Les différentes protections d'un chauffe-eau

Un chauffe-eau électrique fonctionne en gros comme une bouilloire. Or tout comme pour une bouilloire, la résistance du chauffe-eau à la longue s'entartre. De plus, une cuve en acier qui stocke de l'eau peut se corroder. Il est donc nécessaire de mettre en place des dispositifs de protections efficaces pour limiter et retarder ces phénomènes et prolonger la durée de vie d'un chauffe-eau.

La protection des résistances de chauffe

Les résistances qui sont directement plongées dans l'eau, dites thermo-plongées ou « blindée », risquent à la longue d'être complètement entartrées. Le problème, c'est que lorsque le dépôt de tartre est trop important, la résistance ne chauffe plus correctement, et l'eau chaude vient à manquer. La seule solution est de détartrer voir de remplacer la résistance en vidangeant la cuve ce qui n'est pas forcément très pratique.

Il a donc été développé la résistance stéatite, une résistance qui est protégée par un fourreau. De cette manière, la résistance n'est plus en contact direct avec l'eau. De plus, comme la surface d'échange d'un fourreau est 2 fois plus importante qu'une résistance blindée, il assure une meilleure répartition de la chaleur : du coup, la température nécessaire pour chauffer l'eau n'est plus que de 85°C au lieu de 125°C. Ainsi avec une résistance stéatite, le dépôt de tartre est moins important car le tartre se forme plus facilement quand la température est plus élevée. De plus, en cas d'intervention, la résistance peut être démontée sans vidange de la cuve.

La protection de la cuve

Mais le tartre n'est pas le seul problème que rencontre un chauffe-eau. Il y a aussi la corrosion dû à la composition de l'eau qui circule dans la cuve. Cette composition varie d'une région à l'autre, voir même d'une commune à l'autre. Pour un chauffe-eau, la qualité de l'eau peut se résumer à deux critères :

• d'abord sa dureté ou son degré TH : plus l'eau contient du magnésium et du calcium, plus elle est dure ce qui est dans l'absolu « bon » pour la protection de la cuve (moins pour la résistance !)
• ensuite, il y a son caractère corrosif lié à la quantité de nitrates, de chlorures et de sulfates présents, des éléments qui favorisent la corrosion des métaux : les cuves étant principalement en acier, les chauffe-eau sont sensibles aux attaques de l'eau, s'oxydent, et à la longue peuvent percer.

Pour éviter ou plutôt limiter ce phénomène, la cuve est recouverte d'une couche d'émail. Grâce à sa composition, l'émail forme une barrière qui résiste très bien au changement de température et de pression qui règnent à l'intérieur d'un chauffe-eau. Mais la porosité naturelle de l'émail permet malgré tout à l'eau d'entrer en contact avec l'acier à certains endroits. Par conséquence si cette protection par émaillage est nécessaire, elle n'est pas suffisante et doit être couplée à une protection complémentaire.

Une des solutions consiste à placer une anode en magnésium dans la cuve. En présence d'eau, un courant électrique apparaît spontanément entre le magnésium et les parois en acier de la cuve. Sous l'effet de ce courant, l'anode se dissout petit à petit et le magnésium libéré se dépose sur les parois de la cuve qui s'en trouve protégée. Le problème, c'est que plus le temps passe, plus l'anode en magnésium se dissout jusqu'à disparaître totalement, d'où le nom d'anode « sacrificielle » (voir photo ci-dessous) : plus d'anode, plus de protection, le chauffe-eau fini par percer. Il faut donc contrôler l'état et remplacer régulièrement cette anode en magnésium.

Une autre solution consiste à placer dans la cuve une anode en titane inusable (voir photo ci-contre). Cette anode est reliée à un générateur qui impose un courant électrique de quelques volts (sans danger) pour capter certains minéraux naturellement présents dans l'eau (magnésium et calcium) pour les précipiter sur les parois de la cuve et ainsi la protéger. Ce système porte souvent le diminutif « ACi » pour Anode à Courant Imposé. Mais on peut en trouver d'autres comme l'abréviation « AEP - Anode Electronique de Protection ». Cette protection offre l'énorme avantage de durer dans le temps, mais pour être efficace, elle nécessite une eau riche en magnésium et en calcium.

Alors pour s'affranchir de la qualité de l'eau, quel que soit la région où le chauffe-eau est installé, une nouvelle protection dynamique a fait son apparition récemment, qui combine les avantages de l'anode en magnésium et de l'anode en titane : c'est l'anode « hybride ». Ce système est efficace contre la corrosion quel que soit le type d'eau. Il s'agit d'une anode en titane recouverte de magnésium. Dès la mise en service du chauffe-eau, le courant émis par l'anode projette le magnésium protecteur sur les micro-porosités de l'émail recouvrant la cuve. Ensuite, cette barrière protectrice est maintenue durant toute la vie du chauffe-eau grâce au courant imposé par l'anode en titane inusable. Cette protection dynamique prolonge la durée de vie des chauffe-eau jusqu'à 2 fois plus longtemps lorsque l'eau est agressive. 

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