS du gaz.

On voit ici le double intérêts des chaudières à condensation puisqu’elle va permettre d’utiliser la chaleur latente contenue dans la vapeur d’eau des fumées sous forme de chaleur sensible, de plus la quantité de chaleur évacuée par la cheminée ou la ventouse dans les fumées est considérablement réduite.

Notez que de manière générale chaque installation de chauffage est conçue de manière différente – Les conseils apportés dans cette fiche technique sont des généralités – Si vous souhaitez des informations plus détaillées à votre propre situation laissez moi votre commentaire en cliquant sur le lien ci-dessous, j’y répondrais avec grand plaisir.

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N’hésitez pas à laisser vos commentaires – Cliquez ici !

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I – Remplissage d’une chaudière murale

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Les chaudières murales sont équipées d’une barrette de raccordement inférieure fournie par le fabricant de la chaudière qui reprends :

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1°- la vanne d’arrêt Départ Chauffage

2°- la vanne d’arrêt Retour Chauffage

3°- la vanne d’arrêt GAZ (généralement de couleur jaune)

4°- la vanne d’arrêt de l’eau froide sanitaire

5°- la tubulure de raccordement du départ Eau Chaude Sanitaire (ECS)

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Photo n° 1 – Barrette de raccordement située sous la chaudière modèle : Isosplit – Marque : Saunier Duval

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On observe en partant de gauche à droite :

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1° – Une double vanne rouge positionnée horizontalement (la vanne est donc ouverte on dit qu’elle est dans le sens du fluide) elle isole le Retour chauffage

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2° – Un tube bleu positionné sur le devant de la photo situé juste à côté de la double vanne rouge sur lequel et entouré un papier ceci correspond à la vanne de remplissage sur ce modèle de chaudière il suffit de le tourner dans le sens horaire pour remplir puis de refermer dans le sens anti-horaire. C’est le robinetd e remplissage.

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3° – Une vanne bleu positionnée horizontalement elle isole l’entrée d’eau froide sanitaire dans la chaudière

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4° – Une vanne rouge également positionnée horizontalement elle isole le Départ chauffage (c’est à dire le départ de l’eau vers les radiateurs)

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5° – Une tubulure cuivre en forme de coude à 90 ° sans vanne il représente le départ de l’eau chaude sanitaire vers les robinets de puisage (il n’est pas équipé de vanne d’isolement)

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6° – Une vanne jaune positionnée verticalement (la vanne est donc fermée puisqu’elle n’est pas positionnée dans le sens du fluide gazeux) elle isole l’arrivée du gaz au bloc gaz de la chaudière. Le petit téton que l’on observe en prolongement de la vanne correspond à une vis de mesure de la pression gaz dite Amont c’est à dire la pression gaz en sortie de compteur GDF (dans le nord cette pression est comprise entre 25 et plus de 30 mbar).

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Photo n° 2 – Barrette de raccordement située sous la chaudière – Modèle chaudière : City – Marque : De diétrich

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On observe un agencement différent de gauche à droite nous avons :

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1° – Un « disconnecteur » il possède deux petits robinets noir qui servent à remplir la chaudière (là encore et comme dans tous les cas pour remplir l’installation de chauffage la chaudière doit être à l’arrêt et l’ouverture des robinets de remplissage doit se faire doucement afin de ne pas trop apporter d’air parasite dans l’installation)

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2° – Un premier « bloc » en laiton qui possède une vis plate sur la gauche du « bloc » c’est le départ chauffage, le petit téton sur la droite du « bloc » sert à vidanger la chaudière il suffit pour cela de le tourner doucement attention si vous utilisez une pince multiprises veiller à bien rester dans l’axe de rotation sinon vous risquez de tordre le pas de vis.

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3° – Le second « bloc » en laiton identique au premier s’est le départ de l’eau chaude sanitaire vers les robinets de puisage, là aussi il y a un téton de vidange

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4° –  La vanne jaune au centre c’est la vanne d’isolement du gaz alimentant le bloc gaz de la chaudière

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5° – Le troisième « bloc » en laiton plus petit que les deux autres correspond à l’entrée de l’eau froide dans la chaudière

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6° –  Le quatrième « bloc » en laiton complètement à droite correspond au Retour chauffage il est identique au « bloc » Départ chauffage.

