Chaufferie01-La relation intime entre le brûleur, la chaudière et la pompe de charge-installation d’une chaudière de 900KW.

Aujourd’hui, je vais parler d’un retour d’expérience sur l’installation par un sous-traitant d’une nouvelle chaudière de 900KW dans une chaufferie en remplacement d’une chaudière de puissance moindre de 455 KW.

Et des problèmes qui en découlent…

 

Avertissement

Ce document n’est qu’une aide, un support pour les révisions des bases des sujets qu’ils traitent.

Il peut y avoir des erreurs et des inexactitudes,
gardez toujours ça en tête.

Si vous voulez signaler des erreurs ou apporter des précisions,
vous pouvez laisser un commentaire
en bas de l’article.

Note : le milieu chaufferie est réservé aux professionnels formés, car le milieu est potentiellement dangereux. Il y a un risque  d’électrocution (mort par l’électricité) risque d’explosion (fuite de gaz naturel, explosion de chaudière à la mise à feu), risque d’intoxication mortelle (mort par le CO – monoxyde de carbone) et risque de brûlure grave.

Sommaire.

0 introduction

1 Le couple brûleur chaudière

1.1 Les caractéristiques de la chaudière

1.2 Les caractéristiques du brûleur

2 La pompe de charge

2.1 La puissance que doit passer la pompe de charge dans la chaudière

2.2 Avec un delta T de 20K

2.3 Avec un delta T de 10K

2.4 Les pertes de charge

2.5 Rappel sur les pompes

2.5.1 La courbe des pertes de charge dans un réseau

2.5.2 La courbe hydraulique de la pompe

2.5.3 Le débit réel de la pompe

2.5.4 Les formules sur les pertes de charge

2.6 Les calculs sur la pompe Salmson SIL410-15/1.5

2.6.1 La perte de charge lue au manomètre et reportée sur la courbe de la pompe fournie par le fabricant.2.6.2 Le calcul du coefficient Z

2.6.2 Le calcul du coefficient Z

3 La mise en service du brûleur

4 La régulation de la chaudière

5 Les accessoires de la chaudière

6 Conclusion


0 Introduction.

J’ai en charge une chaufferie que j’ai récupérée il n’y a pas très longtemps dans laquelle j’ai une chaudière qui a percée. Cette chaudière est sur un primaire avec deux autres chaudières. Ces chaudières sont sur une cascade contrôlée par une GTB. En période de chauffe il n’y a besoins que de deux chaudières en fonctionnement (au maximum deux fois 455 KW soit 910KW) , en début et fin de saison de chauffe et hors saison de chauffe, une chaudière est suffisante. La troisième chaudière est une chaudière de secours.

Le client (le détenteur du matériel) veut remplacer cette chaudière par une chaudière plus grosse, car dans les années à venir il va y avoir une extension d’un bâtiment. La chaudière est sélectionnée par rapport au conduit de fumée existant de la chaufferie. Le conduit de cheminée ne peut évacuer qu’une certaine quantité de gaz de combustion. Il y a une réglementation sur les conduits de cheminée.

La chaudière proposée par le sous-traitant au client, par rapport au conduit de cheminée est une chaudière de 900KW. C’est le maximum que peut évacuer le conduit de cheminée avec les chaudières existantes.

Le sous-traitant choisit la chaudière, une Vitoplex 200 SX2A de 900KW de Viessman, chaudière à 3 parcours. Après il choisit un brûleur, un NC120 GX507/8A de Cuenod, brûleur bas NOx.  C’est un brûleur qui peut développer sur le papier une puissance flamme de 950KW avec une modulation au  minimum de 475 KW avec une contre-pression foyer de 6,6mbar. C’est un brûleur AGP. Et il choisit la régulation Vitotronic 100 type GC1B (régulation à éviter).

Voici la chaudière et le brûleur (le calorifuge n’est pas encore fini).

1-Le couple brûleur chaudière.

1.1 Les caractéristiques de la chaudière.

Si vous suivez mon blog et ma chaîne Youtube vous savez que j’ai fait une formation de Technicien de Maintenance des Équipements thermiques à l’AFPA et que donc je suis fortement intéressé sur tout ce qui tourne autour des brûleurs et des chaudières.

