À l’hiver 2014, des propriétaires de maisons en Caroline du Nord ont signalé un problème bouleversant: leurs fours s’arrêtaient au milieu de la nuit la nuit la plus froide de l’année. La raison ? Les drains de condensats des unités de condensation à haut rendement gelaient là où les tuyaux de drainage se terminaient à l’extérieur de la maison. Une fois les tuyaux bouchés, le condensat se réinjecte dans les fours, où les interrupteurs de sécurité arrêtent les unités.

Le problème a été une surprise en Caroline du Nord, où les hivers sont relativement doux, les gelées dures sont rares et les fours à haut rendement sont un facteur relativement nouveau sur le marché. À l’échelle nationale, cependant, le gel des condensats n’est pas une nouveauté. Ils ont été signalés par des propriétaires et des entrepreneurs d’Atlanta, en Géorgie, au nord de l’État de New York — voir, par exemple, cette conversation de 2010 chez Green Building Advisor (« Ligne de débordement de condensats congelés »), ce fil du forum des entrepreneurs en chauffage pro HVAC-Talk (« La ligne de condensation continue de geler »), et ce fil du forum DIY diy.stackexchange.com (« Comment puis-je empêcher ma conduite de drainage des condensats CVC de geler? »).

Il existe de nombreuses approches pour résoudre le problème. Certaines personnes conseillent de couper la conduite de condensat au ras du mur extérieur et de la lancer fortement vers l’extérieur, pour la garder libre et claire afin qu’elle ne gèle pas. Mais c’est risqué: que se passe-t-il si le condensat qui bave sur le côté de la maison endommage le revêtement et les finitions? D’autres personnes recommandent d’équiper la ligne extérieure d’un élément chauffant pour la maintenir au—dessus du point de congélation – ce qui présente l’inconvénient évident qu’elle dépense au moins une partie de l’énergie récupérée en condensant l’échappement du four en premier lieu (et introduit un autre gadget potentiellement sujet aux pannes dans le système).

Ensuite, il y a la réponse évidente: vidangez le condensat du four dans la conduite d’égout au lieu de le pomper à l’extérieur de la maison. En Caroline du Nord, les responsables du code ont répondu aux problèmes de l’hiver dernier en modifiant le code du bâtiment pour permettre cela: les conduites de condensat du four dans l’état peuvent maintenant être acheminées dans le drain sanitaire de la maison. Mais cette solution n’est pas sans risques — ce qui a poussé certains gestionnaires municipaux des eaux usées à se plaindre de la nouvelle règle, comme l’a rapporté station WRAL (voir: « La loi sur les fours « verts » doit encore être peaufinée, disent certains » par Monica LaLiberte).

Quel est le problème avec l’évacuation des condensats dans les égouts de la ville? Simple: en raison de la chimie de la combustion du gaz, le fluide est corrosif. Le feu chaud dans un four ou une chaudière à gaz est une réaction entre le gaz naturel (ou parfois le propane) et l’oxygène — les unités brûlent du méthane (CH4) ou du propane (C3H8) et de l’oxygène (O2) pour produire du H20 (eau) et du CO2 (dioxyde de carbone). Mais la flamme chaude aspire également l’azote atmosphérique, qui constitue 70% de l’atmosphère, et le feu est suffisamment chaud pour forcer l’azote à réagir avec l’oxygène (même s’il s’agit d’une réaction « endothermique » en montée qui absorbe la chaleur plutôt que de la libérer). Le NO2 (dioxyde d’azote) et le NO (oxyde nitreux) qui en résultent se dissolvent dans la vapeur d’eau dans le flux d’échappement pour former de l’acide nitrique.