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Lorsque vous vidangez la chaudière pour éviter de vider l’installation de chauffage complètement :

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1° – Isolez votre chaudière pour cela fermer la vis plate d’isolement Départ chauffage (située sur le premier « bloc ») puis la vis plate d’isolement Retour chauffage (le quatrième « bloc »)

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2° – Prévoyez un seau et une éponge et ouvrez les deux vis de vidange situées sur les « bloc » Départ et Retour chauffage, si vous n’en ouvrez qu’une seule vous risquez de ne pas créer l’appel d’air suffisant pour vidanger la chaudière.

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Sachez que cette méthode ne vidange pas complètement la chaudière mais elle la dépressurise ainsi vous pouvez retirer certaines pièces pour réaliser vos travaux de remplacement ou nettoyage le cas échéant. Le vase d’expansion (accessoire composant la chaudière murale), reste plein d’eau c’est lui qui contient le plus grand volume d’eau de la chaudière entre 5 à 8 litres d’eau en moyenne (un peu plus si il a été remplacé par un vase externe).

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Pour remplir votre chaudière avant tout vous observez bien si vous avez correctement réalisé les étanchéités liées à votre intervention de remplacement de pièce puis :

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1° – Au moyen d’un tournevis plat (dans le cas de notre photo n° 2) vous ouvrez doucement la vis d’isolement Départ chauffage puis la vis d’isolement Retour chauffage ainsi vous mettez en contact la chaudière vidangée en partie avec l’installation de chauffage

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2° – Au moyen des deux petits robinets noir situés sur le « disconnecteur » appareil noir situé à l’extrême gauche de la photo n°2 vous ouvrez le premier (l’ordre n’a aucune importance) doucement puis le second vous commencez à  entendre un bruit caractéristique de passage d’eau dans la canalisation.

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3° – Vous observez le manomètre qui est situé sur la droite du cadran avant de votre chaudière (voir photo n° 3 – en bas) il est constitué de petites leds et il est gradué en « bar » dès que vous arrivez à 1 bar vous continuez encore quelques secondes de remplir puis vous arrêtez avant d’arriver à 1,5 bar. Il n’est pas nécessaire de mettre l’installation de chauffage en pression.

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4° – Vous remettez en service votre chaudière en actionnant le bouton d’allumage, rapidement vous entendez un bruit de bouillonnement c’est normal le circulateur de la chaudière s’est mis en service, après quelques secondes vous arrêtez la chaudière à son interrupteur puis vous purger tous les radiateurs prévoir à ce titre une grosse éponge qui sera nettement plus pratique q’un verre ou un autre type de récipient.

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5° – Dès que les radiateurs sont purgés, remettez en service la chaudière attendre 1 à 2 minutes puis regardez la valeur de la pression sur le manomètre situé à droite de la chaudière si il a baissé réajustez là entre 1 et 1,5 bar comme décrit plus haut. Il est possible que les jours suivants il y ait des appoints en eau à réaliser profitez pour contrôler sous la chaudière ainsi qu’à l’endroit de la manipulation de dépannage que vous avez réalisé, si il n’y pas l’apparition d’une petite fuite.

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Photo n° 3 – Tableau avant de la chaudière De diétrich – modèle : City

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Photo n° 4 – Barrette de raccordement inférieure Modèle : Isofast – Marque : Saunier duval

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On observe de gauche à droite :

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1° – Premier « bloc » en laiton laiton avec vis plate d’isolement plate (à ne pas manipuler avec un tournevis plat !!  mais au moyen d’une clé plate) c’est le Retour chauffage, le bloc est composé sur son flanc droit d’un téton surmonté d’un petit robinet noir servant à la vidange de la chaudière.

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2° – Second « bloc » en laiton plus petit que le premier il est composé d’une vis plate d’isolement (à ne pas manipuler avec un tournevis !!! mais une clé plate) c’est l’entrée de l’eau froide dans la chaudière, ce « bloc » possède un prolongement partant sur la droite et raccordant le « disconnecteur » de remplissage chaudière.

