CHAUFFAGE
Install Magazine 961 – juin 2019

Une expertise dans les grandes puissances

L’offre de Viessmann pour les collectivités et l’industrie

Le fabricant de matériel de chauffage Viessmann possède une offre variée dans les grandes puissances. Cela va des chaudières à condensation pour collectivités jusqu’aux chaudières à vapeur de max. 26 tonnes/heure et à eau chaude industrielles de max. 20 MWX MW. Ces séries sont produites dans deux usines spécialisées : une à Berlin pour la gamme destinée aux collectivités et une autre à Mittenwalde, dans l’ancienne Allemagne de l’Est, pour les modèles industriels. L’expertise en matière de production constitue ici un atout non négligeable.

Chaudière à condensation au gaz

L’usine à Berlin est en pleine phase de transition : des chaudières basse température, elle est désormais affectée à la Vitocrossal 100, une chaudière à condensation innovante au gaz avec un échangeur de chaleur modulaire en acier inoxydable. Ce dernier est conçu sur le principe d’un échangeur à plaques, mais dans une forme qui fait plus penser à un élément de chaudière classique en fonte. Un élément de chaudière affiche une puissance d’environ 20 kW. Un module standard se compose de plusieurs éléments, de sorte qu’on peut proposer des chaudières dans des plages de puissances de 75 à 320 kW, avec la possibilité d’une version « double chaudière » de max. 640 kW.

La Vitocrossal 100 (type CI) n’est pas seulement compacte, elle est également particulièrement efficace, avec un rendement de 98% sur PCS. Ce mode de construction a par ailleurs un avantage déterminant : bien que le volume d’eau d’une chaudière soit relativement limité, il n’y a toutefois pas de limite sur le température de retour. On peut de ce fait habituellement se passer de bouteille casse-pression. La chaudière peut par ailleurs aussi déjà fonctionner à pleine puissance lors de la phase de réchauffement, même en cas de températures de retour froides.

À noter également que jusqu’ici, l’usine de Berlin a produit plus d’exemplaires de la Vitocrossal 100 que de toutes les autres séries réunies. Cette part continuant à croître, les lignes de production sont systématiquement affectées aux nouveaux modèles. Le traitement de l’acier inoxydable exige en effet d’autres techniques que l’acier ordinaire.

Une production de qualité

Viessmann a repris le siège de Berlin en 1979 (anciennement Krupp) afin de l’affecter spécialement aux chaudières de grandes puissances. Le processus de production complet du corps de chaudière et de l’habillage se déroule dans cette usine ; seuls quelques éléments comme les tubes ou les bouteilles viennent d’un sous-traitant. L’usine de Berlin produit des chaudières non seulement pour le marché européen, mais aussi pour l’Asie et les États-Unis. Ces chaudières satisfont en effet aussi aux exigences spécifiques des marchés en question.

En ce qui concerne la Vitocrossal 100, tout commence avec la création des plaques pour l’échangeur de chaleur. Cela se passe en deux étapes : une première dans une presse puissante pour donner la forme de base, et ensuite dans une presse plus légère pour apposer les détails plus précis. L’huile de pressage est ensuite éliminée dans une machine à laver spéciale, et les plaques sont soudées et assemblées les unes avec les autres de manière à former le corps de chauffe de la dimension souhaitée. Pour l’échangeur de chaleur, Viessmann utilise de l’acier inoxydable de haute qualité. Ce dernier est bien protégé contre la charge thermique, y compris à long terme. Il en résulte que le corps de chauffe possède une longue durée de vie. L’inox est certes jusqu’à dix fois plus cher que le simple acier au carbone. C’est pourquoi on utilise de l’acier standard là où cela se révèle possible. Les espaces dans lesquels sont traités l’inox et l’acier sont strictement séparés, afin d’éviter toute contamination.

