Maintenance de groupe d’eau glacée à Genève et ses environs

Les groupes d’eau glacée sont utilisés en climatisation de confort dans les process industriels. Leur maintenance est importante !

Préserver la durée de vie de ses installations de groupes d’eau glacée

L’entreprise Climatisation.ch est reconnue comme partenaire technique des plus grandes marques de groupes d’eau glacée. À ce titre, elle en assure le service après-vente pour l’entretien et la réparation.

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Le plus gros gaspillage d’énergie (électricité et combustible) que l’on puisse faire en climatisation consiste à laisser fonctionner ensemble le chauffage et la climatisation en période d’été (chauffage inutile) ou en hiver (réfrigération inutile).

Il faut donc toujours réfléchir sur une installation de climatisation en n’oubliant pas qu’il y a une production de chaleur dans le système. En pratique :

Couper la production de chaleur en été et la production de froid en hiver

• Ne jamais faire confiance à la régulation électronique et aux organes de réglages pour couper totalement (au niveau des groupes de pulsion) le chauffage en été et l’eau glacée en hiver. En effet, la plupart du temps, les vannes de réglage motorisées à trois voies des batteries chaudes et froides ne sont plus étanches à la fermeture totale après quelques années de service.
• En période d’été, par exemple de juin à août ou éventuellement de mai à septembre, le chauffage doit être coupé, c.-à-d. : couper les chaudières et les pompes des circuits chauds (dont les batteries chaudes des groupes de pulsion), soit manuellement, soit par une sonde extérieure qui empêche le démarrage des chaudières et des pompes lorsque la température extérieure est supérieure à une température de l’ordre de ± 20°C le jour et de ± 10°C la nuit.
• En période d’hiver, la climatisation par air frais n’est plus nécessaire, càd au moins pendant la période de gel : couper le groupe de production d’eau glacée, la bâche d’eau glacée et les pompes primaires et secondaires des circuits froids jusqu’aux différents groupes de pulsion du bâtiment…

Éviter le fonctionnement simultané d’équipement de chaud et de froid

• Éviter de laisser fonctionner des circuits de radiateurs ou de convecteurs non régulés par la régulation de la climatisation, en même temps que des groupes de pulsion d’air frais ou que des petits splits de climatisation indépendants. But : éviter que des radiateurs ou des convecteurs non régulés ne continuent à fournir de la chaleur pendant que la climatisation apporte de l’air frais au bâtiment.
• Vérifier qu’une demande de chaud ou de froid du régulateur ouvre la vanne de réglage correspondante et referme l’autre.
• Vérifier l’étanchéité des vannes à 3 voies.

Vérification de la programmation

Une vérification complète est indispensable avant toute mise au point.

Surtout s’il s’agit de régulations digitales ou informatisées, il est indispensable de vérifier deux fois par an (une fois avant l’hiver et une fois avant l’été), toutes les consignes de réglage programmées dans tous les systèmes de régulation.

Il faut également vérifier si les horaires de fonctionnement correspondent bien à l’occupation effective du bâtiment. Dans beaucoup d’immeubles de bureau, on constate encore que les installations de chauffage et de climatisation tournent la nuit et les jours fériés lorsque le bâtiment est vide.

Il est indispensable que toutes les consignes de réglage de chaque organe de régulation soient notées sur une fiche qui doit se trouver à portée de main près du régulateur concerné. Sinon, chaque technicien qui passe règle suivant son intuition et il n’y aura jamais de régulation stable dans le bâtiment.

Pour les régulations à programmation digitale, le mode d’emploi doit se trouver en chaufferie et il doit être rangé dans un endroit prévu pour le protéger, sinon il disparaît après quelques années. Souvent après l’installation de la régulation, le mode d’emploi a déjà disparu ou il est abîmé. Après un an ou deux ans il est déjà tombé dans l’eau, ou les techniciens ont utilisé le verso des pages comme bloc note.