Quand j’ai su quelle chaudière le sous-traitant aller installer, j’ai voulu me procurer la documentation de la chaudière pour connaître :

  • Les pertes de charge du foyer.
  • Les pertes de charge hydrauliques.
  • La température minimum des fumées.
  • La température minimum du retour.
  • La température des fumées en productions nominales.
  • Le débit hydraulique que doit passer la pompe dans la chaudière.

Donc , naïvement je fais une recherche sur Google, car je veux la documentation au format PDF, il faut savoir que Viessman ne met pas toutes ces documentations techniques de ses matériels sur internet. Je vois mal un particulier installer une chaudière de 900KW chez lui, mais bon.

Donc je me procure “la notice de montage” , “la notice de maintenance” et  “la feuille technique” de la Vitoplex 200 en PDF par le biais du sous-traitant.

J’apprends que :

  • le départ chaudière est à l’arrière de la chaudière et que le retour est à l’avant de la chaudière. La tuyauterie est en DN100.
  • La norme des installations de chauffage est la norme EN 12828.
  • La perte de charge côté des fumées pour une puissance nominale de 900 KW est de 460 Pa soit 4.6mbar
  • En cas de fonctionnement en charge partielle inférieure à 40% il est recommandé d’isoler la boîte de fumées, de monter un volet coupe-tirage motorisé et de régler la durée de fonctionnement minimale de la chaudière à 10min.
  • Pour un fonctionnement avec une charge >= à 60% la température minimale d’eau de chaudière s’élève à 60°C dans le cas d’un fonctionnement au gaz.
  • La température minimale autorisée sur le retour avec un fonctionnement au gaz est de 53°C
  • Pour que la chaudière soit protégée, la puissance calorifique minimale en charge de base s’élève à 60% de la puissance nominale. Donc pour une chaudière de 900KW la puissance calorifique minimale à régler en 1ère allure ou allure minimum est de 540 KW.
  • En fonctionnement avec une charge >= 40% et <= à 60% les températures minimales (départ / retour) sont de 70/60°C en fonctionnement au gaz
  • En fonctionnement avec une charge du brûleur <40% les températures minimales (départ/retour) sont de 70/65°C en fonctionnement au gaz
  • Pour une température d’eau de chaudière de 60°C la température des fumées est à la puissance nominale de 180°C, en charge partielle (60%) la température des fumées est de 125°C et que pour une température d’eau de chaudière à 80°C la température des fumées est de 195°C (au gaz naturel avec un CO2 à 10%) .
  • Le rendement de la chaudière à 100% de la puissance nominale (80/60) est de 92.2%. Le rendement de la chaudière à 30% de la puissance nominale (65/55°C) est de 96.5%
  • L’eau de remplissage et d’appoint ne pas excéder 0.02mol/m3 (dureté totale >0,2°f ) dans le cas d’une puissance > 600KW.
  • Le débit calorifique nominal (donc la puissance flamme) est de 978 KW
  • Le diamètre de la chambre de combustion est de 620mm
  • La longueur de la chambre de combustion est de 2000mm
  • Le poids de la chaudière avec l’isolation est de 1780Kg
  • La capacité en eau de la chaudière est de 1325 litres
  • Le débit massique des fumées en kg/h est de 1.5225 x par la puissance flamme en KW pour du gaz naturel
  • Le tirage requis est de 0 Pa
  • La capacité totale en gaz (chambre de combustion, parcours de fumées, tubes de recyclage, déflecteur et boîte de fumées est de 1 m3
  • Les pertes à l’arrêt avec un delta T de 30K est de 571 W
  • Pas d’exigences de débit volumique d’eau au primaire.
  • Les pertes de charge cotées eau : 25mbar pour 40m3/h (delta T de 20K) et 100mbar pour 80m3/h (delta T de 10K)

En lisant cette documentation, on remarque qu’il n’y a rien de précis sur le débit préconisé par le fabricant. Le fabricant indique qu’il n’y pas de débit volumique minimum pour cette chaudière, à cause de la quantité d’eau importante qu’il y a dans cette chaudière.

