30 août 2007
LES GROUPES DE SECURITE DES CHAUFFE-EAU
LES GROUPES DE SECURITE
DES CHAUFFE-EAU (V2)
1 A quoi sert le groupe de Sécurité ?
2 De quel phénomène s'agit-il
3 Elements de constitution
4 Montage
5 Débits d'évacuation / ASSURANCES
6 Pression réseau et réducteur de pression
7 Maintenance Et Conclusions
Un petit article qui refait un peu l'anatomie d'un groupe de sécurité, car ce n'est pas évident pour tout le monde et même parfois pour des "professionnels"…
1 A quoi sert le groupe de Sécurité ?
Un groupe de sécurité est conçu pour protéger un appareil hydraulique, et très souvent un appareil de production d'eau chaude. Ce peut être aussi la production d'eau chaude d'une chaudière, ce qui revient pratiquement à la même chose.
La sécurisation consiste à éviter la destruction par explosion de l'appareil et les éventuelles conséquences pour les occupants du logement ou de la maison.
2 De quel phénomène s'agit-il
Dans le cas précis des chauffe-eau, il s'agit de compenser la dilatation de l'eau sous l'action de la chaleur produite par l'électricité ou par échange thermique avec une chaudière.
(Dans ce dernier cas, le ballon est souvent inclus dans l'enveloppe de la chaudière.)
Seulement en aparté, chacun sait, pour l'avoir appris à l'école primaire, que les liquides sont incompressibles ?
L'eau d'un chauffe-eau va donc se dilater et augmenter de volume. Ceci étant on va jouer sur l'élasticité des matériaux de la cuve pour compenser ce volume complémentaire. Il n'est pas possible de compenser indéfiniment car à un moment, donné ce serait d'abord la déformation permanente puis l'explosion de la cuve.
Les fabricants ont jugé par le calcul de la résistance des matériaux, les marges de sécurité, et les essais en laboratoire, que 7 bars étaient un seuil à ne pas dépasser.
(Par le passé, dans les années 50, les groupes de sécurité existaient aussi, mais beaucoup étaient tarés à des valeurs beaucoup plus faibles de l'ordre de 3.5 bars. il en a encore quelques-uns dans les chaumières au fond des bois….
7 bars sont devenus une référence de fait pour tous les chauffe-eau, et c'est peut-être aussi devenu une norme, et les groupes sont normalement "NF", (ceci représentant un produit de 
qualité Normes Françaises)
3 Elements de constitution
Les éléments fonctionnels sont : un clapet anti-retour et une soupape tarée à 7 bars.
A ces éléments, et pour le côté pratique, il est ajouté un robinet d'arrêt. Dont le rôle est important notamment pour la vidange de la cuve.
Le clapet est maintenant en plastique, ce qui évite les phénomènes de corrosion, mais n'élimine pas plus les grains de calcaire qui viennent se poser sur le siège du clapet, et rendent ainsi son action rapidement inefficace. Ce point sera développé dans l'article "Carrière de calcaire dans tous les robinets et appareils ménagers". (lien)
Dans l'ordre :
Vue sur le clapet
Vue arrivée eau froide et robinet à sphère
Vue de la soupape (Commande de vidange)
Vue de la soupape externe partie interne
(Click miniature pour ouvrir
d
ans une nouvelle fenêtre)
4 Montage
Le montage de ce groupe de sécurité est normalement prévu d'être placé au plus proche du chauffe-eau, et directement sur la tubulure d'admission en général.
Ce groupe de sécurité reçoit donc d'un côté, l'eau en provenance du réseau interne "public" et alimente par la partie basse la cuve du chauffe-eau.
Un orifice de sortie est prévu pour évacuer l'eau du volume dilaté de l'eau. Cet orifice DOIT être raccordé à un tuyau à l'air libre de section au moins égale au diamètre de sortie (ici dans l'exemple 26x34). Habituellement on utilise au minimum un tuyau PVC de 40, ainsi on est sûr de ne pas être pris au piège des assurances (voir ci-après).
Il y a lieu de remarquer d'après le schéma de principe que la soupape reste toujours potentiellement prête à agir quelque soit la position du robinet.
Pour vidanger le chauffe-eau, il y a lieu de fermer le robinet d'arrivée car ce serait le chauffe-eau ET le réseau qui partiraient en évacuation, puis d'ouvrir la soupape, sans oublier d'ouvrir un robinet d'eau chaude pour ne pas créer de dépression dans le chauffe eau et autoriser ainsi une vidange rapide et complète.
Des méthodes permettent de changer le groupe de sécurité sans vidanger le chauffe eau, mais quand on ne change qu'une fois dans sa vie un groupe se sécurité, il est à mon humble avis, préférable de ne pas innover, au risque de faire un inondation, et peut être en eau bouillante !
5 Débits d'évacuation / ASSURANCES
C'est là où mes "copains" les plombiers sont les plus laxistes, car ils raccordent le 26x34 par un petit tuyau cuivre de 10x12 vers le premier regard venu. (J'ai vu parfois utiliser le deuxième trou du robinet de remplissage de réservoir de WC !)