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3° – Troisième « bloc » noir appelé disconnecteur il sert au remplissage de la chaudière (c’est un clapet anti-retour évitant en cas d’avarie d’envoyer sur le réseau d’eau froide sanitaire de l’eau souillée) le petit robinet noir sert à remplir la chaudière contrairement à la chaudière modèle : City vue plus haut le disconnecteur de la chaudière modèle Isofast (celle présenté ci dessus) ne possède qu’un seul robinet de remplissage. Le disconnecteur possède un prolongement également partant vers la droite et raccordant un quatrième « bloc » en laiton.

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4° – Quatrième « bloc » en laiton composé d’une vis d’isolement plate ( ! Ne pas manipuler cette vis d’isolement avec un tournevis plat mais une clé plate) c’est Départ chauffage, il est également composé comme le premier « bloc » de gauche d’un téton et d’un robinet noir de vidange chaudière.

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Note complémentaire : on peut observer à droite et plus bas sur la photo la soupape de sureté chauffage tarée à 3 bars avec sa tête caractéristique de couleur rouge. La soupape sanitaire quant à elle non visible sur cette photo est tarée à 10 bars et possède une tête de couleur bleue.

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Photo n° 5 – Quelques modèles de disconnecteur servant en autre à remplir la chaudière

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Disconnecteur sur chaudière murale de marque Franco Belge

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Disconnecteur sur chaudière murale de marque Ferroli

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Disconnecteur sur chaudière murale de marque Wolf

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Le corps de chauffe d’une chaudière murale est constitué d’une chambre de combustion et d’un échangeur principal.

Photo n° 1 – Corps de chauffe d’une chaudière avec en haut l’échangeur principal vu de face et au centre le caisson constitué de panneaux isolants thermiques blanc entourant le brûleur.

L’échangeur est en cuivre il est revêtu d’une peinture de protection à base d’aluminium et de silicone à haute résistance à la température.

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1 ° – Entretien de l’échangeur principal ou primaire

L’échangeur principal doit être brossé au moyen d’une brosse à poils synthétiques afin de ne pas venir rayer le revêtement aluminium recouvrant l’ensemble du primaire. Des rayures mettrons à nu le corps du primaire en cuivre qui aura tendance à s’abimer prématurément.

Photo n°2 – Nettoyage au moyen d’une brosse synthétique du primaire

Un coup de pinceau final peut être utile afin de retirer les derniers scories coincés entre les ailettes fixées sur la tubulure de l’échangeur.

Photo n° 3 – Petit coup de pinceau au final

L’échangeur principal n’a pas besoin d’être déposé pour être nettoyé car sa dépose risque d’engendrer plus d’inconvénients qu’autre chose en effet ceci nécessiterais la vidange de la chaudière et donc un nouveau remplissage pour sa remise en service apportant du même coup gaz dissout et gaz libre dans l’installation, en qui concerne les gaz dissout le problème se porte sur l’oxygène (l’eau de remplissage est saturée en oxygène avec 9,2 mg / Litre à 20 °C) celui ci va entretenir la formation des boues (voir à ce sujet dans le Sommaire – La Catégorie : Embouage / désembouage – Article 1 : l’embouage des réseaux de chauffage) et pour la quantité de gaz libre ceux ci vont être introduit dans le réseau chauffage par l’intermédiaire des bulles et sera après coup difficile à purger.

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Le conseil du pro :

Pour remplir votre chaudière ouvrir lentement et sans excès le robinet de remplissage et vérifier que la pompe chauffage soit à l’arrêt pour cela couper la demande de chaleur du thermostat d’ambiance, ne faite pas de puisage eau chaude sanitaire, ou si votre chaudière le permet arrêter votre chaudière au niveau de son interrupteur (uniquement si votre chaudière est équipée d’un manomètre analogique).