On sait par contre que la température d’eau sur le retour doit être au minimum de 53°C et que la puissance nominale de la chaudière 80/60 (80°C départ et retour à 60°C donc un delta T de 20K) donne un rendement de 92%

Et donc avec la formule P = Qm x Cp x delta T on peut calculer le débit de la pompe. On verra ça plus loin dans l’article.

Voici la chaudière porte ouverte. On peut voir les 3 parcours parcourut par les gaz de combustions. Le parcours 3, ce sont tous les tubes de fumées dans lesquels il y a des turbulateurs.

On peut voir sur cette photo la jonction entre le parcours 1 et 2.

1.2 Les caractéristiques du brûleur.

En lisant la documentation technique du brûleur, on apprend que c’est un NC120 GX507/8A de Cuenod, brûleur bas NOx.  C’est un brûleur qui peut développer sur le papier une puissance flamme de 950KW avec une modulation au  minimum de 475 KW avec une contre-pression foyer de 6,6mbar. C’est un brûleur AGP

La courbe de puissance du brûleur.

La courbe de puissance représente la puissance du brûleur en fonction de la pression régnant dans le foyer.

On peut voir sur cette courbe qu’à 1000KW le brûleur peut vaincre une pression foyer de 5 mbar.

Dans la réalité , sur cette installation, lors de la mise en service il n’a pas été possible de dépasser les 900KW en puissance flamme avec une pression de foyer de 4,8 daPa (mbar).

Voici la tête de combustion de ce brûleur (tête non réglée).

Le déflecteur (ou accroche flamme) avec l’électrode d’allumage et les injecteurs gaz et les diffuseurs gaz.

La tête de combustion dans son intégralité.

Et voici la tête de combustion réglée ,dans le brûleur et qui sort de la porte de la chaudière dans le foyer.

2 La pompe de charge de la chaudière.

Cette chaudière est mise en remplacement d’une chaudière qui avait percé et qui était de puissance moindre.

La sélection d’une pompe nécessite de connaître 2 choses :

  • la puissance quelle doit passé dans le primaire.
  • les pertes de charge du circuit.

2.1 La puissance que doit passer la pompe de charge dans la chaudière.

La pompe de charge de la chaudière.

La formule de la puissance est P = Qm x Cp x delta T

  • P est la puissance en KW
  • Qm est le débit massique, on utilisera Qv en m3/h, car pour le chauffage on considère que le débit massique est égal au débit volumique pour faciliter les calculs.
  • Cp est le coefficient de chaleur massique, pour l’eau le Cp est de 1,163 KWh/m3K
  • delta T c’est la différence de température entre le départ de la chaudière et le retour. Le delta T s’exprime toujours en K (Kelvin).

La difficulté est de choisir le bon delta T, à la base sur cette installation un delta T de 10K avait été retenu, mais d’après la documentation de la chaudière un delta de 20K est possible et suivant la réglementation les générateurs sont prévus avec un delta T de 15 K sauf avis contraire du fabricant.

2.2 Avec un delta T de 20K

On sait que la puissance nominale est de 900KW donc on connaît P. On connaît le Cp de l’eau, il nous manque le débit. Ici Qm = QV

P = Qm x Cp x delta T

Qm = P / ( Cp x delta T)

Qm = 900KW / (1.163 KWh/m3K x 20K)

Qm = 900 / (1.163 x 20)

Qv = 39 m3/h que je vais arrondir à 40 m3/h pour la facilité de sélection sur les graphiques

2.3 Avec un delta de 10K

Le calcul est le même que précédemment sauf que le delta T est différent. Ici Qm = QV

P = Qm x Cp x delta T

Qm = P / ( Cp x delta T)

Qm = 900KW / (1.163 KWh/m3K x 10K)

Qm = 900 / (1.163 x 10)

Qv = 77  m3/h que je vais arrondir à 80 m3/h pour la facilité de sélection sur les graphiques.

2.4 Les pertes de charge.

Au niveau de la chaudière , d’après le graphique du constructeur les pertes de charge cotées eau sont de 25mbar (25daPa, 0,25 mCE) pour 40m3/h (delta T de 20K) et 100mbar (100daPa, 1 mCE) pour 80m3/h (delta T de 10K).