Lorsqu’il n’y a plus de mode d’emploi, les régulateurs à programmation digitale sont abandonnés dans leur état

Check-list de vérifications à réaliser

Réglage du point de rosée

Laveur en service, mesurer la température à son aval.

En fonction du rendement du laveur, l’humidité ambiante doit être comprise entre 40 et 70 % (de préférence sous 60 %) c-à-d températures probables de 11°C à 16°C.

Température de l’air pulsé

Mesurer à la sortie du GP.

Suivant le type de bouche et l’application, ne pas pulser sous + 15°C.

Cascade free-chilling

Vérifier seuil d’enclenchement.

Valeur approximative + 14°C (aéroréfrigérants) + 16°C (tour)… dans le meilleur des cas !

Pulsion unités terminales à batteries chaudes

Fonctionnement en statique hors période d’occupation.

Permet de réduire les consommations durant les heures d’inoccupation.

Gestion de la récupération d’énergie

Inverser les sondes.

L’appareil fonctionne dans un sens et s’arrête dans l’autre (il doit s’arrêter en mi-saison si la t° rejetée est > à la t° de pulsion requise).

Change-over

Vérifier course et étanchéité complète des vannes de sélection chaud / froid.

Un mélange par mauvaise étanchéité provoque de la destruction d’énergie.

Prévoir seuil de mise à l’arrêt du chaud.

Gestion d’intermittences

Vérifier les réglages et mises à l’heure des horloges + programmes en cas d’arrêt total.

Prévoir relance pour température intérieures < + 14°C (évite condensation et dégâts au stock de papier).

Paramétrages

Lire valeurs.

Point de consigne moyen à adapter en fonction de l’emplacement de la sonde :

• si au sol (reprise), prendre + 18°C
• si au mur, choisir + 21°C
• la bande proportionnelle en air < 5 K, en général
• vérifier zone morte entre fonctions chaud/froid (limitée à 2 ou 3 K de température ambiante)

Consigne de la sonde d’humidité relative

Si la sonde d’humidité relative est placée dans la gaine de reprise, tenir compte de la stratification des températures et diminuer la consigne d’humidité relative.

Si l’air est à 25°C alors que l’ambiance est à 22°C, une consigne réglée sur 50 % HR va générer en réalité une ambiance à 60 % HR.

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Réglage correct de la température de l’eau glacée

Il est nécessaire d’avoir une température de départ d’eau glacée correcte pour assurer une climatisation efficace en été, surtout par des températures extérieures de 30°C.

Par contre, il est inutile que la température d’eau glacée soit trop basse, car cela provoque une consommation d’énergie supplémentaire par chaleur latente. Normalement (suivant calculs de conception) la température de départ de l’eau glacée doit être de 5 à 8 °C (voire 12°C pour les circuits de ventilo-convecteurs).

Or, sur les groupes frigo de plus de 100 KW, il y a souvent deux compresseurs et chacun peut travailler à plein débit ou à mi-débit (en fermant l’aspiration de la moitié des cylindres). On a donc une cascade à 4 étages de puissance commandée par la température de départ de l’eau glacée, mais souvent aussi par la température de retour qui est de l’ordre de 12 à 14°C (voire 18°C pour les circuits de ventilo-convecteurs).

D’où parfois une confusion qui fait que la température de départ de l’eau glacée (la seule importante) est trop haute ou trop basse. Il est donc important de noter en chaufferie, de façon apparente, la température de départ choisie par le concepteur et si la régulation est faite sur le départ ou sur le retour.

Plus en détail, voici une check-list de contrôle :

Soupapes de sécurité

Traces de fuite (traces d’humidité) autour de l’entonnoir.

Fuites = remplissage = accroissement de l’entartrage / ou de la corrosion interne.

Isolation des tuyauteries

Épaisseur régulière et continuité, absence d’humidité.

