06 - condensation et corrosion (chap 5).ppt

8/18/2019 06 - condensation et corrosion (chap 5).ppt

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Chapitre 5:Condensation et

corrosion


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Condensation et corrosion

Ce chapitre traite de la problématique de la condensation.

Phénomène de corrosion dans l’appareil et dans le conduitd’évacuation

impact sur les matériaux pour les conduits d’évacuationdes fumées.

Quels sont les points d’attention spécifiques?

Quelles sont les solutions pour éviter tout problème?

5.12


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Vapeur d'eau, condensation, point d'ébullition etpoint de rosée

Point d’ébullition: Il sa!it de la température " laquelle de

leau " létat liquide se transforme en vapeur. # contrario$ ilsa!it é!alement de la température " laquelle la vapeur se

transforme en liquide.

%&emple: casserole d’eau mise " bouillir:

5.1


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!a" naturel C#$ % air &ox(ène )*2+ % a"ote )2+ -chaleur % C*2 % a"ote )2+ % vapeur d’eau)#2*+

.éaction chimi/ue combustion (a" naturel

Point de rosée: température " laquelle la vapeur d'eauretourne 0 l'état li/uide. # contrario$ il sa!it é!alement de latempérature " laquelle l'eau 0 l'état li/uide se transforme envapeur d'eau.

#utrement dit$ il sa!it de la température de saturation de l'air 1 des (a" de combustion$ possédant une certainecomposition$ au cours de leur refroidissement. 'humidité

relative de cet air ( ces !a) de combustion atteint 1**+ et

produit de leau " létat liquide.

5.1$


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Vapeur d'eau, condensation, point d'ébullition etpoint de rosée

'a combustion st,chiométrique du (a" naturel 34 envapeur d’eau dans les fumées.

-ans le cas de l’eau bouillante 1**/C0$ le volume de vapeurdeau uste au2dessus de la surface deau bouillante avoisine

les 1**+.

'e lien entre la /uantité de vapeur d'eau dans les !a) decombustion et le point de rosée est indiqué dans la fi!uresuivante.

3lus la concentration en vapeur deau est faible$ plus le point de

rosée est bas. 5.15


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5.1


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'e point de rosée est influencé par lampleur de la dilutionde l'air dans les (a" de combustion.

'ors de la combustion st6chiométri/ue e&cès dair 4 10$le point de rosée se situe " 578C.

'es appareils (a" sont ré(lés pour /ue le point de roséese situe plus bas e&cès dair 4 610.

5.19


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Condensation et corrosion 'orsque la quantité dair comburant au(mente$ les (a" de

combustion peuvent$ " une certaine température$ contenirmoins de vapeur d'eau$ ce qui fait baisser la températuredu point de rosée

5.13


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Condensation et corrosionCondensat'eau de condensation est lé!èrement acide. -ans la pratique$

le de(ré d'acidité p70 est compris entre ,5 et $'e condensat peut$ en fonction de la /ualité de l'aircomburant$ contenir dautres composés chimiques.

Composés chlorés dans l’air comburant acidechlorhdri/ue dans l’eau de condensation corrosion parpi/;res.8a) propulseurs dans certains aérosols$

9ombes de laque$

solvants$

encres$

piscines$

!a) libérés lors de la production de chlore et du stoca!e de matières

s;nthétiques " base de chlore le 3


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-ans la pratique$ la /ualité de l'air comburant varie énormément.

%n rè!le !énérale$ l’air extérieur )appareil étanche+ contient moins departicules chlorées /ue l’air comburant appareil ouvert0 pris dansl’espace d’installation

'es particules acides dans l’eau de condensation apparaissent lors:

> de la combustion de l’a"ote de l’air o&;des d’a)ote *x0

-ans le condensat sous la forme de nitrate acide nitri/ue <#*0

> de la combustion des composés sulfurés substance odoriférante0dans le !a) naturel =*20

-ans le condensat sous la forme de sulfate acide sulfuri/ue <#2=*$0

5.= [email protected]>


11/585.=


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Condensation dans le conduit de fumée-ans les appareils #.% avec un conduit d’évacuation troplon( ou mal isolé$ on note presque touours de la condensation.