Rappel important :

1 bar = 1 000 mbar = 10mCE (10 mètres de colonne d’eau) = 100 000 Pa = 10 000 daPa

1 mbar = 10 daPa = 0.01 mCE = 10 mmCE

Définition de la perte de charge (Salmson : Guide de la prescription) : Lorsqu’un fluide s’écoule entre deux points d’un circuit hydraulique, les frottements entre les différentes couches du fluide et contre la paroi interne de la tuyauterie engendrent une perte d’énergie pour le fluide.

Dans une canalisation horizontale, cette perte d’énergie se caractérise par une diminution de la pression dans le sens d’écoulement. Cette chute de pression est appelée pertes de charge et se mesure généralement en mètres de colonne d’eau (mCE).

Les pertes de charge dépendent de la forme, des dimensions, de la rugosité de la canalisation, de la vitesse d’écoulement et de la viscosité du liquide. Elles correspondent à la résistance à vaincre pour faire circuler un fluide dans une canalisation.

Les pertes de charge totales d’un circuit se décomposent en deux groupes :

  • les pertes de charge linéaire dues au phénomène de frottement décrit plus haut
  • les pertes de charges singulières ou accidentelles, provoquées par la présence d’accidents sur la canalisation (coudes, filtre, etc…)

Le phénomène de perte de charge se manifeste pour tous les liquides. Il constitue un élément fondamental de l’écoulement des liquides.

Dans le cas des réseaux dits ouverts (réseau de distribution d’eau à partir d’un captage), les pertes de charge expriment la résistance à vaincre depuis l’origine de la conduite jusqu’à l’extrémité où elles débouchent à l’air libre.

Dans le cas des réseaux dits fermés ou bouclés (boucle de chauffage, circuit d’eau glacée), les pertes de charge sont la résistance de la tuyauterie depuis un point de départ fixé arbitrairement jusqu’au même point en suivant le circuit.

Pour résumé, les pertes de charge correspondent à une perte de pression dans l’installation ce que devra compenser la pompe. Chaque installation (ou réseau) est caractérisée par ses pertes de charge et celles-ci évoluent en fonction de la vitesse de l’eau et donc du débit. Lorsque la vitesse augmente, les frottements et les pertes de charge augmente. ( Traité des installations sanitaires).

Il faut aussi retenir que :

  • Les pertes de charge sont proportionnelles au carré de la vitesse.
  • Les pertes de charge d’un composant hydraulique évoluent toujours dans le carré du rapport des débits Qv qui le traverse
  • Le débit varie avec le carré du diamètre. Si la pression est multipliée par 4 le débit est multiplié par racine de 4.

Maintenant on connaît le débit, mais pour choisir une pompe il faut connaître les pertes de charge du réseau (ou circuit hydraulique).

2.5 Rappels sur les pompes.

2.5.1 La courbe des pertes de charge dans un réseau.

Voici la courbe des pertes de charge d’un réseau quelconque. (graphique Salmson).

On peu voir que plus le débit est grand dans le réseau plus les pertes de charge sont élevées. Ici on constate qu’avec un débit de 10 m3/h j’ai sur ce réseau 2 mmCE  de perte de charge et qu’avec un débit de 20 m3/h j’ai sur ce réseau 8 mmCE de perte de charge.

2.5.2 La courbe hydraulique de la pompe.

Voici la courbe hydraulique d’une pompe quelconque.

Lorsque le débit est nul, la HMT est au maximum, les pertes de charge sont au maximum et donc le débit de la pompe est nul. Lorsque les pertes de charge diminuent le débit de la pompe augmente.

2.5.3 Le débit réel de la pompe.

Alors comment fait-on pour connaître le débit que va passer la pompe ?

C’est simple il suffit faire croiser la courbe des pertes de charge du réseau avec la courbe hydraulique de la pompe. Le point de croisement indique le débit réel de la pompe.

Ce point peut se déplacer sur la courbe hydraulique de la pompe suivant la variation des pertes de charge du réseau par exemple lorsque que des vannes 3 voies se ferment, des robinets thermostatiques se ferment, etc…

La courbe hydraulique de la pompe peut se déplacer vers le haut ou le bas lorsque la pompe est à vitesse variable.