Dans les anciens brûleurs à gaz à faible rendement, tout ce gaz – le CO2, la vapeur d’eau et les produits azotés (connus collectivement sous le nom de « NOX »), remontait la cheminée chaude dans l’atmosphère. Ils ont pollué l’air, mais ils n’ont pas endommagé la maison. Mais c’était un gaspillage d’énergie: les brûleurs à gaz qui ne condensaient pas l’eau du flux d’échappement ne peuvent pas atteindre un taux d’efficacité supérieur à 80% au mieux, et environ 65% était plus typique. Pour extraire 90% ou plus de l’énergie thermique d’une flamme de gaz, vous devez condenser la vapeur d’eau de l’échappement sous forme liquide et en récupérer la chaleur d’évaporation.

Il s’avère cependant que lorsque vous condensez la vapeur d’eau, les produits azotés — les NOX — l’accompagnent. Ce que vous vous retrouvez avec n’est pas de l’eau propre — c’est une solution diluée d’acide nitrique.

Cet acide peut causer des dommages, explique Mike Bernasconi, un entrepreneur de plomberie et de chauffage chevronné qui commercialise un neutralisant de condensat appelé « Neutra-Safe », fabriqué dans le New Hampshire et le Massachusetts. « 

Ce condensat acide qui sort de ces appareils à condensation endommagera à peu près tout type de métal avec lequel il entre en contact », a déclaré Bernasconi à JLC. « Cela endommagera également du plastique, bien que le plastique soit assez imperméable aux solutions acides. Si vous avez un système septique, il est possible de tuer toutes les bactéries dans le système septique. Si vous le videz à l’extérieur, il tuera les plantes, l’herbe — tout ce avec quoi il entre en contact. »

L’échelle de pH de l’acidité à 14 points va de 0 à l’extrémité extrême acide à 14 à l’extrémité extrême alcaline, ou basique, avec un pH 7 désignant une solution neutre. Le condensat du four varie généralement entre 3,0 et 5,0, mais il peut devenir plus fort: dans une interview sur YouTube avec le formateur en cvc Bruce Marshall d’Emerson Swan, Mike Bernasconi dit qu’il a mesuré du condensat aussi bas que 1,8 ou 2,0 — en partie à cause de l’effet des produits chimiques ajoutés au gaz combustible par les services publics (voir: « Neutraliseurs de condensats Neutra-Safe / Emerson Swan »). (L’échelle de pH, soit dit en passant, est une échelle logarithmique, donc un fluide avec un pH de 2 a dix fois l’acidité d’une solution avec un pH de 3.)

L’évacuation du condensat dans les égouts de la maison peut endommager la plomberie des maisons plus anciennes, explique l’inspecteur Richard Aiello de I-Spy Home Inspections à Winthrop, dans le Massachusetts. Même si les drains en fonte à l’intérieur de la maison ont été remplacés par du plastique PVC que l’acide ne peut pas endommager, souligne-t-il, « il y a souvent encore de vieilles conduites d’évacuation en fonte au sous-sol, et la conduite d’évacuation qui va du piège ou du nettoyage à la rue est en fonte, et tous les tuyaux qui sont dans le sol à l’extérieur sous la rue sont de vieux tuyaux en fonte. » Les condensats des fours et des chaudières peuvent corroder ces tuyaux. Et si le fluide se trouve dans un tuyau ou un piège et s’évapore, il devient encore plus concentré — et plus corrosif.

Les codes de plomberie partout abordent ce problème. Avant de pouvoir drainer un liquide corrosif dans les drains de la maison, vous devez le neutraliser. Le marché a réagi en créant un assortiment de « neutralisants de condensats » comme les unités Neutra-Safe sells — essentiellement des tubes en plastique résistant aux acides remplis d’un minéral, généralement du calcaire (carbonate de calcium), qui réagit avec les nitrates dans l’effluent circulant dans le tube et réduit l’acidité du fluide à des niveaux plus doux. Ci-dessous, Nathan Marshall, entrepreneur en plomberie et chauffage de Steamboat Springs, Colorado, montre le processus simple consistant à fixer un neutralisant au mur de la salle mécanique et à le raccorder à la conduite de vidange (lien YouTube: « Installation du neutralisant de condensat »).