Le système hydronique qui chauffe mon petit immeuble de bureaux a été installé en 1999. Il s'agissait au départ d'une chaudière en fonte au mazout fournissant une combinaison de dalles de plancher radiantes au rez-de-chaussée, combinées à des panneaux radiants de mur et de plafond indispensables au deuxième étage. Il est également équipé d'un radiateur à panneaux et d'un sèche-serviettes. Je voulais que tous ces différents émetteurs de chaleur soient présents afin de pouvoir fournir un « show & tell » aux clients potentiels au fil des années où je concevais des systèmes.
Il y a environ neuf ans, j'ai ajouté une pompe à chaleur air-eau monobloc, qui sert désormais de source de chaleur principale, la chaudière étant conservée pour les nuits très froides (sous zéro), ou de secours si la pompe à chaleur était en panne pour service. Après neuf ans, je suis heureux d'annoncer que la thermopompe a fonctionné sans incident et qu'elle a été exposée à des conditions hivernales brutales. La pompe à chaleur fournit également de l'eau glacée pour le refroidissement à l'aide d'un ventilo-convecteur mural dans les bureaux.
Il est temps
Cet automne, j'ai commencé à remarquer le bruit de l'air dans la tuyauterie lorsqu'un cycle de chauffage commençait. L'air à l'intérieur des tuyaux signifiait que l'eau devait sortir quelque part. J'avais peur d'une fuite et je la cherchais partout où je pouvais voir la tuyauterie. Rien… Tout était sec.
Rétrospectivement, ce que j'aurais dû faire, c'était commencer à regarder le tuyau de vidange de la soupape de surpression du système. Cela m'est finalement venu à l'esprit une nuit alors que j'étais allongé dans mon lit, réfléchissant à ce que je pourrais devoir faire pour trouver et réparer une fuite. À cette heure-là de la journée, mon esprit a tendance à évoquer le pire des cas. Disons simplement qu'il s'agissait d'un marteau-piqueur…
Après avoir réalisé que j'aurais dû commencer au PRV, c'est la première chose que j'ai vérifiée le lendemain matin. J'avais oublié que j'avais placé un petit seau en plastique sous le tuyau d'évacuation du PRV et, bien sûr, il contenait quelques litres d'eau. Certains d'entre vous peuvent comprendre mon sentiment de soulagement – et même de joie face à cette découverte ! La majeure partie vient du fait qu’il n’est pas nécessaire de recourir à un marteau-piqueur.
Dès que j'ai repéré la fuite accumulée du PRV, j'ai commencé à tapoter avec mes ongles la partie inférieure du vase d'expansion à membrane. Il est censé y avoir de l'air dans cette partie du réservoir, et s'il y en a, vous entendrez un joli « ping » creux lorsque vous appuyez sur le réservoir.
Ce que j’ai entendu était un « bruit sourd ». J'ai doucement secoué le réservoir et j'ai remarqué son inertie. Le test final consiste à enfoncer la tige de la valve Schrader au fond du réservoir. Si de l'eau sort du réservoir, c'est du pain grillé. Ensuite, le seul remède est un nouveau réservoir.
Que se passe-t-il?
Lorsque le diaphragme d’un vase d’expansion tombe en panne, le réservoir finit par se remplir d’eau. L'air qui se trouvait sous le diaphragme s'élèvera hors du réservoir et finira par se diriger vers la tuyauterie supérieure de la salle mécanique, ou plus haut si la tuyauterie crée un chemin approprié. Si de l'eau d'appoint est autorisée dans le système – automatiquement ou manuellement – cet air sera éventuellement capturé par un séparateur d'air ou un évent à flotteur et expulsé du système. Tout cela conduit finalement à ce que le réservoir devienne « gorgé d’eau ».
Puisqu'il n'y a plus de « coussin » d'air dans le système, la pression de l'eau augmente rapidement lorsque la source de chaleur fonctionne. Dans mon système, la pression atteignait facilement la valeur nominale de 30 psi de la soupape de surpression et ainsi, un peu d'eau s'écoulait du système à chaque cycle de chauffage.
Mais, si le système était gorgé d'eau – comme en témoigne l'eau éjectée par le PRV – d'où venait l'air qui produisait les gargouillis ? Voici un indice : le manomètre de la chaudière tombait à zéro chaque fois que l'eau du système refroidissait.
C'est là qu'il est important de comprendre qu'un évent de type flotteur ou un séparateur d'air automatique peut agir comme un dispositif de décompression si la pression de l'eau à l'emplacement de l'évent ou du séparateur est inférieure à la pression atmosphérique. Lorsque l’eau du système refroidit après un cycle de chauffage, sa densité augmente légèrement. Étant donné que cela se produit dans un récipient rigide (par exemple, le système de tuyauterie) qui est maintenant complètement rempli d'un liquide incompressible (eau), la pression au niveau du séparateur d'air est tombée en dessous de la pression atmosphérique et de l'air a été aspiré dans la tuyauterie.
Il est important de comprendre qu'un évent de type flotteur ou un séparateur d'air automatique peut agir comme un dispositif de décompression si la pression de l'eau à l'emplacement de l'évent ou du séparateur est inférieure à la pression atmosphérique. Lorsque l’eau du système refroidit après un cycle de chauffage, sa densité augmente légèrement.
Un changement facile :
Heureusement, j'avais installé de nombreuses vannes dans le système, ce qui rendait relativement facile l'isolation du vase d'expansion défaillant.
J'ai pu briser un joint fileté vieux de 27 ans (en m'assurant d'avoir une clé de secours pour éviter de trop solliciter le té 1/2″ supportant le réservoir).
J'ai vérifié la pression de l'air dans le nouveau réservoir alors qu'il était froid. Il indiquait 7 psi. Un peu bas, mais bien pour mon système relativement « court ». Maintenir la pression de l'air à 7 psi offrait un peu plus de marge contre la possibilité que le PRV commence à faire couler de l'eau à environ 25 plutôt qu'à 30 psi.
J'ai dopé les filetages du nouveau réservoir et revissé en place. Après avoir ouvert les vannes et activé le système de remplissage, de l'eau est entrée dans le système et le séparateur d'air a commencé à siffler. Tous les bons signes. Le système retrouve son fonctionnement silencieux normal.
À emporter
J'ai voulu écrire sur cette rencontre car elle démontrait tous les comportements classiques qui indiquaient un vase d'expansion gorgé d'eau. Les gargouillis dans la tuyauterie, les décharges répétées du PRV à chaque cycle de fonctionnement et un « bruit sourd » plutôt qu'un « ping » lorsque l'on tape sur la partie inférieure du vase d'expansion.
Le vase d'expansion d'origine a servi le système pendant 27 ans. Une vie très raisonnable, à mon avis. Si je pouvais ramener l'horloge à l'installation d'origine, je déplacerais probablement le réservoir du côté chaud vers le côté plus froid du système, et installerais peut-être un robinet à tournant sphérique de 1/2″ directement au-dessus du raccordement du réservoir pour réduire davantage toute perte d'eau lorsque le 2ème réservoir devra finalement être remplacé. Je n'avais pas suffisamment d'espace libre par rapport aux autres canalisations pour le faire lorsque j'ai échangé le réservoir.
Si le deuxième vase d'expansion dure aussi longtemps que le premier, je doute que ce soit moi qui fasse l'éventuel changement. Pourtant, cette expérience m’a rappelé de penser au « long jeu » lors de la conception ou de l’installation de systèmes hydroniques. Rendre les systèmes aussi faciles que possible à entretenir. Ceux qui suivront vous apprécieront et vous respecteront pour ce faire.