La grande difficulté en hydraulique est donc de connaître les pertes de charge. Le calcul des pertes de charge est un travail de spécialiste. Il vaut mieux faire sous-traiter le calcul des pertes de charge à un bureau d’étude d’un ou de plusieurs réseaux pour être sûr d’avoir les bonnes valeurs pour sélectionner la bonne pompe, car une fois que la pompe est achetée et qu’elle est posée il est trop tard. Les fournisseurs ne reprennent pas ce genre de matériel lorsqu’il y a une erreur de sélection.

Car on sélectionne une pompe sur  deux critères :

  • Le débit, pour cette chaudière c’est facile de connaître la valeur.
  • Et la HMT. C’est la Hauteur Manométrique Totale, c’est la capacité de la pompe à vaincre les pertes de charge.

Il y a des pompes qui peuvent fournir de grand débit avec des HMT faible, donc des pertes de charge faibles. Par exemple je peux avoir une pompe qui sur le papier débite 120 m3/h, mais qui une fois installé sur le réseau de débitera que 40 m3/h, car les pertes de charge sont trop importantes et que la roue centrifuge de la pompe n’est pas usinée pour vaincre ces pertes de charge.

2.5.4 Les formules sur les pertes de charge.

Les variables.

Z : le coefficient qui caractérise le réseau hydraulique

delta P : Pertes de charge en mCE

QV : le débit en m3/h

Les formules.

Z = deltaP / QV2

DeltaP = Z x QV2

QV2 = delta P / Z

delta P1 / delta P2 = (QV1 / QV2 )2  (formule qui sert aussi dans le calcul des gicleurs fioul)

2.6 Les calculs sur la pompe Salmson SIL410-15/1.5.

2.6.1 La perte de charge lue au manomètre et reportée sur la courbe de la pompe fournit par le fabricant.

Voici la pompe de charge qui a été installée sur cette chaudière.

Sur cette pompe il y a bien sûr d’installé un manomètre pour mesurer la pression amont et aval de la pompe ce qui permet de connaître les pertes de charge du circuit.

D’abord on mesure la pression à l’aspiration.

On peut lire sur le manomètre , à l’aspiration de la pompe la pression de 1,8 bar.

Après on mesure la pression au refoulement.

On peut lire sur le manomètre une pression de presque de 2,35 bars.

Donc la delta P (la perte de charge) est de 2,35-1,8 =0,55 bar

La delta P est de 0,55 bar soit 5,5mCE.

Voici la courbe de la pompe fournie par le constructeur dans le catalogue.

Voici la courbe de la pompe SIL410-15.

En regardant la courbe de la pompe on constate qu’avec une perte de charge de 0,55 bar, donc avec 5,5mCE, le débit de la pompe serait compris entre 0 et 50 m3/h.

On observe que l’on travaille en haut de la courbe. Il est recommandé de sélectionner une pompe pour travailler sur le tiers du milieu de la courbe pour avoir le meilleur rendement hydraulique.

2.6.2 Le calcul du coefficient Z.

Comme on peut le voir sur la courbe hydraulique, comme je suis en haut de courbe je ne connais pas précisément le débit qui passe dans la pompe.

Pour mesurer un débit de manière plus précise il faut utiliser une mallette TA que l’on branche sur vanne TA, comme sur la photo en dessous. La vanne TA est une vanne d’équilibrage. L’appareil mesure le delta P sur la vanne et avec le KV de la vanne qui est enregistrée dans la machine, lorsque l’on entre le nombre de tours de la vanne dans la mallette TA, l’appareil prend automatiquement le bon KV et fait le calcul suivant la delta P. (KV = conductance hydraulique à l’inverse du Z = résistance hydraulique)

Qv = KV x racine carré de delta P

Qv = KV x √ΔP

Avec Qv en m3/h et deltaP en bar

Sur le primaire de la chaufferie, j’ai un compteur d’énergie et j’ai une vanne TA.

