FICHE EXPLICATIVE Traitement d`eau performant sur
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FICHE EXPLICATIVE Traitement d`eau performant sur
Certificats d’économies d’énergie Fiche explicative - n° FE67 FICHE EXPLICATIVE Traitement d’eau performant sur chaudière de production de vapeur Fiches d’opérations standardisées concernées : N° IND-UT-25 Ce document a pour objet de donner des informations générales sur le contenu des fiches ci-dessus et de lister les pièces de preuve à fournir au PNCEE et/ou à archiver par le demandeur. Les opérations réalisées sur les installations soumises à quotas de CO2 ne sont pas éligibles. I. Généralités Les chaudières à vapeur concentrent les éléments autres que les molécules H20 et il est donc nécessaire de purger une partie du volume d’eau contenue dans celle-ci afin de maintenir des concentrations acceptables de ces éléments. En effet, l’eau alimentaire, même traitée, n’est pas complètement pure, tandis que la vapeur est constituée exclusivement de molécule H20. Les éléments autres que H20 sont donc piégés dans la chaudière et, en trop grandes quantités, peuvent mener à des dépôts (calcaire, silice) sur les surfaces d’échanges, venant dégrader le rendement et menant à une montée en température des tubes (risques de flambage, dégradation des propriétés mécaniques), ainsi qu’à de la corrosion. D’où la nécessité de purger. Le débit d’eau purgée, typiquement de 5 à 10% de l’eau alimentaire (mais parfois beaucoup plus), entraîne une perte énergétique significative, car l’eau chaude évacuée a typiquement une température de 180°C. Elle a donc été chauffée inutilement, sans compter que pour être évacuée à l’égout à 30°C maximum, il faut souvent consommer de l’énergie pour la refroidir (ou consommer de l’eau froide pour la diluer). L’utilisation d’un traitement d’eau conventionnel, du type adoucissement de l’eau, nécessite des taux de purge relativement importants, qui dépendent de la composition de l’eau alimentaire, la bâche alimentaire étant elle-même remplie par : les retours condensats : on cherche à les maximiser car ils sont composés d’eau déjà traitée et sont donc « purs ». Cependant, ce taux de retours condensats est très souvent inférieur à 100%, car : o beaucoup d’applications en vapeur perdue ne permettent pas cette récupération (exemples : production du vide par éjecteurs à vapeur, réchauffage par injection directe de vapeur dans le procédé), o certains condensats peuvent être pollués, o l’investissement dans la tuyauterie de retours condensats n’est pas toujours rentable. de l’eau d’appoint : celle-ci vient compléter les retours condensats. Il s’agit d’eau industrielle ou d’eau brute ayant été traitée dans un adoucisseur. La composition de l’eau industrielle ou eau brute est très variable géographiquement, d’où la nécessité de diviser la France en plusieurs zones sur ce paramètre. FE67 – 22/10/2012 – V0 Page 1 /4 Le taux de purge initial dépend donc du taux de retours condensats et de la localisation géographique. Le taux de retours condensats est fixé à 40% dans la présente fiche. La mise en place d’un traitement d’eau performant de déminéralisation de l’eau par osmose inverse ou par résines échangeuses d’ions ( voir schémas) permet de réduire le taux de purge à un niveau inférieur à 3% dans tous les cas. L’économie d’énergie réalisée dépend donc de la localisation géographique et de la production de vapeur de la chaufferie considérée. Ce dernier paramètre est lié à la puissance de la chaufferie et à son nombre d’heures de fonctionnement annuel. II. Précisions sur les termes employés dans les fiches pouvant porter à interprétation : Pn : Somme des puissances utiles nominales (en kW) des chaudières de la chaufferie concernées par l’action sur le traitement d’eau. On utilisera les puissances figurant sur les plaques signalétiques des chaudières ou figurant sur les documents officiels1 , en excluant de la puissance utile nominale totale de la chaufferie, les chaudières de secours. Mesure de la conductivité de l’eau d’appoint : cette mesure permet de valider la performance de la nouvelle installation de traitement d’eau. Le plus objectif serait de mesurer le taux de purge après l’opération, mais cela exigerait des travaux sur une installation sous pression (installation de compteurs), rendant la mesure difficile et coûteuse (coût annihilant probablement le bénéfice lié aux CEE pour l’industriel). Il est donc plus judicieux d’utiliser le capteur de conductivité de l’eau traitée, capteur existant systématiquement sur les installations de déminéralisation (sur résines ou par osmose inverse). On sait ensuite qu’une conductivité de l’eau d’appoint inférieure à 50 μS/cm garantit une conductivité en chaudière inférieure à 4000 μS/cm (limite de la norme NF E 32120) sous 3% de purges et ce quel que soit le taux de retours condensats. III. Précisions sur les modes de preuves : A présenter sur requête du PNCEE Attestation de fin de travaux et (ou) Facture, Devis, Bon de commande, PV réception…. comportant : Type de traitement d’eau ( osmoseur ou déminéralisation sur résine ) La référence du matériel et constructeur Le nombre de chaudières concernées par la mise en place d’un traitement d’eau performant et la puissance utile nominale des chaudières L’adresse du ou des sites sur lesquels sont situées les chaudières Attestation sur l’honneur signée par l’installateur stipulant que : la conductivité de l’eau d’appoint mesurée en aval du traitement d’eau est inférieure à 50 µS/cm X X X X X 1 On entend ici puissance utile nominale par opposition à la puissance nominale du ou des brûleurs. La puissance utile nominale de la chaudière, lue sur la chaudière et non sur le brûleur, donne bien la puissance côté vapeur et non côté gaz. FE67 – 22/10/2012 – V0 Page 2 /4 IV. Recommandations de mise en œuvre : Mise en œuvre réalisée par un professionnel . V. VI. Questions-réponses les plus fréquentes Schémas de principe Osmose inverse C'est un moyen physique de séparation. Les sels dissous sont retenus par une membrane pour se concentrer dans un petit volume d'eau, le rétentat environ 20 à 25 % . Les sels sont pratiquement éliminés en totalité de la partie la plus importante, le perméat 75 à 80 % . Ce procédé retenant les sels donne une eau déminéralisée dans laquelle les sels sont à l’état de traces. Déminéralisation sur résines échangeuses d’ions Ce traitement s’effectue à l’aide de résines cationiques fortes et anioniques fortes disposées en lits séparés (double colonne). La première colonne étant garnie de résines cationiques fortes (régénération à l’acide-cycle H), l’autre colonne recevant les résines anioniques fortes (régénération à la soude-cycle OH). Lors du passage de l’eau brute sur les résines cationiques fortes, les cations sont retenus et il ne subsiste plus dans l’eau percolée que les acides et les sels présents initialement. L’eau traversant les résines anioniques fortes, il est retenu à la fois les anions forts et les anions faibles, y compris l’acide carbonique et la silice. Ce procédé retenant tous les sels donne une eau totalement déminéralisée. FE67 – 22/10/2012 – V0 Page 3 /4 FE67 – 22/10/2012 – V0 Page 4 /4