L’article suivant sur « Les dangers de l’eau gelée &Chaudières », écrit par Matt Livingston des enquêteurs HVAC, est initialement paru dans la colonne Technical Notebook du Magazine Claims et a également été publié sur Property Casualty 360.
La figure 1 et une vue intérieure d’une coupure d’eau basse bloquée dans une chaudière
Alors que nous entrons au cœur de l’hiver et que nous tournons notre attention vers des conditions de temps froid où l’eau gelée peut faire des ravages sur les propriétés commerciales et résidentielles, la menace d’une défaillance catastrophique de les chaudières sont grandes (comme le montre la figure 1).
Bien qu’il existe des protections contre les pannes importantes de la chaudière et qu’elles continuent de s’améliorer, elles restent loin d’être parfaites.
Une sécurité intégrée particulièrement sensible est la coupure de basse eau d’une chaudière (LWCO). Un LWCO est conçu pour avertir la chaudière qu’elle ne contient pas suffisamment d’eau pour » s’enflammer » et empêche les brûleurs de la chaudière de s’enflammer jusqu’à ce qu’un niveau d’eau salubre ait été rétabli.
Installation de seuils de basses eaux
Comme ces types de défaillances peuvent entraîner des blessures ou la mort, la plupart des codes d’État et de municipalité exigent l’installation de seuils de basses eaux pour les applications de chaudières résidentielles et commerciales.
Les LWCO se trouvent dans l’un des deux modèles: Sonde électronique (une introduction technologique plus récente) et flotteur mécanique (une version traditionnelle de technologie inférieure, vue sur la figure 2). Pour cet article, nous allons concentrer notre attention sur ce dernier.
Qu’est-ce qu’un LWCO à flotteur mécanique?
Les seuils de basses eaux à flotteur mécanique sont le dispositif de sécurité au niveau de l’eau le plus utilisé dans les applications de chaudières de chauffage résidentielles et commerciales. Ces LWCO sont de conception simple et fonctionnent un peu comme les bras de remplissage que l’on trouve dans les réservoirs de toilettes résidentiels. Lorsque le niveau d’eau baisse dans un réservoir de chaudière, le bras flottant « flotte » vers le bas jusqu’à ce qu’il atteigne un point où la chaudière n’est pas sécuritaire de fonctionner, et l’interrupteur éteint le système de chauffage comme illustré à la figure 3.
Problèmes courants avec les vannes LWCO
Malgré leur conception simpliste, les LWCO à flotteur mécanique sont sujets à plusieurs problèmes, qui peuvent avoir un impact catastrophique s’ils ne sont pas résolus. Ces problèmes incluent:
- Vannes bloquées: Les vannes LWCO à flotteur mécanique sont en contact constant avec l’eau d’alimentation et sont exposées aux minéraux, à la saleté, à la rouille et à d’autres solides dissous totaux (TDSS). Cette exposition prolongée au TDSS peut interférer avec la fonction conçue du flotteur, l’empêchant de se déplacer librement de haut en bas en fonction du niveau d’eau réel.
- Clocked LWCO: Parfois, les TDSS et d’autres impuretés peuvent empêcher la libre circulation de l’eau à travers la LWCO et peuvent » tromper » la LWCO en lui signalant qu’un approvisionnement adéquat en eau est présent dans la chaudière, alors qu’en fait le niveau minimum d’eau potable a été violé.
Conséquences d’une défaillance de LWCO
Si le flotteur est empêché de se déplacer librement et d’envoyer le signal approprié aux commandes de la chaudière (et au brûleur) pour arrêter la chaudière lorsque le niveau minimum d’alimentation en eau potable a été violé, la chaudière peut continuer à fonctionner sans eau (ou peut être autorisée à démarrer sans eau présente).
Si une chaudière fonctionne sans l’alimentation en eau nécessaire, la chaleur générée dans la chambre de combustion de la chaudière ne se transfère pas vers l’alimentation en eau et provoque une surchauffe du brûleur, de l’échangeur de chaleur et / ou du ou des tubes de la chaudière. Avec une exposition prolongée ou répétée à cette condition, les parois du brûleur, de la chaudière ou de l’échangeur de chaleur peuvent s’affaiblir et finalement se fissurer, comme le montre la figure 4.
Les conditions de congélation, associées à une défaillance de la LWCO, peuvent entraîner une défaillance catastrophique du système. Si les conduites d’eau d’alimentation de la chaudière sont gelées (ce qui est courant pendant les mois d’hiver froids), le système sera privé d’eau. Si le LWCO fonctionne simultanément, la chaudière démarrera et fonctionnera sans un approvisionnement en eau adéquat.
Le coût de la défaillance de LWCO
Lorsque les tubes de l’échangeur de chaleur ou de la chaudière se fissurent ou tombent en panne, le coût associé à la main-d’œuvre et aux pièces nécessaires à la réparation de la chaudière (à condition que les pièces soient toujours disponibles car les chaudières peuvent rester en service pendant des dizaines d’années) l’emporte souvent sur le coût du remplacement. La défaillance d’un composant relativement peu coûteux (généralement entre 200 $ et 600 installation, plus l’installation) peut finalement entraîner un règlement résidentiel de plus de 10 000 $.
Prévention des défaillances mécaniques du flotteur
Les vannes de LWCO à flotteur mécanique doivent être régulièrement « rincées » pour éliminer les TDSS qui peuvent empêcher le flotteur de se déplacer librement lorsque le niveau d’eau dans la chaudière change. La plupart des fabricants recommandent de rincer la chaudière au moins une fois par saison (certains experts techniques sur le terrain disent aussi souvent qu’une fois par semaine) en ouvrant la « soupape de purge », qui se trouve sous la conduite de la LWCO et permet aux dépôts nocifs de s’échapper. L’eau d’alimentation de la chaudière doit être traitée chimiquement pour éviter l’entartrage et maintenir des niveaux de pH appropriés pour une efficacité et une performance optimales de la chaudière.
La prévalence des chaudières dans les applications de chauffage résidentiel et commercial rend réelle la menace de défaillance de la LWCO.
Vous voulez plus d’informations sur les chaudières et les coupures de basses eaux? Consultez notre schéma de la chaudière, notre aperçu de la coupure des basses eaux et notre livre blanc sur la coupure des basses eaux.