Le sous-traitant est équipé et il a une mallette TA, ce qui est extrêmement rare, car l’outil est cher.

La mallette TA indiqué un débit de 40m3/h.

Note : la documentation TA donne les valeurs de KV suivant le nombre de tours de la vanne TA. Si on connaît la pression différentielle (la delta P) qu’il y a sur la vanne TA on peut calculer le débit.

J’ai aussi un compteur d’énergie sur le primaire de la chaufferie.

Il faut savoir qu’un compteur d’énergie c’est un débitmètre avec une sonde placé sur l’aller et le retour du circuit contrôlé. Donc lorsque l’on a un débit et un delta T on peut avoir une puissance instantanée en KW et avec une base de temps on a la consommation d’énergie.

Voici l’affiche du compteur d’énergie.

On peut lire sur l’affichage 43 m3/h.

Sur la mallette TA j’ai 40m3/h et avec le compteur d’énergie j’ai 43 m3/h donc je vais calculer le coefficient Z avec le débit de 42m3/h.

Z = ΔP / Q2

Z= 0,6 / 422

Z = 0,0003401360544

Maintenant j’ai le coefficient Z du primaire de cette installation.

Quelles seront les pertes de charge pour un débit de 80m3/h dans cette installation ?

Imaginons que je veux sur le primaire de ma chaufferie un delta T de 10K pour une puissance de 900KW.

Le débit, je l’ai calculé plus haut dans l’article et j’ai arrondi à 80m3/h.

ΔP = Z x Q2

ΔP = 0,0003401360544 x 802

ΔP= 2,18 bars.

La pompe doit pouvoir vaincre 2,18 bars (soit 22mCE) pour un débit de 80m3/h. Donc je dois sélectionner une pompe avec une HMT d’au moins 22mCE pour 80m3/h.

La SIL410-27/11 ferait certainement l’affaire. Avec 22mCE la débit de la pompe serait aux alentours de 100 à 110m3/h. Il faudra brider la vanne TA pour augmenter les pertes de charge jusqu’a 24mCE pour avoir un débit de 80m3/h.

Avec un débit de 80 m3/h et un delta T de 10K sur le primaire on peut passer une puissance de 900KW.

D’après le livre “aide mémoire chaufferie” le débit nominal pour un générateur est défini pour un écart de température d’eau de 15K (accords intersyndicaux de 1969) sauf avis contraire du constructeur. Ce qui serait le cas avec cette chaudière, le constructeur ne le dit pas explicitement, mais le delta T est de 20K pour du (80/60).

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3 La mise en service du brûleur.

Ce brûleur , le NC120GX507 8A étant neuf fait partie de la dernière génération de brûleur avec un petit affichage très sympa.

Je vous présenter les écrans de base de l’affichage Cuenod sur les brûleurs de dernière génération.

Le brûleur est attente, la chaîne T1 et T2 est ouverte, la consigne est atteinte c’est à dire que l’aquastat limiteur n’est pas en demande, ou que le GTB / GTC n’est pas en demande.

La chaîne T1 T2 est fermée, ce qui veut dire que l’aquastat limiteur n’est plus à la consigne, il est en demande. Ce qui signifie qu’il demande la mise à feu du bruleur. Le cycle contrôlé par le coffret de sécurité commence. Il fait sa pré ventilation , on peut voir le symbole du ventilateur sur l’affichage et il fait différent contrôle de sécurité. On peut voir que l’angle d’ouverture du volet d’air est de 90° et que ça fait 5 secondes que le brûleur est en marche dans cette phase du cycle du coffret de sécurité.

Maintenant qu’il a fini la pré ventilation, il se met en allure de démarrage pour la mise à feu. On peut voir le symbole du transformateur HT avec les électrodes d’allumage. La mise à feu sur ce brûleur et cette puissance se fait à 10° d’ouverture (documentation constructeur).

Une fois que le bruleur a réussi sa mise à feu il passe à l’allure de puissance minimum (ou 1ére allure pour un brûleur 2 allures)

Le brûleur est maintenant en allure minimum (ou 1ére allure pour un brûleur 2 allures), le coffret de sécurité va autoriser le fonctionnement de T6, T7, T8, c’est la modulation de la puissance pour un bruleur modulant (ou autoriser la 2 éme allures pour un brûleur 2 allures). L’allure minimum sur ce brûleur et cette puissance est de 25°.