Il y en a même qui ne raccordent rien du tout ! Un seau est négligemment placé sous l'orifice d'évacuation et il n'y a jamais de fuite uniquement dans le cas très précis ci-dessous :
Pas de clapet au compteur de l'installation et pression du réseau ne dépassant pas 6.5 bars environ même de nuit. Lorsque le concessionnaire réseau pose un clapet c'est effectivement de sa faute !!! quand-même !...
Le débit en fonctionnement normal est de l'ordre du goutte à goutte voir un "fil" d'eau. Ce débit n'existe que si l'appareil est en chauffe (ou vient de l'être à cause des inerties)
Inutile de dire qu'une installation avec le petit tuyau de 10x12 (ou sans rien du tout est prohibée) pour deux raisons majeures :
- Si le concessionnaire d'eau installe un clapet (ce qui est à votre charge normalement mais est obligatoire) c'est "foutu" ! Le chauffe-eau va couler normalement en chauffe, parfois peut-être seulement la nuit.
- Si le concessionnaire a un ennui réseau et redonne de l'eau à un niveau de pression plus élevé ou qu'il a un problème technique de pression de service, alors là aussi, ça ne fonctionnera plus.
Dans tous les cas, ce tuyau PVC devra pouvoir absorber le plein débit ("gueule bée ") de l'installation. (Attention également aux siphons qui occasionnent des pertes de charge importantes et qui peuvent induire un débordement).
Les siphons sont aussi habituellement des ramasse-poussière qui ont tendance à se boucher. Aussi, je donne un avis personnel, je préfère sans siphon et direct au tuyau PVC (tant pis pour les odeurs éventuelles mais c'est à vous de voir !)
En ce qui concerne les assurances en cas de dégâts des eaux, il faut savoir que les assurances ne couvrent pas ce dégât si l'évacuation n'est pas à la bonne section.
C'est donc quasiment une obligation de prévoir l'évacuation au bon diamètre. Vous ne le regretterez pas !
Pour information, avec une évacuation type 10x12 ou même 14x16, sur un réducteur de pression qui lâche, cela peut faire 25 m3 en une nuit soit environ 20 cm d'eau dans la maison !
6 Pression réseau et réducteur de pression
Le Groupe de sécurité taré à 7 bars commence à "lâcher" parfois à partir de 5.5 ou 6 bars. Ceci veut dire que si la pression du réseau est de cet ordre de grandeur, il y a nécessité de mettre un réducteur de pression.
Voir également l'article sur les réducteurs de pression sur le même site.
Le réducteur de pression peut être placé sur le circuit d'alimentation du chauffe-eau ou à l'arrivée compteur. Cela reste un appréciation personnelle, quant au confort dans les autres points d'eau.
Habituellement on garde un robinet extérieur en haute pression (pression directe réseau) et on réduit la pression pour l'ensemble de l'habitation (y compris chauffe-eau).
Un mot enfin pour répondre plus complètement sur le sujet des chauffe-eau, il y nécessité d'installer en SORTIE d'EAU CHAUDE, un raccord diélectrique qui évitera toute corrosion qui se manifeste toujours à cet endroit précis.
7 Maintenance Et Conclusions
Les fabricants recommandent de faire fonctionner le robinet à sphère, ainsi que la vidange une fois par mois.
Personnellement soyez rassurés, je n'y pense pas et je n'ai pas le temps de le faire ! Le risque n'est pas trop important si vous avez correctement raccordé le groupe.
Cependant, cette opération peut présenter un certain intérêt dans les régions où il y a beaucoup de calcaire. Commencer par fermer le robinet d'arrivée du groupe et ouvrir le clapet de purge. Il y a alors turbulence en fond de cuve qui a tendance à entraîner à la vidange le calcaire nouvellement déposé et ne s'étant pas alors agglutiné.
Ce petit tourbillon inverse du sens habituel se produit sous le déflecteur et entraîne ainsi les particules. Il faut pour cela, ne pas se contenter d'une simple ouverture / fermeture, mais d'une purge de plusieurs litres en recherchant la vitesse maximum et en ouvrant ainsi tous les robinets d'eau chaude.
Ne pas oublier de remettre tout en service normal et en faisant attention à la première ouverture d'eau chaude qui va immanquablement éclabousser un peu.
Les pannes les plus habituelles sont :
-la fuite du clapet anti-retour
-le blocage du robinet d'arrivée
-oxydation du ressort de tarage
Dans le premier cas, c'est le clapet compteur qui va assurer la base d'appui de la montée en pression (de l'eau froide et chaude). Si c'est le cas, il y a un "pshttt" plus important lors de l'ouverture de l'eau froide. (Pour la chaude c'est normal).
Dans le deuxième cas, c'est seulement gênant pour la vidange éventuelle.
Le problème du ressort oxydé se traduit par une plus grande sensibilité à la pression allant parfois jusqu'à couler même hors chauffe, mais ce cas reste assez rare.
Ce dispositif est important et tombe peu souvent en panne concernant la partie soupape.
Il n'en est pas de même de la partie Clapet qui est vite hors d'usage principalement lorsque l'eau de réseau est chargée en calcaire. (C'est normal).
Le plus important étant l'explosion, celle-ci n'aura donc pas lieu (je n'en ai jamais vu personnellement)
Le clapet après compteur reste donc plus que jamais nécessaire (voir les autres blogs).
Ne pas oublier l'obligation d'un clapet anti-retour situé juste après compteur c'est à vous en principe de le mettre (voir l'article sur ce sujet).
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