Chaudière à condensation : faut-il traiter les condensats acides avec un neutraliseur ?

Une chaudière domestique de 26kW de puissance, fonctionnant 1.500 heures par an en phase condensation permanente va produire environ 5m3 de condensats, soit parfois entre 4 à 12L de condensats acides par jour : hors de question de mettre un simple sceau en dessous de sa chaudière ! Mais cette quantité reste faible comparée aux rejets quotidiens « basiques » d’un logement, à fort contenu de produits lessiviels qui vont largement compenser l’acidité des rejets de condensats.

L'acidité des condensats (pH) est effectivement assez forte : environ 3,5 avec une chaudière gaz condensation, et 2,5 pour une chaudière fioul condensation. Elle est issue du gaz carbonique de la combustion qui est emprisonné dans la vapeur d’eau lors de la condensation : il forme alors de l’acide carbonique.

La question qui revient souvent au sujet de ces condensats de chaudière concerne leur traitement en sortie de chaudière. Car malheureusement, on peut lire ici ou là tout est son contraire !

BWT AQA Pura : filtre économique pour purifier l’eau du robinet

BWT Permo vient de lancer un nouveau produit, le filtre « BWT AQA Pura » qui permet de purifier l’eau du robinet très simplement, et ce sans les contraintes et les risques des carafes filtrantes aux filtres onéreux.

Destiné à un usage domestique, le filtre « BWT AQA Pura » est un moyen idéal pour optimiser la qualité de l’eau des machines à café, des distributeurs de boissons chaudes et froides et autres frigos américains, mais aussi et surtout du robinet d’eau froide dans votre cuisine ou de votre salle de bains. Car même la meilleure eau potable nécessite parfois d’être améliorée pour être agréable au goût.

Dubourgel DFX PureSafe : le premier robinet WC à détecteur de fuite

Après plusieurs années et en fonction de la qualité de votre eau (calcaire), le joint de fermeture de la soupape du WC peut se détériorer, entraînant une fuite d’eau insidieuse mais souvent significative. Une fuite d’eau sur un WC peut représenter une perte de 45 à 350m3 d’eau par an, soit un surcoût pouvant avoisiner les 1.000€ et un gaspillage d'une ressource précieuse pour notre environnement ! On estime par exemple qu'un WC sur 3 fuit en région parisienne. Or il est assez difficile de se rendre compte que son WC fuit légèrement.

Dubourgel a développé le premier robinet flotteur pour WC qui apporte une réponse fiable à cette problématique économique et écologique. Le robinet « DFX PureSafe » a la capacité de détecter une fuite d'eau de soupape grâce à sa technologie brevetée entièrement hydraulique, assurant une véritable protection contre les pertes d’eau couteuses pour les propriétaires de logements ou les collectivités. Le robinet DFX a obtenu la médaille d'or du concours de l'innovation BATIMAT 2013.

Le disconnecteur : dispositif indispensable et obligatoire

La réglementation, issue notamment du règlement sanitaire départemental, impose qu’une installation de chauffage ne puisse polluer le réseau d’eau potable public ou un réseau privé collectif en amont, destinée donc à la consommation humaine, par un quelconque retour d’eau polluée vers ce dernier. 

Ceci pourrait, en particulier, se produire au niveau du système de remplissage de l’installation. Or le circuit de chauffage contient en effet de l’eau non potable, voir potentiellement fort dangereuse pour la santé, avec un mélange de boues, de produits chimiques (inhibiteur de corrosion), d’antigel, mais aussi potentiellement de bactéries …

Combien coûte votre eau chaude sanitaire ?

Tout d'abord, un petit rappel de physique : si vous plonger une résistance électrique dans un ballon d'eau, elle va consommer de l'électricité et fournir de la chaleur en échange. Cette énergie calorifique produite (Q) est proportionnelle à la puissance du corps de chauffe (P) et au temps de chauffe (t) :

Q = P x t

Pour élever en température n'importe quel corps, il faut lui fournir une énergie en quantité dépendant de sa masse (m), de son aptitude à être réchauffé (c : chaleur massique) et des températures initiale et finale (ΔT : différence entre température finale et température initiale) :

Q = m x c x ΔT

Avec ces deux formules, on peut alors obtenir la formule suivante :

P x t = m x c x ΔT

Pour l'eau, 1 litre=1kg et c=4.180J/(kg.°C) = 0,00116kWh/(kg.°C). Il faut donc :