Pour éviter toute plainte liée " la condensation dans le conduitd’évacuation d’appareils atmosphériques par e&. 9

119A

0$ onpeut:

mélan(er de l’air au& fumées$ afin de faire baisser le point derosée via le coupe?tira(e antirefouleur 0B

isoler le conduit d’évacuation

la température de la paroiinterne du conduit au(mente la cheminée se réchauffe plusrapidement sur toute sa lon(ueur B

.éduire la surface du conduit d’évacuation " cet effet$ il fautbien tenir compte de lau!mentation du frottement des !a) de

combustion0. 5..12


13/585..1


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$


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5


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@ormation de (lace %n hiver$ l'eau de condensation " la sortie du terminal decheminée peut (eler $ et des stalactites de !lace peuvent seformer. Ai ces stalactites !outtent vers l’entrée d’air $ celle2cipeut se remplir de (lace. 'e terminal en toiture peut

é!alement se A remplir B de (lace et se dilater$ entraDnantune panne de lappareil.

#u dé!el$ la !lace peut tomber et provoquer des situationsdan!ereuses.

'a formation de (lace dépend entre autres de latempérature ambiante$ de la vitesse du vent et de lhumiditéde lair. 'orsqu’il !èle dehors et que les !a) de combustionsont refroidis sous le point de rosée dans le terminal decheminée$ le risque de formation de !lace est !rand.

5..=


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es appareils modulants fonctionnent souvent " ré!imeréduit et présentent par conséquent un risque plus élevé de

formation de !lace par rapport au& appareils E tout ou rien F.

# ré(ime partiel$ la température des (a" de combustionest encore plus basse.

-ans certaines situations$ les appareils 0 condensation7G H30 peuvent eu& aussi permettre la formation de

(laDons$ par e&emple en cas de lon(ue conduiteconcentrique d'évacuation par e&. dans un appareil C ouCJ0.

5..=9


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3


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Condensation et corrosion=olution pour éviter ce problème des !laKons:

'orsquen hiver les !a) de combustion dun appareil 0condensation débouchent$ via un tuba!e$ sous un chapeaude cheminée$ la vapeur deau !èle contre ce chapeau et formedes (laDons qui peuvent encombrer la bouche de cheminée.

Ellon(er le débouché auparavant situé sous un chapeaude cheminée au?dessus du niveau de ce chapeau$ de

sorte que les !a) de combustion puissent séchapper sans

contrainte.

5..=7


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2>


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Condensation et corrosion2 solutions afin de résoudre le problème des !laKons:

remplacer le terminal classi/ue par un terminal avec une buseverticale ouverte comme débouché des fuméesB la vapeur peutséchapper dans latmosphère sans risquer de se condenser.

#ccepté pour les appareils " condensation " condition que

débouché en "one F ou FF

la combinaison appareil 2 terminal soit a(réée et le fabricant delappareil accepte cette solution.

3oser un terminal sans formation de (laDons. =stème venturi au débouché mélan(er de l’air

a vitesse d’éGection au(mente

'e risque de formation de !laKons diminue

5..=2


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-ans le cas dun terminal en faKade de t;pe C1$ le conduit estincliné vers le débouché. 'eau de condensation sécoule du

terminal$ !èle et forme un !laKon.

Aolution: #dapter la pente du conduit de sorte " faire écouler

l'eau de condensation vers l'appareil au (a".

5..=2


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e raccordement d’appareils 0 condensation 0 desinstallations de chauffa(e existantes Fnstallation de CC classi/ue avec radiateurs dimensionnés

pour température de l’eau aller2retour 7>19>8C 951>8C

Lne chaudière 7G H3 condense pendant 3>4 de la saisonde chauffe.

Installation équipée de radiateurs dimensionnés pour une

température de l’eau aller2retour de 9>15>8C ou uneinstallation de chauffa(e au sol la chaudière 7G H3condense pendant toute la saison de chauffe

5.52$


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Condensation et corrosion'es appareils 0 condensation doivent Mtre raccordés " desconduits adaptés:> le conduit doit pouvoir résister aux condensatsindication NHN Oet présence dhumidité sur les élémentsde la cheminéeB

> le conduit doit pouvoir résister 0 la pression positive due " laprésence dun ventilateur dans lappareil au !a)indication NPN pression positiveB

> le conduit doit Mtre fabriqué en un matériau résistant auxcondensats corrosifs voir chapitre .P.

