INSTALLATION ET OUTILLAGE
Install Magazine 971 – septembre 2020

Utilité et fonctionnement des dégazeurs sous vide

Les solutions de Spirotech

La présence d’air dans les installations de chauffage peut entraîner toutes sortes de problèmes : des nuisances sonores au manque de confort jusqu’au pertes de rendement, en passant par des pannes de composants, comme des pompes ou des corps de chauffe. La problématique est double : d’un côté, il y a de la corrosion due à l’oxygène, ce qui peut entraîner la formation de boues, et dans les cas plus graves des fuites et des dégâts permanents ; et de l’autre, la présence d’air qui est la cause d’un mauvais écoulement, avec des conséquences néfastes sur les émissions de chaleur et l’équilibre hydraulique. Essentiellement dans les grandes installations, il convient de veiller en permanence à ce qu’il n’y ait pas d’air dans l’eau de chauffage.

Eliminer l’air de l’installation

Lors du démarrage d’une installation, il est aisé de s’assurer que celle-ci soit soigneusement dégazée, mais en fonctionnement, une certaine quantité d’air va inévitablement pénétrer dans l’installation. Cela peut se produire durant une manipulation ou lors d’un remplissage d’appoint, mais aussi par infiltration ou en raison des micro-fuites dans les éléments en matière synthétique. Plus l’installation est grande et complexe, plus le risque que cela arrive est important. Dans une nouvelle installation, on peut toutefois limiter ce phénomène grâce à un montage soigné et au choix judicieux des pièces, mais en rénovation, on doit partir du constat qu’une certaine infiltration d’air est inévitable. Par ailleurs, l’état d’une installation varie: les variations de pression et de température déterminent si de l’air –et dans quelle quantité- sera absorbé ou non.

Un système permanent pour éliminer l’air de l’eau de chauffage se révèle donc nécessaire. Les deux méthodes les plus utilisées pour extraire des gaz de liquides sont :

Le dégazage thermique

En accroissant la température, les gaz dissous se libèrent d’eux-mêmes dans un liquide. Ces bulles de gaz peuvent être extraites à l’aide d’un séparateur de microbulles d’air.

Le dégazage sous vide par dépression

Ici, une partie de l’eau de chauffage est mise en dépression. Les gaz dissous se libèrent ainsi. Ils peuvent alors être séparés et éliminés de l’installation. La quantité d’eau de chauffage traitée revient dans l’installation, et peut donc éventuellement à nouveau absorber de l’air présent. Ce cycle se répète tant que de l’air se trouve dans le circuit.

Le dégazage sous vide est plus efficace que le dégazage thermique. La quantité de gaz qu’un liquide peut absorber à une température donnée, dépend effectivement de la pression. La pression de fonctionnement d’une installation de chauffage est clairement supérieure à 1 bar. Dans ces conditions, à 100°C, il reste encore pas mal d’air dissous dans l’eau. L’eau va uniquement bouillir à cette température, à la pression atmosphérique, ce qui libère l’air dissous. Si, par contre, on abaisse la pression sous la pression atmosphérique, les gaz vont déjà se libérer à des températures beaucoup plus basses. Il est ainsi possible d’obtenir un dégazage complet de l’installation de chauffage à des températures de fonctionnement normales.

Quand le dégazage sous vide est-il pertinent ?

Cette technique se justifie pleinement dans le cas d’installations contenant beaucoup de branchements et/ou d’un faible écoulement dans certaines parties de l’installation. Dans de tels endroits, les conditions sont en effet idéales pour que de l’air s’accumule. Placer plus de dégazeurs peut par contre ici aider, mais il n’est pas toujours réalisable ou rentable de monter des dégazeurs sur tous les endroits sensibles. De par l’effet absorbant de l’eau traitée, un dégazeur sous vide ôtera toutefois tout l’air de l’installation avec peu d’écoulement.

Une autre application concerne les systèmes à faibles différences de température. Pour une pression donnée, plus la température va monter, plus on aura de gaz qui vont se libérer du liquide. Comme on l’a dit, on recourt à ce principe pour dégazer des installations de chauffage traditionnelles. Mais, comme aujourd’hui, on utilise de plus en plus de chauffage à basse température, par exemple dans des installations équipées de pompes à chaleur, cela signifie toutefois que les séparateurs d’air traditionnels seront moins efficaces. Un dégazeur sous vide conserve lui sa pleine efficience, même pour de telles températures de système.

Enfin, un dégazeur sous vide peut être installé à n’importe quel endroit de l’installation, sans perdre de son efficacité, contrairement aux séparateurs d’air. Si, dans le cas d’une rénovation, par exemple, il ne s’avère pas possible de placer un séparateur d’air dans un endroit optimal, le dégazeur sous vide constitue alors la solution idéale.

L’efficacité d’un séparateur d’air dépend en effet de l’endroit où il est monté. Ce dernier est déterminé par la hauteur statique et la température.

Hauteur statique et température

Si la pression statique au-dessus du séparateur d’air est trop élevée, les gaz dissous peuvent alors difficilement se libérer hors de l’eau. Au fur et à mesure que l’eau de chauffage monte dans l’installation, la pression statique diminue, ce qui va faciliter la libération des gaz. Donc, plus elle est élevée dans l’installation, plus grand est le risque de bulles d’air ; ces dernières se manifestent donc surtout dans les niveaux supérieurs. À ces endroits, on placera aussi de préférence un séparateur d’air. Malheureusement, dans la pratique, il n’est pas toujours possible d’intégrer un séparateur d’air, surtout en rénovation. Dans ce cas également, le dégazeur sous vide représente une solution.

Jusqu’à présent, nous sommes essentiellement revenus sur des applications de chauffage, mais le principe vaut également pour les installations de refroidissement et de process, ainsi que pour les systèmes au glycol. Dans ce dernier cas essentiellement, la présence d’oxygène peut entraîner des réactions indésirables avec le glycol, et le placement d’un dégazeur sous vide se justifie donc pleinement.

Sélection et dimensionnement

Cinq critères permettent de déterminer le dégazeur sous vide le plus adéquat :

Le volume d’eau de l’installation : cela englobe toutes les conduites, les corps de chauffe, les composants, etc.
La pression de fonctionnement maximale à l’endroit où le dégazeur sous vide a été monté ;
La nécessité d’un remplissage d’appoint automatique :
La nécessité de disposer d’une pompe de réserve pour le remplissage d’appoint. Cela permet de garantir ce remplissage dans des installations critiques, même lorsque la pompe principale tombe en panne ;
La nécessité d’isoler. C’est habituellement le cas dans des installations frigorifiques, afin d’éviter la formation de condensation, mais cela permet aussi de limiter les déperditions de chaleur dans une installation de chauffage.

SpiroVent Superior

SpiroVent Superior est une série de dégazeurs entièrement automatiques : le SmartSwitch détecte le moment où l’eau de chauffage est dégazée, et coupe alors l’appareil, de manière à ne pas consommer inutilement d’énergie. En option, l’appareil peut être équipé d’une fonction de gestion de la pression. Cette dernière surveille la pression dans l’installation, et assure -le cas échéant- le remplissage d’appoint. L’eau destinée au remplissage est quant à elle directement dégazée, de façon à éviter que de l’oxygène ne pénètre dans l’installation.

Il existe différentes exécutions, en fonction de la taille de l’installation. Tous les appareils Superior conviennent pour des températures allant jusqu’à 90°C, et peuvent aussi être utilisés pour des mélanges eau-glycol. Les plus grands modèles peuvent en outre être reliés à un système de gestion de bâtiment.

Par Alex Baumans

Photos: Spirotech