Les défauts réduisent le rendement de distribution et accroissent le risque lié aux remplissages excessifs.

Compteur de remplissage

Existence (sinon à placer), vérif. fonctionnement + relevés comparatifs.

En principe, sauf travaux il ne doit pas y avoir d’appoint. On tolère 1 % par an du volume du circuit.

Purgeurs points hauts

Absence de fuites coulant à l’intérieur de l’isolant.

Risques liés à la corrosion (remplissages, entartrages, etc).

Colonnes, réseau intérieur et/ou enterré

Qualité de l’isolant et absence de fuites.

Un mauvais isolant dégrade le rendement de distribution, ce qui fait augmenter irrationnellement la consommation liée à la production.

Vannage, pieds de colonne, etc

Manœuvrabilité, accessibilité, étanchéité des bourrages.

Si blocage, pas de possibilité de limiter les débits par zones, + pertes d’eau => risque liés aux remplissages trop fréquents.

Isolement hydraulique des machines en attente

Étanchéité, absence de circulation au travers des échangeurs de machines à l’arrêt.

Le mélange de fluides entre machines en service et à l’arrêt provoque un réchauffement indésiré de la température de départ eau glacée. Ceci conduit à devoir abaisser la température d’évaporation pour obtenir la température d’eau désirée et donc à dégrader le rendement de la machine.

Vases d’expansion fermés à pression variable

Isoler et vider le vase, la pression de tarage = hs + 1 [bar] (1 bar min) où hs = hauteur statique [bar].

Le cas de l’eau glacée est inverse à celui de l’eau de chauffage, c-à-d que la pression à l’arrêt doit être la plus élevée car l’eau se contractera lors du refroidissement.

Vannes à trois voies de régulation automatique

Libre mouvement, orientation, absence de fuites, positionnement.

Une mauvaise régulation de température conduit à des suppléments de consommation par refroidissement excessif.

Propriétés anti-gel

Si présence de glycol, mesurer la concentration et déterminer le point de congélation.

Risque de gel et de destruction d’équipements avec production anticipée de déchets.

Qualité d’eau

mesurer pH, TH, Cu,

Valeurs normales :

• 9,2 < pH < 9,8 (Fe)
• 8,2 < pH < 8,5 (Al)
• 9 < pH glycol < 9,5
• TH < 3 (eau)
• TH < 5 (eau glycolée)
• Cu < 0,3 mg/l (si supérieur, risque de corrosion de l’échangeur)

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Centrale de traitement d’air

Clapets d’air

Fonctionnement, autorité, rappel automatique pour passage en recyclage hors période d’occupation.

Air neuf légalement requis 30 m³/h/personne; excès d’air neuf entraîne excès de consommations associées (froid ou chaud).

Filtration

Efficacité, résistance.

dp limite = dp départ + 150 Pa
Si < EU 5, risques d’allergies, propagation de poussières, etc …

Roue de récupération

Encrassement, fonctionnement moteur, courroie.

La dégradation de rendement provoque une augmentation de consommation d’énergie électrique.
L’encrassement peut propager odeurs, bactéries, etc…

Batterie de récupération

Charge en fluide, encrassement, débit.

Si hors service, augmentation de 50 % de la consommation liée au traitement de l’air neuf.

État des batteries

Corrosion, encrassement.

Obturation partielle signifie perte de rendement et nécessité de forcer les régimes de température pour obtenir le résultat, d’où dégradation de rendement. Traiter le bas des batteries froides condensantes à l’inhibiteur.

État des caissons

Salubrité.

La dégradation de surface peut boucher progressivement les batteries d’échange à l’aval, entraînant une perte de rendement.

État du laveur d’air

Trop-plein, déconcentration, propreté, mise à l’arrêt hors saison froide et hors occupation.

Excès de fonctionnement = gaspillage d’eau. Idem si fuite permanente à l’égout par le trop-plein ! Ne pas confondre avec la déconcentration qui doit être réglée à un taux de 3 à 4.