5.525


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.ésistance 0 la corrosion des matériaux utilisésdans les conduits de fuméesEluminium # un de(ré d'acidité compris entre ,5 et 3,5$ laluminium affiche une

résistance élevée 0 la corrosion.

Cela est d " la présence dune couche oxdée$ qui se forme et protè(e le métal en cas de&position " lair. 'orsque le condensat est plus acide$cest2"2dire que son p7 est inférieur " $5$ la corrosion a(it rapidement.

3ar chance$ cette corrosion sattaque " la totalité de la surface du

conduit dévacuation. 3lus la paroi est épaisse$ plus lon!temps durera le conduit dévacuation

des !a) de combustion.

Aouvent l’épaisseur de paroi est I ,5 mm$ qui confère au tu;au unedurée de vie de près de > ans.

5.@.=2


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Condensation et corrosion 'a durée pendant laquelle le condensat est en contact avec l'aluminium

doit demeurer limitée au strict minimum. Ramais d’eau de condensation sta(nante dans le conduit d’évacuation

'es fi&ations et les plis des coudes et des conduits de raccordement

constituent des endroits critiques.

3ar ailleurs$ les conduits dévacuation en aluminium possèdent un avanta(e:ils neutralisent une (rande partie de l'eau de condensation acide. Cest laraison pour laquelle leau de condensation peut le plus souvent Mtre

réacheminée sans encombre dune évacuation en aluminium vers un appareil

au !a) et évacuée via le conduit découlement de leau de condensation dun

appareil au !a).

'’eau de condensation mélan!ée " de l’oxde d’aluminium peut boucher lesiphon de l’appareil dans le cas de lon!s conduits lon!ueur 6 J m0

#vec de lon(s conduits en aluminium 6 Jm0$ prévoir un siphon

supplémentaire. 5.@.=29


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Condensation et corrosion 'association de pièces en aluminium avec dautres

métaux est 0 déconseiller .

3ar e&. la combinaison tu;au& en inox coudes et fi&ationsen aluminium les éléments en aluminium vite

atta/ués par électrolse l’aluminium étant moins SnobleNque l’ino&0.

'association de pièces en aluminium avec des pièces en

acier ou en acier (alvanisé colliers$ vis$ tu;au&$ ...0en!endre quant " elle des effets désastreu&: lo&;de de fer

corrode rapidement laluminium.

5.@.=23


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Ecier inoxdable )Fnox+'es allia!es dacier ino&;dable seront conformes " la normeT9T 9 P12**= U @.=..10 V voir chapitre .P.

Jpaisseur de paroi des tuaux ri(ides I >, mm pour lesinstallations suettes " la condensation.

'’acier de t;pe E=F >$ n’est pas indiqué pour une application "condensation

'’acier de t;pe E=F :

> W$5+ " 1P$5+ de chrome base de protection contre la corrosion0> =+ " =$5+ de molbdène accroDt la résistance " la corrosion parpiqres et par crevasses0

> 1*+ " 1+ de niKKel forme une couche protectrice do&;de et

au!mente la résistance au& acides0 [email protected]


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Condensation et corrosion %n raison de sa forte teneur en carbone$ #TAI 1P nest

pas indi/ué pour la soudure. 3endant la soudure de #TAI 1P le carbone et le chrome

présents produisent des carbures de chrome-ès lors$ la teneur en chrome baisse si fort localement que

le matériau devient sensible " la corrosion.2 solutions sont appliquées:

E=F Li: n aoute du titane comme stabilisateur . Cedernier produit plus facilement des carbures avec du carbone

quavec du chrome$ ce qui évite dappauvrir localement lateneur en chrome.

E=F : 'a teneur en carbone du matériau est baissée3eu de carbures de chromes seront ainsi produits et la teneuren chrome demeurera suffisamment élevée.

5.@.>


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Condensation et corrosionMéton

'es éléments dévacuation en béton non traité ne peuvent Mtreutilisés quen l'absence de condensation.

%n cas de circonstances propices 0 la condensation impré(ner le béton afin de le rendre hdrofu(es.

Lerre cuite

'a terre cuite chamotte0$ comme matériau pour le conduitdévacuation$ n’est pas très étanche " la diffusion$ de sorte quelhumidité due " la condensation soit évacuée vers le&térieur.

