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.
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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.
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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.
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