Séparateur de gouttelettes

Propreté, efficacité.

Éviter corrosion du ventilateur et des batteries.

Évacuation à l’égout

Salubrité, présence d’un coupe-air efficace.

Éviter l’aspiration de vapeurs éventuellement nocives.

Caisson du ventilateur

Propreté, entraînement d’eau.

Éviter l’entraînement de particules vers l’air ambiant.

Traitement UV

Compteur d’heures.

Au-delà de 8 000 h, changer le tube TL; nettoyer le tube quartz éventuel séparant le TL de l’eau.

VMC, Ventilation mécanique contrôlée

Ralenti de nuit ou arrêt.

Génère une économie importante sur une année ! Conserver tirage naturel dans les sanitaires.

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Unités terminales

Batteries chaudes et froides

Propreté, état général, vitesse d’expulsion d’air.

Les ventilateurs de type tangentiels (cage d’écureuil) ont un débit qui se réduit fortement dès encrassement du filtre. La vitesse d’expulsion doit approcher de 2 m/s (réduire la section, de sortie), sinon mauvais balayage du local traité.

Filtration éventuelle

État général, encrassement.

Risque de propagation d’odeurs, développement de colonies, manque d’échange thermique par manque de débit, remplacement plutôt que nettoyage par aspiration.

Débit d’air

Mesure et comparaison avec les données du constructeur.

Se situer à environ 85 % du nominal en vitesse moyenne. La vitesse minimale sert en chauffage, les autres en refroidissement.

Raccordements hydrauliques et évacuation de condensats

Absence de fuites, absence de dépôts intérieurs (flexibles EPDM p.ex.)

Risques liés à la perte d’eau (corrosion, entartrage, etc…) + bouchage flexible = réduction de puissance émise. Préférer les liaisons en matériau rigide (p.ex. inox cannelé).

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Vitesse et arrêt des pompes

Surdimensionnement des pompes

Les pompes de circulation de la boucle d’eau glacée sont très souvent surdimensionnées (comme c’est le cas aussi en chauffage). Du fait des faibles écarts de températures entre aller et retour, les puissances des pompes sont plus importantes que celles que l’on trouve en chauffage. Si elles sont surdimensionnées, le potentiel d’économie d’énergie électrique est très important !

Que faire ?

Pour mesurer le surdimensionnement, une première méthode consiste à vérifier le Delta T° entre aller et retour et à le comparer avec les valeurs nominales. Par exemple, soit un réseau prévu au régime 6° – 12°C. Si par temps très chaud, le fonctionnement est du type 6° – 9°C et que tous les consommateurs sont satisfaits, la pompe est surdimensionnée d’un facteur 2. Dès lors :

> Soit deux pompes sont prévues en parallèle : on pourrait essayer avec une seule pompe (d’année en année, réaliser une alternance entre les pompes).

> Soit on peut réduire la vitesse des pompes ou changer le moteur (si c’est une pompe in-line) ou carrément changer la pompe.

> Soit il s’agit d’une pompe récente, permettant 3 ou 4 vitesses de rotation, où même à vitesse variable :

• Si elles sont à plusieurs vitesses il faut adopter une vitesse plus faible et le noter de façon visible sur l’appareil.
• S’il s’agit de pompes à vitesse variable il est indispensable d’utiliser la documentation de la pompe pour faire le réglage. En effet, il existe plusieurs type de régulation à vitesse variable, soit à pression constante, soit à pression décroissante ou même en fonction de la température. Il est donc indispensable que la documentation des pompes se trouve en chaufferie.
  
• Enfin, certaines pompes à vitesse variable se règlent par une télécommande portable.