%n cas de condensation impré(ner la terre afin de la rendrehdrophobe.

'es conduits dévacuation en chamotte$ dans des applications "condensation$ doivent porter le marqua!e X E Oet F humide0.

[email protected] [email protected]


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Condensation et corrosion@lexibles métalli/uesNes flexibles en aluminium et en inox ne sont autorisés en tant queconduit de raccordement ou en tant que tuba(e du conduit decheminée que si les conditions suivantes sont simultanément

remplies:

> en tant que conduit de raccordement: lon!ueur Y 1 mB

en tant que tuba!e en fonction de la lon!ueur de la cheminée

> la classe de pression du fle&ible correspond " lapplication:

conduit dévacuation en dépression ou en surpression.

2 appareils t;pe M classe de pression T1 ou T= ou une classesupérieure 31$ 3=$ 71 ou 7=

2 appareils t;pe M2 ou C classe de pression 31 ou 3= ou uneclasse supérieure 71 ou 7=

5.W2


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Condensation et corrosion@lexibles métalli/ues> le fle&ible est constitué dune seule pièceB

> le fle&ible est vertical ou présente une pente montante continue formantun an(le de >8 par rapport 0 l'axe verticalB

> le matériau répond au& e&i!ences du tableau .1

@lexibles en aluminium uniquement en tant que conduit deraccordement pour appareils au (a" /ui ne sont pas 0 condensation p.e&. chauffe2eau0.

@lexibles en inox sont autorisés tant pour les conduits de raccordementque pour le tuba(e

> la classe de température correspond " l’application

p.e&. minimum H1=* pour une chaudière " condensationB HJ** pour un

poMle décoratif

5.W


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Condensation et corrosion> l’épaisseur de paroi est soit:

pour l’aluminium:

d’une seule couche d’au moins >,5 mm ou au moins 2 couches de chacune >,>9 mmO

3our l’inox d’au moins une couche de >, mmB

> les fle&ibles doivent répondre " la norme T9T %T 1W5P2=.

5.W$


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5


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Condensation et corrosionConsi(nes de monta(e Aur les parties non verticales des conduits dévacuation$ les

Goints latéraux doivent se trouver sur le haut.

'es éléments hori"ontaux seront installés avec une pente

minimale de 5 cm1m inclinant en direction de lappareil$ 'es conduits de fumées doivent Mtre insérés lun dans lautre

sur toute la lon!ueur dinsertion$ l'embout mle dansl'embout femelle$ vers le bas

5.Z


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9


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Combinaison aluminium et autres matériaux #vec l’inox et le matériel snthéti/ue$ l’eau de condensationn’est pas neutralisée

Ai cette eau de condensation du circuit dévacuation reflue dans

un tronDon de conduit en aluminium ou dans un appareilavec des éléments en aluminium

surplus en eau de condensation non neutralisée$ corrosive

corrosion plus rapide

risque de pollution accélérée, de boucha(e et de fuite intérieure ou e&térieure de la chaudière.

5.1*3


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Condensation et corrosion 'a corrosion sera la plus forte l" o[ leau de

condensation refluante touche en premier lieulaluminium$ le point de transition entre lacier anti2corrosionou la matière s;nthétique et laluminium.

\Mme un conduit en aluminium " parois épaisses ne pourra

pas résister lon!temps. # cet endroit$ le condensat devra Mtre évacué du circuitd’évacuation

prévo;e) deux évacuations séparées pour le condensat:

une partant de lappareil " condensation et une pour lecondensat provenant du circuit dévacuation

%mplo;e) un raccord de transition du snthéti/ue ou del'inox vers l'aluminium

5.1*7


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$>


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5.1*$


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Condensation et corrosionCombinaisons possibles de pièces dune chaudière en

contact avec le condensat et lévacuation des !a) decombustion

5.1*$2

Qléments d'unappareil 0 (a" encontact avec le

condensat

Conduitd'évacuation

Jxécution de l'installation

#luminium ouacier ino&;dable

#luminium

une seule évacuation pour le condensaten cas de courts conduits de fumées enaluminium lon!ueur ] J m0

double évacuation de condensat en casde lon!s conduits de fumées enaluminium lon!ueur ^ J m voir U 5.@.=0

#luminium #cier ino&;dable (matière s;nthétique

double évacuation de condensat pour lamotivation$ voir U 5.1*0

#cier ino&;dable #cier ino&;dable (matière s;nthétique

une seule évacuation pour le condensat


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Condensation et corrosionJvacuation du condensat vers l’é(outta(e intérieur

Ln appareil au !a) " condensation produit environ *$1J litre

deau de condensation par Xh. '’eau de condensationacide est suffisamment diluée avec les J** litres d’eauxusées évacués en mo;enne chaque our dans les é!outs.