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2° – En cas de mauvais entretien de votre échangeur primaire de nombreux désordres apparaitrons obligatoirement

Pendant la période de chauffe la combustion du gaz naturel conduit inévitablement à la mise en suspension de particules solides comme l’on appel des imbrûlés ceux ci vont être entrainés par le mouvement ascendant des fumées et traversés les ailettes de l’échangeur principal. Une fraction de ces imbrûlés viendra inévitablement se bloquer dans l’espace réduit (3 mm) aménagé entre chaque ailettes, plus la chaudière fonctionnera et plus les dépôts solides s’accumuleront bouchant à terme complètement certaine partie du passage. Ceci conduit dans un premier temps à un mauvais échange thermique au niveau de l’échangeur principal certaines zones de celui ci ne vont pas chauffer suffisamment alors que d’autres au contraire vont sur-chauffer cette mauvaise répartition thermique apportera des contraintes au niveau du métal de l’échangeur qui se déformera de plus en plus sur des zones qui s’élargiront au fur et à mesure de l’encrassement des ailettes.

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Photo n° 4 – Encrassement anormal  d’un échangeur principal âgé de 10 ans

Cette photo nous montre l’état d’un primaire mal entretenu – La chaudière peut être suivie et soi disant entretenue et présenté un primaire comme celui ci, tout simplement parce que l’entretien est bâclé et que même le minimum n’est pas réalisé.

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Photo n° 5 – Etat d’un échangeur principal fonctionnel et sein âgé de 10 ans – Brossé et normalement entretenu

L’âge de la chaudière n’est pas dans tous les cas un critère justifiant les dégradations que nous rencontrons trop souvent sur le terrain. Une chaudière correctement entretenue et suivie durera bien plus longtemps, elle consommera moins et sera moins dangereuse qu’une chaudière qui ne l’est pas. Car si l’encrassement persiste de trop nous obtenons une dégradation irréversible de l’échangeur.

Photo n° 6 – Echangeur primaire hors service – Chaudière âgée de moins de 10 ans

Cette photo illustre la dangerosité d’une chaudière mal entretenue ou pas du tout entretenue en effet les dépôts atteignent une telle densité qu’ils carbonisent en produisant un gaz mortel le monoxyde de carbone et en corrodant progressivement l’armature de l’échangeur le rendant totalement hors d’usage.

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Photo n° 7 – Echangeur qui s’est enflammé complètement – Chaudière mal entretenue et ayant une quinzaine d’année

On observe en bas à droite qu’une partie entière de l’échangeur a disparue.

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Photo n° 8 – Même échangeur que la photo n°7 mais vu de dessous

On observe bien les dépôts solides entre chaque ailettes. Les cristaux verdâtres qui l’on distingue correspondent à du carbonates de cuivre formés par les condensats acides qui attaquent le cuivre de l’échangeur. Cette chaudière devait travaillée avec un départ chauffage trop faible.

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Le conseil du pro :

Ne régler pas votre départ chaudière en dessous de 60 °c car la température des fumées risque de s’approcher dangereusement du point de rosée et donc de former des condensats qui vont attaquer l’échangeur cuivre qui n’est vraiment pas prévu pour travailler avec un départ trop faible.

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Photo n° 9 – Résultat d’une chaudière mal réglée avec formation de carbonate de cuivre (turquoise) apparu sous l’effet des condensats acides

Vous pouvez également observer sur cette photo le mauvais état apparent des ailettes qui sont pour certaines complètement aplatis, cette configuration n’est pas bonne puisqu’elle va favoriser la rétention des particules solides d’imbrûlés.

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Photo n° 10 – Echangeur n’ayant jamais été brossé – Formation d’une concrétion instable pouvant s’enflammer

En haut de photo sur la partie centrale on observe bien la formation d’une concrétion grisâtre constitué de particules très fines d’imbrûlés qui sont venu former un bouchon.

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Le dernier conseil du pro :

Pendant l’entretien de votre chaudière veiller impérativement à ce que le brossage (avec une brosse synthétique) de l’échangeur principal soit effectué. Bien évidement si il n’est pas utile de retirer l’échangeur principal pour son brossage par contre la dépose du brûleur est tout à fait nécessaire afin que les particules solides retirées lors du brossage de l’échangeur ne retombent sur celui-ci. Le brûleur devra lui aussi être correctement brossé.  Pour cette procédure une brosse douce en laiton sera tout à fait appropriée.