Une deuxième méthode de vérification consiste à mesurer le débit réel via le raccordement d’un manomètre aux prises de pression accessibles de part et d’autres de la pompe. Connaissant la caractéristique du circulateur (voir catalogue du constructeur) et le Delta P de fonctionnement, on en déduit le débit, à comparer avec le débit nécessaire donné par conception.

Arrêt des pompes

On évitera de laisser les circuits froids en service alors qu’il n’y a pas de demande : nuit, WE, hiver, entre-saisons, …

On évitera également de laisser les vases tampons froids lorsqu’il n’y a pas de demande.

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Traitement des eaux

Adoucisseur

Mesure de TH (dureté permanente).

Maximum 7° f en sortie, si alimentation d’un laveur d’air en inox et court trajet
OK pour TH 0° f (réduit entartrage).

Préparateur d’eau chaude sanitaire

Prélever échantillon d’eau et faire analyser bactériologiquement.

Si présence de legionnella ou autre, traitement ad hoc à prévoir.

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Le contrat de maintenance

Objectifs

Les installations techniques de chauffage, de ventilation et de climatisation doivent être entretenues, mais aussi réglées et conduites avec les objectifs suivants :

• le maintien des conditions de confort des occupants, tant en été qu’en hiver,
• l’économie des énergies, fuel/gaz et électricité, en effectuant les meilleurs réglages possibles des équipements existants,
• le maintien des équipements en bon état de fonctionnement par un entretien adapté à leurs spécificités,
• la sécurité de fonctionnement des équipements,
• la sécurité des personnes.

Contenu du contrat d’entretien

Un cahier des charges technique d’entretien doit être établi par le client au moment de l’appel d’offres aux différentes entreprises de maintenance.

Ce document doit contenir, en plus des principales clauses générales administratives et juridiques, les deux documents techniques suivants :

• la liste de tous les équipements à entretenir avec leurs dates de fabrication et leurs principales caractéristiques techniques,
• la liste des prestations techniques d’entretien et de contrôle à réaliser sur chaque type d’équipement avec leur fréquence.

Le nombre minimum de visites de contrôle par an (en plus de celles indispensables pour l’entretien) est donc imposé, suivant complexité des installations : 4 (minimum) à 12 fois par an.

Il ne faut donc pas laisser les sociétés de maintenance proposer librement le programme d’entretien et le nombre de visites pour les contrôles, les réglages et la conduite. Sinon, on risque de confier l’entretien à l’offre la moins chère qui est souvent la moins bonne ou la moins complète. En effet, dans le but d’emporter le marché certaines entreprises proposent un programme insuffisant.

Contrôle de maintenance

Il est très utile de prévoir dès la rédaction du contrat d’entretien un système de contrôle d’entretien par le client, par son Responsable Énergie ou par son Ingénieur Conseils. Et donc d’en faciliter le travail ultérieur.

En général, les sociétés de maintenance préparent pour chaque chantier un planning d’entretien prévisionnel, ce planning ne donne que les dates prévues pour les différents entretiens et ne permet donc aucun contrôle de ce qui a été effectivement réalisé. Il est donc très utile de prévoir l’obligation d’afficher en chaufferie un planning mensuel ou trimestriel d’entretien vierge sur lequel la société de maintenance aura l’obligation de noter la date de chaque prestation contractuelle après qu’elle ait été effectuée.

Après une saison de chauffe complète, le planning doit donc être complètement rempli. Ce système permet de contrôler mois par mois l’état d’avancement de l’entretien. En plus de cela, les techniciens inscriront dans le carnet d’entretien conservé en chaufferie toutes les autres interventions non contractuelles, comme les dépannages, les visites supplémentaires, les modifications, etc.

Bien sûr, le contrôle d’entretien ne sert à rien non plus s’il n’y a pas de sanctions prévues en cas de manque d’entretien. Il est donc conseillé de prévoir dans le contrat des clauses du type :

• Le paiement des factures trimestrielles pourra être bloqué jusqu’à la réalisation complète des prestations prévues.
• Une pénalité de 125 € par brûleur et par contrôle sera due au cas où les deux contrôles annuels contractuels n’auront pas été effectués à la fin de l’année et les attestations de réglage envoyées au Client.
• Même type de pénalités pour l’oubli du nettoyage ou du remplacement des filtres, ou autres opérations ponctuelles importantes.