Viessmann recourt de manière intensive à l’automatisation et aux robots. Les éléments de chaudière sont ainsi assemblés à l’aide de robots de soudage qui contrôlent le soudage en trois dimensions à l’aide d’une caméra, et adaptent en permanence le processus sur base de 60 calculs par seconde. Ce robot de soudage a spécialement été développé par la société Close pour Viessmann. Ensuite, la soudure est encore une fois contrôlée visuellement. Divers contrôles sont par ailleurs également effectués durant le processus de production. Le corps de chaudière est ainsi soumis à un test d’étanchéité avec de l’eau sous pression. Chaque ouvrier possède à cet effet son propre tampon de contrôle. Lorsqu’une pièce est approuvée, il appose son tampon dans le métal, de sorte qu’aucun doute ne subsiste sur la personne qui a laissé passer telle ou telle pièce. Les ouvriers sont étroitement liés dans le processus de qualité à l’usine : une fois par semaine, une concertation est menée par poste de travail à propos des problèmes existants et des améliorations possibles.

Des chaudières à vapeur et à eau chaude pour l’industrie

Si à Berlin, ce sont des chaudières jusqu’à environ 2MW qui sortent de la chaîne, Viessmann possède encore bien d’autres cordes à son arc. Les plus grosses chaudières sont produites à Mittenwalde, une petite ville dans les environs de Berlin, dans l’ancienne Allemagne de l’Est. Ce lieu n’a pas été choisi par hasard. Déjà du temps de la RDA, une usine métallurgique y était installée ; de nombreux soudeurs expérimentés y étaient donc disponibles. Dans le cas de chaudières de quelques mètres de diamètre et d’une puissance de 20 MW, une qualité irréprochable de soudure se révèle indispensable. Ces chaudières sont systématiquement testées à 1 ,85 fois la pression de service.

Les corps de chaudière sont soudés et montés à Mittenwalde. Les les tubes de fumée proviennent de sous-traitants. La qualité des soudures a effectivement été soigneusement testée, à l’aide d’ultrasons et de rayons X. Si le client le souhaite, toutes les soudures critiques peuvent être contrôlées à l’aide de rayons X. Les soudeurs qui exécutent les soudures critiques sont testés toutes les trois semaines. S’ils ne réussissent pas le test, ils sont déplacés vers d’autres postes de soudage, jusqu’à ce qu’ils atteignent à nouveau le niveau exigé.

Chambre de combustion refroidie par eau

Une des spécialités Viessmann est la chambre de combustion refroidie par eau, alors que d’autres fabricants utilisent de la pierre réfractaire. Cela permet d’une part d’obtenir un meilleur refroidissement de la chambre de combustion, ce qui contribue à abaisser les émissions nocives ; et cela garantit d’autre part une plus longue durée de vie. La pierre réfractaire s’use au contact de la chaleur, et doit être remplacée au bout d’un certain temps. Cette opération prend quelques jours, pendant lesquels la chaudière est à l’arrêt forcé. Grâce au système de refroidissement par eau, rien de tel avec les chaudières Viessmann, qui peuvent donc continuer à fonctionner.

Sur demande des clients, Viessmann a également équipé ces chaudières d’économiseurs. Ce sont des échangeurs de chaleur installés en aval dans l’évacuation des gaz de fumées, qui préchauffent l’eau de retour avant qu’elle ne revienne dans la chaudière. Ces éléments réalisés sur mesure accroissent le rendement, de sorte qu’ils sont rapidement rentabilisés.

Les chaudières de cette puissance sont utilisées dans l’industrie, les hôpitaux, le secteur alimetaire (par ex. les brasseries). Il s’agit à chaque fois de travail sur mesure. Viessmann Belgique dispose d’un spécialiste en la matière chargé de réaliser les plans avec le client. La chaudière ne peut en effet être mise en service qu’une fois le projet complètement terminé. La qualité et le niveau technologique portent leurs fruits : Viessmann Belgique estime que l’entreprise possède environ la moitié du marché dans ce segment.

Par Alex Baumans