Le coffret de sécurité du brûleur a autorisé le fonctionnement de la modulation de puissance (ou la 2éme allures pour un brûleur 2 allures). T6, T7, T8 fonctionnent.

Sur cet écran on peut y voir :

  • l’allure de démarrage :10°
  • l’allure minimum : 25°
  • Son allure actuelle : 43.8°
  • le courant de ionisation 6.5micro ampères (c’est une cellule UV qui est utilisée sur ce brûleur)
  • le temps de fonctionnement depuis le dernier démarrage : 16min et 31s

Il faut savoir que sur ce genre de brûleur pour avoir la garantie, la mise en service du brûleur se fait par un sous-traitant du constructeur.

Ce brûleur bas NOx est difficile a réglé, il faut savoir que le sous-traitant a fait des modifications sur les diffuseurs de la tête de combustion non écrite dans la documentation technique du brûleur ainsi que le remplacement de la sonde d’ionisation par une sonde UV, car cette série de brûleurs aurait un coffret de sécurité fragile au niveau du traitement du courant d’ionisation transmit par la sonde d’ionisation et sans cette sonde UV il y aurait des déclenchements intempestifs de mise en sécurité du coffret.

La sonde UV.

Le sous-traitant qui a mis en marche ce brûleur a sorti l’artillerie lourde pour pouvoir y arriver. Il a utilisé une mallette de combustion ECOM J2KN. Cette mallette de combustion est le top niveau dans le milieu des mallettes de combustion. Elle encaisse les coups de CO sans broncher et elle est ultra réactive, par rapport au jouet qui me sert de mallette de combustion c’est impressionnant à voir.

Les appareils pour mesurer les delta P sur le brûleur AGP.

Sur cette photo les appareils de pressions mesure la pression d’alimentation gaz qui est de 273 mbar (le brûleur est en train de tourner) Pbr (pression brûleur) 5,4 mbar. L’autre appareil sert à mesurer les valeurs sur les prises AGP, la pression foyer 1,2 mbar et la pression de l’air (ventilateur) 3,9 mbar.

La Ecom J2KN à la manœuvre.

Si vous arrivez à avoir ce genre de mallette de combustion, c’est que vous travaillez avec des pros et que vous avez de la chance.

La mallette qui est plus abordable financièrement  et un niveau en dessous de la J2KN c’est la ECOM EN2. Il y a beaucoup d’options sur ces mallettes de combustion, il ne faut pas se tromper.

Ce qui était aussi intéressant  sur cette mise en service c’est que pour contrôler le débit gaz et la puissance mini et maxi, le sous-traitant avait bidouillé un interrupteur pour contrôler T6, T7 et T8.

Ce bruleur AGP a un multibloc gaz DUNGS MB-VEF 412 B01 S30

On remarque que son filtre gaz n’a pas de prise de pression pour une mesurer une delta P. Certainement un filtre gaz low cost.

La vanne gaz de la rampe gaz.

4 La régulation de la chaudière.

D’après que les chaudières, donc les échangeurs Viessman sont de bonnes chaudières. La régulation qui a été posée sur cette chaudière et qui contrôle le brûleur est le Vitotronic 100 Type GC1B.

Cette régulation me laisse extrêmement perplexe.

J’ai du mal à comprendre qu’en 2013 et sur ce calibre de chaudière, chaudière de 900KW on peut mettre cette chose. Il n’y pas de rétro éclairage, il n’y a pas de texte, que des codes comme sur les régulateurs de chambre froide, on ne peut pas régler le PI, on ne peut pas régler le différentiel, etc…l’ergonomie est mauvaise comparée, par exemple au brûleur Cuenod.

