Tout d’abord qu’est-ce qu’un vase d’expansion ?
Les vases d’expansion sont des équipements importants dans les systèmes de plomberie et de chauffage. C’est un réservoir en forme de ballon rempli d’air ou d’azote comprimé qui est connecté au système. Il est conçu pour absorber les variations de volume et pression qui se produisent dans le système.
Comment identifier un vase d’expansion ?
Il existe sous différentes formes suivant les contraintes de place (chaudières murales), mais il se présente toujours comme un réservoir en acier, souvent rond. Il peut être rouge, gris, blanc, bleu, sa couleur n’est pas directrice de son utilisation. On le retrouve sur les installations hydrauliques de chauffage, mais aussi de production d’eau chaude sanitaire (souvent en combinaison avec un groupe de sécurité).
Quel est son rôle dans une installation hydraulique ?
L’eau n’est pas compressible, mais quand on la chauffe, son volume augmente. Les conduites et appareillages ne sont pas prévus pour subir de telles variations, il faut donc trouver une solution pour absorber ce volume supplémentaire.
On la trouve dans un autre fluide qui est, lui, compressible : l’air.
En isolant l’air de l’eau par une membrane et en les confinant dans un réservoir étanche, on donne à l’eau chauffée un volume supplémentaire à occuper, en repoussant la membrane et en comprimant l’air (ou l’azote, dans certains cas).
De cette manière, ce n’est plus aux composants de l’installation à subir cette augmentation de volume, mais bien au vase d’expansion, la pression est donc maintenue constante dans l’installation.
Comment installer un vase sur une installation de chauffage central ?
Le vase d’expansion a, dans ce cas, un second rôle : s’assurer qu’il y ait toujours suffisamment d’eau à l’aspiration du circulateur (pompe qui fait circuler l’eau dans le système) afin d’éviter le phénomène de cavitation (micro implosions causées par ce manque d’eau).
A ce titre, il sera placé avant le circulateur, donc sur le tuyau de retour de l’installation de chauffage.
Le vase ne peut pas être isolé de la chaudière, il convient donc de ne pas installer de vanne entre les deux. Des raccords spécifiques existent afin de pouvoir remplacer le vase sans vidanger l’installation de chauffage complète.
Comment installer un vase d’expansion sur une installation de production d’eau chaude sanitaire ?
Les vases sanitaires sont fabriqués dans des matières différentes (pas d’acier « brut »), il convient donc choisir un vase qui correspond à l’utilisation.
Son rôle est différent du vase chauffage, le but ici est d’éviter que le groupe de sécurité ne coule lors du chauffage de l’eau. Le principe de fonctionnement est par contre identique, compenser la variation de volume de l’eau.
Il s’installe sur l’entrée d’eau froide du boiler, entre le groupe de sécurité et le réservoir.
Pour éviter une stagnation trop importante de l’eau dans le vase et les conduites de raccordement, il est important que la distance par rapport au boiler soit la plus courte possible.
Comment calculer la « précharge » du vase d’expansion chauffage ?
La précharge est la pression d’air présente dans le vase lorsqu’il n’y a pas de pression d’eau dans le système.
Un calcul simplifié pourrait se résumer comme ceci : la différence de hauteur entre la chaudière et le point le plus haut de l’installation donne une base, à laquelle on va ajouter une sécurité.
Exemple : il y a 6 mètres entre les points extrêmes verticaux de l’installation. Cela nous donne une base de 0,6 Bar. On va y ajouter une réserve de 0,3 Bar, pour arriver à une pression de précharge de 0,9 Bar. On va donc ajuster la pression du vase à 0,9 Bar, ensuite, remplir l’installation hydraulique à 0,9 Bar.
Dans la pratique, beaucoup de chaudières actuelles ont des sécurités de basse pression, qui se situent entre 0,6 et 0,8 Bar. On essaiera donc toujours de rester au-dessus de 1 Bar, afin d’éviter une mise en sécurité intempestive lors de la purge du système par exemple.
La précharge sera ajustée via la pipette présente du côté « air » de la membrane (parfois dissimulée sous un capuchon en plastique).
Comment calculer la « précharge » du vase d’expansion sanitaire ?
La plupart des vases sanitaires sont fournis avec une précharge de 3 à 4 Bar. Il est donc conseillé de travailler avec un réducteur de pression afin de maintenir cette pression dans l’installation.
Si votre raccordement d’eau de ville fournit déjà 6 Bar de pression par exemple, le vase sera pratiquement inutile si on ne la réduit pas.
Quels sont les signes d’un dysfonctionnement et comment vérifier la précharge d’un vase ?
La pression d’une installation qui varie énormément, la soupape de sécurité qui coule, devoir faire un appoint d’eau régulier dans l’installation sont autant d’indicateurs que le vase chauffage a peut-être un problème.
Pour un vase sanitaire, le groupe de sécurité qui coule est souvent le meilleur indicateur qu’il n’y a plus assez de pression d’air derrière la membrane.
Un contrôle très simple consiste à « toquer » sur la cuve du vase. Si celui-ci sonne plein, il faut probablement le regonfler. Attention qu’un vase qui sonne « creux » n’est pas forcément bon, cela veut juste dire qu’il y a encore de l’air entre la membrane et la cuve (peut-être pas à la bonne pression !).
Si le vase sonne plein et qu’en actionnant la pipette d’air, de l’eau sort en grande quantité, c’est que la membrane est percée, il est donc temps de remplacer le vase.
Pour contrôler la précharge d’un vase chauffage, il faudra faire chuter la pression d’eau en isolant un maximum l’installation afin de ne pas tout vidanger. La pression pourra ensuite être contrôlée et ajustée au besoin.
Pour un vase sanitaire, il faudra couper l’alimentation d’eau froide du boiler, ouvrir un robinet d’eau chaude afin de faire chuter la pression et procéder au contrôle.
En conclusion, un vase d’expansion est un élément clé des systèmes de plomberie et de chauffage, conçu pour absorber les variations de volume et de pression dans le système. Il est important de choisir le bon type de vase en fonction de l’application et de calculer la pression de précharge de manière appropriée. Une maintenance régulière permettra de s’assurer du bon fonctionnement du vase d’expansion et de prolonger sa durée de vie.