Situation de la biocorrosion des évaporateurs de pompes à chaleur eau/eau. Secteur de Strasbourg

Laboratoire de Métallurgie et Chimie des Matériaux École Nationale Supérieure des Arts et Industries de Strasbourg

Résumé

L’Alsace connaît une forte implantation de pompes à chaleur eau/eau sur la nappe phréatique. Suite à quelques troubles apparus sur ces installations, il a été utile d’en connaître la situation actuelle.

Une étude statistique sur des analyses d’eau n’a pas permis de déterminer de relation notable entre contamination bactérienne (bactéries de la corrosion) et chimie de l’eau ou situation géographique. Elle n’a pas non plus mis en évidence d’éventuelles répercussions des phénomènes bactériens sur le fonctionnement des pompes à chaleur.

Les problèmes rencontrés découlent le plus souvent :

— d’une mauvaise conception du réseau hydraulique (cavitation, érosion, aération différentielle...),

— de couplage inadéquat de matériaux (corrosions galvaniques).

La présence d’organismes bactériens vient renforcer ces phénomènes notamment au niveau des forages.

En ce qui concerne les remèdes, il faut distinguer le parc actuel des installations futures. Pour ces dernières, nous pouvons proposer de réaliser les forages en PVC, d’utiliser des pompes « inox » et des évaporateurs en alliages ou métaux nobles avec une enveloppe en résine, ou de mettre en place un échangeur intermédiaire considéré comme consommable. Pour les installations actuelles, les possibilités sont plus réduites, mais un échangeur intermédiaire semble être le plus souvent une solution satisfaisante.

Abstract

During the last twenty years, many heat pumps were installed in Alsace using groundwater. It appeared that water contained bacteria able to induce metallic corrosion. Thus, it was necessary to have a better knowledge of the situation.

A statistical study on water analysis was realised. We hadn’t found a noticeable relation between bacterial contamination and water chemistry or geographical location.

We have found that most of corrosion origines were — a bad water network conception (erosion, cavitation, oxygen differential cells...) — a bad use of metal coupling (galvanic corrosion).

The presence of bacteria generally increases the phenomena described above.

About solutions, we could propose : PVC casing, stainless steel water pumps, heat pump evaporators in noble alloys or metals, PVC or resines lagging. For the actual set of heat pumps, there are less solutions but in some cases an intermediary exchanger would be a good and easy solution.