Le sous-traitant qui a entré les valeurs de paramétrage sur cette chaudière en a passé du temps au téléphone avec le SAV Viessman. Je n’ai pas encore étudié la documentation de ce régulateur.  Le problème c’est qu’il régule mal, il ne descend pas assez au niveau de l’allure minimum du brûleur ce qui fait que la chaudière coupe assez vite et tourne en court cycle, c’est à dire que le matin par -3°C et avec une forte demande chauffage et ECS, le régulateur trouve le moyen de couper le brûleur alors que la demande du secondaire doit tourner aux alentour de 600KW. Le régulateur gère mal l’allure minimum du brûleur qui est à 25° (l’angle d’ouverture du clapet d’air) et donc il dépasse trop la consigne et il coupe le brûleur.Il reste trop longtemps dans la zone des 30° du brûleur.

Et pour les consommations gaz, c’est moyen.

Sur la chaudière d’avant il y a avait le KS40, un régulateur qui contrôle la modulation de puissance du brûleur , donc T6, T7, T8 et ça marchait très bien, le matin la chaudière ne coupait jamais.

Le schéma de raccordement du KS40.

Il est probable que je fasse un test en mettant le KS40 sur T6, T7, T8 que j’ai récupéré de l’ancienne chaudière pour voir si j’arrive à réguler le brûleur sans couper, en tout cas le matin. Sachant que sur la chaîne T1, T2 , l’aquastat limiteur et l’aquastat de surchauffe sont gérés par le Vitotronic. Et sur la chaîne T1, T2 j’ai aussi une sortie de la GTB. Car ce brûleur est sur une cascade contrôlée par la GTB.

Car comme on peut le voir sur ce relevé de température de la GTB il y a un problème pour un bruleur AGP, on devrait avoir quelque chose de plus lisse.

On pourrait croire que c’est un brûleur 2 allures.

Alors que sur ce relevé d’une chaudière de 455KW donc avec un autre brûleur, un aquastat limiteur et le régulateur KS40, les résultats sont plus lisses, même si l’échelle n’est pas tout à fait la même.

5 Les accessoires de la chaudière.

Il y la soupape de sécurité (ou soupape de sureté).

Il y a le flowswitch, appelé aussi debitstat ou flussostat. Cet appareil sert à contrôler que la chaudière est bien irriguée. Il autorise ou pas le fonctionnement du brûleur. Mieux que cet appareil il y a le pressostat différentiel, au moins il n’y a pas de palette car la palette du flowswitch, avec le temps peut se détacher.

Il y a la vanne TA, la vanne d’équilibrage.

Il y a la vanne 2 voies pour la cascade. Dans cette vanne 2 voies il y a des fin de courses qui autorisent le fonctionnement ou pas de la pompe de charge de cette chaudière.

En plus, Il y a un clapet anti-retour sur le départ de la chaudière. A partir du moment ou il y a une vanne de 2 voies sur le retour, je ne suis pas convaincu de l’utilité de ce clapet anti-retour.

6 Conclusion.

L’intégration d’une nouvelle chaudière dans une chaufferie existante pose plusieurs problèmes : la compatibilité hydraulique des éléments, la régulation de la chaudière, la régulation de la cascade.

Par exemple, lorsque j’ai la chaudière de 450KW en marche sur le primaire, si je mets en marche par le biais de la cascade la chaudière de 900KW, la chaudière de 450KW déclenche à l’aquastat de surchauffe en quelques dizaines de  secondes, elle n’est plus irrigué et monte à 105°C. Problème hydraulique. A suivre…

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À propos de Jean-Pierre MAZEL

Technicien de Maintenance en Génie Climatique et Technicien Frigoriste
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3 réponses à Chaufferie01-La relation intime entre le brûleur, la chaudière et la pompe de charge-installation d’une chaudière de 900KW.

  1. christian dit :

    bonjour,
    j’ai parcouru quelques un de tes articles et cela me semble bien aboutit. pour certain que tu as fait en formation ils sont peut-être à revoir ou remplacer par des vidéos de terrain.
    je rebondis sur ton problème de cascade ou tu devrais revoir l’ordres d’allumage des chaudières et abaisser la puissance de la nouvelle en attendant la fin de l’extension du bâtiment. bonne continuation

  2. Kone N'gouhi dit :

    Bonjour j’ai lu cet article et il est très enrichissant. En plus il est très simplifié.

    MERCI

  3. Ping : Chaufferie | Pearltrees

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