1,162kWh pour chauffer 1000 litres d’eau de 1°C

Pour une résistance électrique dans un chauffe-eau, en considérant que le rendement est proche de 100% (toute la chaleur produite électriquement est communiquée à l'eau), pour chauffer 1m³ d'eau de 12°C (température moyenne de l’eau en entrée d’habitation, environ 10°C en hiver, 15°C en été) à 40°C (moyenne estimée de la température d'usage de l'eau chaude), soit un ΔT de 28° (40-12), il faut donc dépenser environ :

1,162 x 28° x 1000 = 33kWh pour chauffer 1m³ d'eau de 12 à 40°C

Attention toutefois, une production d’eau chaude sanitaire comporte toujours des pertes qui augmentent forcément la consommation :

• Les pertes dans l'enveloppe des ballons : Elle est indiquée par les fournisseurs dans les documentations techniques sous le terme de "consommation d'entretien". La consommation d'entretien type pour un ballon électrique de 200 litres est de l'ordre de 1,7kWh par jour (pour un ballon réglé à 65°C et dans une ambiance de 20°C), soit environ 620kWh/an. Attention, cette consommation peut aussi fortement augmenter en cas d’entartrage de la résistance du ballon ou de la position du chauffe-eau dans un local froid.
• Les pertes dans les tuyaux : elles combinent à la fois de la perte d’énergie (isolation des tuyauteries) et perte d’eau (distance du générateur d'eau chaude au point de puisage entraînant à puiser plusieurs litres d'eau avant d'obtenir de l'eau chaude au robinet).
• Les pertes dans la chaudière : que ce soit une chaudière à gaz, à fioul, ou à bois, destinée par ailleurs au chauffage de la maison, le rendement varie tout au long de l’année, puisque en été, la chaudière va être sollicitée de façon intermittente pour la préparation d'eau chaude, entraînant entre chaque sollicitation, le refroidissement de l'eau contenue dans le circuit de la chaudière.

Un ballon de base (résistance "blindé") de 100L à 60°C dans une ambiance à 10°C perd ainsi environ 0,5°C/heure (en prenant une constante de refroidissement de 0.28, fonction de l'isolation du ballon, à trouver dans ses caractéristiques). Attention, ceci est une simple estimation et ordre de grandeur, le calcul étant bien plus complexe que celui ci-dessous, et surtout variant dans le temps !

100L d'eau perd : 100L x (60°-10°) x 0,28 = 1.400Wh en une journée, soit 58Wh/h.

La capacité thermique massique de l'eau étant d'environ 1.162Wh/(kg.°C) :

une perte de 58Wh représente environ 0,5°C en une heure (100L d'eau = 100kg)

Attention à nouveau, cette valeur n'est pas constante dans le temps. En effet au bout d'une heure, la température de l'eau sera donc < 60°C et la perte ne sera plus de 58Wh par heure mais inférieure (le ΔT entre la température de l'eau et l'ambiance varie en permanence au fur et à mesure du refroidissement). Mais sur 24H, on peut estimer que l'eau chute d'environ 12°C.

Selon les sources, les régions, le type d'habitat, une famille de 4 personnes consomme en moyenne de l'ordre de 120 à 200m³ d'eau par an. Pour les calculs suivants, nous prendrons une moyenne de 160m³ : 40% de cette eau sert au bain et à la douche et 5% à la cuisine. On retiendra donc qu'environ 45% de la consommation d'eau est chauffée, soit environ 70m³.

Alors combien coûte cette quantité d’eau chaude pour une famille de 4 personnes avec les différentes énergies (sans compter le prix de l’eau en moyenne à 4 euros le m³). Avec prix énergie au 02/2017.

Chauffe-eau électrique

Dans le cas le plus défavorable, l'eau est chauffée par de l'électricité au tarif des heures pleines soit 0,1459€/kWh (contrat 6kVA).

(70 x 33 + 620) x 0,1459 = 428 euros / an en tarif de base

Avec une tarification heures pleines/heures creuses et un chauffe-eau électrique qui ne fonctionne qu'en heures creuses le coût de l'énergie devient :

(70 x 33 + 620) x 0,1270 = 372 euros / an en tarif HP/HC

NOTA : la différence entre un abonnement 6kVA "base" et "heures creuses" n'est que de 4,01€TTC/an pour un différentiel de consommation d'environ 56€/an, ce qui pousserai donc ce dernier à être souscrit. Mais attention, ceci est vrai pour une consommation d'environ 4 personnes (capacité de chauffe-eau importante), sachant aussi que le prix du kWh en heures pleines est pratiquement 1cts €TTC plus cher ! Ainsi, pour des chauffe-eau de faibles capacités (avec aussi une utilisation assez continu tout au long d'une journée) ou une faible utilisation d'eau chaude, si vous n'avez pas d'autres usages importants en électricité notamment la nuit, le tarifs HC/HP pour un chauffe-eau électrique n'est pas forcément adapté !