Il faut aussi éviter de mettre dans le contrat d’entretien des clauses qui vous obligent à perdre du temps et de l’argent en passant devant un tribunal pour le plus petit litige.

Prix du Contrat d’Entretien

Le bon fonctionnement économique des installations dépend beaucoup de l’entretien et des réglages des équipements. Or, ceux-ci ne seront réalisés correctement que si le prix du contrat d’entretien est suffisant. Il faut donc éviter de souscrire à une offre de contrat d’entretien dont le prix est anormalement trop bas.

Depuis de nombreuses années, les grosses sociétés de maintenance se font une concurrence féroce afin d’augmenter leur part de marché et d’aboutir à la faillite et à la reprise des plus faibles. Il en résulte souvent des offres de prix anormalement basses pour de gros chantiers.

Lorsque ces offres sont faites à perte, ce qui est parfois le cas, l’entreprise qui a obtenu le marché a plusieurs possibilités pour ne pas y perdre : le plus simple est de ne faire qu’une petite partie de l’entretien et des contrôles prévus, une autre solution est de remplacer par du neuf (avec 20 à 30 % de bénéfice) tous les équipements qui devraient être dépannés, ou remis en état.

Le choix de la société d’entretien et du personnel de contrôle et de conduite est un problème très important, car pour une grosse installation, toutes les sociétés de maintenance ne se valent pas.Personnel d’entretien

D’abord, il faut vérifier que les sociétés qui présentent une offre de contrat d’entretien ont bien la compétence nécessaire pour les installations en place, en particulier concernant les groupes frigorifiques, les régulations digitales ou les régulations informatisées avec télésurveillance. Il faut aussi vérifier si la société de maintenance possède bien un service de dépannage 24h sur 24h, y compris (et surtout) en juillet et août, à l’époque ou la climatisation est indispensable et où une panne ne peut pas attendre la fin des congés annuels du bâtiment.

Lorsque l’on a choisi une bonne société d’entretien, on n’est pas encore sûr d’avoir un bon entretien, de bons réglages et une bonne conduite des installations. Il faut impérativement que toute la chaîne humaine de décision et d’exécution soit composée (dans votre région) de personnes compétentes et au courant de vos installations.

En général, on distingue les personnes suivantes :

• Le responsable de l’entretien : Au siège de la société d’entretien, il doit y avoir un ingénieur responsable du bon déroulement de l’entretien et de la conduite des installations. Il commande le personnel technique et doit vérifier par les documents ad hoc le bon déroulement de l’entretien et de la conduite. Il doit aussi être l’interlocuteur du Client (ou de son Responsable Énergie) en cas de problème.
• Le chef de chantier : Toute installation nécessite des spécialistes pour les différents équipements : brûleurs, chaudières, pompes, groupes frigo, groupes de pulsion, régulations, télésurveillance (informaticiens); mais aussi des électriciens, monteurs, soudeurs, etc. Au-dessus de ce personnel technique, il faut un responsable de chantier. Il ne doit pas être ingénieur, mais ce doit être un bon technicien polyvalent et surtout il doit toujours être le même, car il doit bien connaître votre installation et son passé.

Il est impératif que le Client ou son Responsable Energie connaisse le Responsable de l’entretien de la société de maintenance et le chef de chantier. On évitera les communications hiérarchiques inutiles en s’adressant directement au chef de chantier pour les petits problèmes et seulement au Responsable de l’entretien pour les problèmes plus importants ou pour ceux qui n’ont pas pu se résoudre autrement.

Source : https://www.energieplus-lesite.be