Gaz naturel

Si on considère un rendement moyen de chaudière de l’ordre de 85% (intégrant les différentes pertes), avec un tarif du kWh de gaz de l’ordre de 6cts€ pour un abonnement de plus 6.000 kWh/an (logement aussi chauffé au gaz - tarif B1) :

70 x 33 x 1,15 x 0,06 = 160 euros / an

Fioul

Le prix du fioul domestique est à 80cts€ le litre, le rendement des chaudières variant entre 75 et 95%, l'énergie récupérée est de l’ordre de 7,5 à 9,5kWh/litre. Nous prendrons comme pour le gaz 85% de rendement, soit 8,5kWh/litre :

70 x 33 x 0,8 / 8,5 = 217 euros / an

Chauffe-eau thermodynamique

Compte tenu de son coefficient de performance, une pompe à chaleur air/eau chauffant principalement l’eau, ce type de ballon peut engendrer jusqu'à 70% d’économie d’énergie, soit un coût annuel d’environ :

128€/an avec un tarif électrique de base

Comme vous avez pu vous en rendre compte, l’enjeu économique d’une famille de 4 personnes pour la production d’eau chaude sanitaire n’est pas très important (d’où le nombre très important de chauffe-eau électriques dans le parc français), et une amélioration de 30% de la consommation énergétique n’engendrait que quelques dizaines d’euros d’économies. Il faut donc clairement considéré en premier lieu cette amélioration comme un enjeu environnemental.

On peut cependant, et plus particulièrement dans les installations existantes, trouver des solutions pour consommer à la fois moins d'eau et moins d'énergie :

• isolation des tuyaux de l'installation
• amélioration de l'isolation des ballons, ou déplacement de ceux-ci dans des pièces chauffées
• installation d’un ballon thermodynamique (voir solaire) lors d’un remplacement de chauffe-eau électrique (voir amortissement chauffe-eau thermodynamique)
• utilisation de chauffe-eau instantanés ou de plusieurs ballons de tailles différentes en fonction des usages
• système de production d'eau chaude différent en été et en hiver
• réduction des délais d'attente de l'arrivée de l'eau chaude lors des puisages (ex. bouclage sanitaire).

PERMO E1 - Centrale de protection de la maison 6 en 1 !

Le leader européen de la protection des réseaux d’eau et du traitement de l’eau, le groupe BWT vient de sortir un nouveau produit unique sur le marché via sa marque professionnelle PERMO. Le filtre pour eaux potables « PERMO E1 », véritable centrale de protection de la maison, est ainsi équipé d’un régulateur de pression intégré (avec manomètre intégré), d’un clapet anti-retour obligatoire sur toute arrivée d’eau, de piquage, d’un filtre, d’une prise échantillon, et d’une vanne de coupure permettant l’installation d’un appareil 6 en 1 ultra compact et simple d’utilisation.

Son filtre hygiénique de 90μm assure ainsi la pureté de l’eau et permet l’élimination des particules solides. Cette protection est plus que nécessaire aujourd’hui pour tous vos appareils ménagers (robinetterie thermostatique, adoucisseur, sprinklers d’arrosage, goutte à goutte, chaudière ...) et est ainsi fortement recommandé ou voir exigé par les constructeurs afin de pouvoir bénéficier de leur garantie constructeur.

L’ingéniosité du produit vient de son levier verrouillable, qui permet au PERMO E1 un échange de la cartouche dans les meilleures conditions : la cartouche est livrée conditionnée sous scellée dans un bol plastique pour garantir son intégrité parfaite sur le plan de l’hygiène et permettant un échange sans contact avec l’utilisateur, et ce en un temps record (30 secondes maximum ! voir la vidéo à la fin de l'article). Le constructeur recommande un remplacement du tamis du filtre environ tous les 6 mois (sachant qu'un nettoyage manuel est toujours possible !). A cette fin, le filtre PERMO E1 est équipé d’un voyant lumineux permettant de vous signaler le remplacement de la cartouche filtrante sans risque d'oubli.

PERMO E1, commercialisé au prix public de 295€HT (soit à un prix inférieur pour acquérir et faire installer l'ensemble des fonctionnalités séparément), est donc une solution idéale pour équiper l’arrivée d’eau potable des logements individuels, maisons ou appartements en combinant de très nombreux avantages dans un encombrement réduit :

• Facilité et rapidité d'installation

• Vanne de coupure d’eau intégrée

• Réducteur de pression visuel et clapet anti-retour intégrés

• Filtration fine (90μm) à grand débit (3,6m3/h)

• Simplicité et rapidité d’entretien (30 sec. maximum)

• Maintenance très hygiénique de la cartouche

• Voyant lumineux pour indiquer la nécessité du remplacement de la cartouche

Intérêt du vase d’expansion sanitaire pour un ballon ECS

Un vase d’expansion sanitaire est un dispositif non obligatoire mais qui est fortement recommandé par les professionnels du chauffage lors de l’installation d’un ballon de stockage de l’eau chaude sanitaire, que ce soit avec un chauffe-eau électrique, une chaudière avec ballon ECS intégré, un préparateur d’eau chaude, etc…

En effet, pendant le cycle de chauffe de l’eau contenu dans le ballon, l’eau demandant à se dilater dans un volume qui ne peut augmenter, la pression de l’eau augmente. Cette surpression est évacuée par le groupe de sécurité qui est taré pour s’ouvrir à une certaine pression (en général 7 bars), ce qui permet de limiter la pression dans le ballon et les tuyauteries. Cet écoulement d’eau durant la chauffe du ballon correspond en moyenne à 3% du volume du ballon.

Ainsi ce petit volume d'eau perdu à chaque cycle de chauffe, tous les jours, fini par représenter une quantité non négligeable sur les factures d’énergie (électricité, gaz, fioul ...) et d’eau en fin d'année. De plus, cet excès de pression risque à la longue de « fatiguer » certains organes comme le groupe de sécurité qu’il faudra alors changer plus régulièrement, ou d’entraîner des fuites sur des soudures ou raccords et des dégâts.

L’intérêt d’installer un vase d’expansion sanitaire est donc triple : il permet d’aborder l’augmentation de pression dans les ballons d’eau chaude avant que le groupe ne s’ouvre, et par conséquent, de limiter la perte d’eau lors de la période de chauffe du ballon d’eau chaude (économies d’eau), de chauffer moins d’eau (économies d’énergie), et enfin de soulager le groupe de sécurité (économie de pièces).

Attention, un vase d’expansion sanitaire est généralement de couleur « blanche » (à ne pas confondre avec les vases d’expansion « chauffage » de couleurs en général rouge, gris ou bleu). Il doit être conforme au DTU 65-11 de 01-73, de qualité alimentaire (certifié ACS : Attestation de Conformité Sanitaire). Il peut accepter une température maxi de 110°C et une pression maxi d’utilisation de 7 bars (le groupe de sécurité s’ouvrant à cette pression est donc obligatoire).

Le vase d’expansion sanitaire se pose et s’intercale entre le groupe de sécurité et l’entrée d’eau froide du ballon par le biais d’un piquage (voir schéma). Il peut se trouver à l’extérieur mais aussi directement intégrer dans certaines chaudières.

Le choix et le dimensionnement du volume du vase d’expansion sanitaire se fait en fonction de la capacité et de la consigne de température du ballon d’eau chaude à protéger.

CAPACITE DU BALLON	TEMPERATURE DE CONSIGNE
	60°C	70°C	80°C
≤70L	5L	5L	5L
100L	5L	5L	8L
150L	8L	8L	12L
200L	8L	12L	18L
300L	12L	18L	25L
500L	25L	25L	2x18L

En outre, le vase d’expansion sanitaire est pré-gonflé à 3 bars. Il convient aussi que la pression d’alimentation du ballon soit d’environ 3 ou 4 bars maxi (sinon la vessie du vase sera déjà comprimée et on perdra le volume d’expansion), soit à l’aide d’un régulateur de pression en amont sur l’arrivée générale d’eau de l’habitation, ou bien soit avec un réducteur de pression dédié au ballon d'eau chaude et positionné juste avant le groupe de sécurité (type « REDUFIX »). Sachant que si la pression d'eau en entrée du ballon est supérieure à 7 bars, le groupe de sécurité s’ouvrira en permanence entraînant une perte d’eau en continu !

Pour en savoir plus : calcul et dimensionnement d'un vase d'expansion chauffage / sanitaire.

Qu'est-ce que la stratification d'eau dans un ballon ?

Nous vous proposons un petit article sur le phénomène physique de la stratification d'eau, permettant la séparation en couche d'eau de température différentes dans un ballon, nos clients nous demandons assez souvent le principe de fonctionnement de l'accumulation d'eau chaude dans un chauffe-eau.

https://elyotherm.fr/principe-stratification-ballon-eau-chaude