-ans de (randes installations ou lorsque leau decondensation nest pas diluée dans les eau& usées$ il est

recommandé de neutraliser l'eau de condensation. -ansce cas$ on installe une unité de neutralisation " la sortie dela condensation de lappareil$ qui permettra de faire passer lede(ré d'acidité )p#+ au2dessus de ,5.

5.1=$

C


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Condensation et corrosion 3our faire en sorte que leau de condensation soit au plus

vite neutralisée$ il est conseillé de raccorder lévacuation "un endroit de lé!outta!e intérieur bénéficiant dun débitré(ulier .

Te pas laisser écouler l’eau de condensation via p.e&. une

ri(ole maDonnée. leau de condensation acide se dissoutdans le calcaire des matériau& de construction.

3arfois$ leau de condensation est évacuée vers le&térieur

par la (outtière de toit ou par le mur extérieur . utre le fait

que leau acide atta/ue la (outtière$ cela pose é!alementproblème en période de !el. 'orsque l'ouverture del'évacuation !èle en hiver$ leau de condensation ne peutplus s'échapper $ ce qui provoque rapidement une panne de

l'appareil$ ou inonde le raccord avec la mise " lair.5.1=$$

C d i i


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Condensation et corrosion 'es conduites et les accessoires entre les0 siphons0 et

lé!outta!e intérieur doivent résister 0 la corrosion. 'es tu;au& et les accessoires en acier, cuivre et allia(es

de cuivre laiton$ bron)e0 se corrodent en peu de temps.Ces métau& ne sont par conséquent pas indi/ués.

conseil de recourir " des tu;au& et accessoires en inox ousnthéti/ue 3


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$


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$9

C d ti t i


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Condensation et corrosion -e mMme$ il est essentiel d'éviter tout obstacle dans le

conduit dévacuation de leau de condensation$ comme leconduit d’évacuation l_che dune machine " laver

lorsque ce dernier est placé trop profondément dans le

conduit dévacuation du condensat$ les produits de la

corrosion peuvent s’accumuler " cet endroit et ainsifreiner l’évacuation du condensat.

Il est préférable demplo;er un siphon avec une hauteursuffisante$ de faKon " !arantir une évacuation correcteéviter que le siphon ne E s’assèche F0.

5.1=$3


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$7

C d ti t i


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Condensation et corrosion Lne autre erreur d’installation consiste " raccorder sans

mise 0 l’air apparente lévacuation de leau de condensation" lé!outta!e intérieur.

Conséquence: 2 siphons en série sur une conduite:

le er siphon$ le plus souvent inté!ré dans l’appareil au!a)$ retient les (a" de combustion

le 2ième siphon retient les (a" issus de l’é(outta(e

'ors de lévacuation de leau de condensation$ unesurpression se forme entre les deu& siphons.

'ors de l’installation correcte, un raccord 0 la mise 0 l'airentre les deux siphons permet déviter toute surpression

5.1=5>


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5


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52


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5

C d ti t i


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Ai l’appareil se trouve en?dessous du niveau de l'é(outta(eintérieur $ une pompe pour eaux usées est nécessaire pourévacuer leau de condensation vers lé!out.

Pompe pour eaux usées

5.1=5$


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5.1=55

C d ti t i


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cheminée d'un appareil MS par e&B un chauffe2bain0 o[ de lacondensation apparaDt des (outtelettes d'eau decondensation tombent du conduit dévacuation vers léchan!eur

de chaleur ou le brleur

Aolution possible: 'aout dun siphon avec flotteur sur le conduit

de raccordement

'orsque le siphon ne contient pas deau$ le flotteur le

bouche$ de sorte que les !a) de combustion ne séchappentdans lé!out.

-ès que de leau sécoule dans le siphon$ celui2ci fonctionne

comme un siphon normal.

=iphon avec flotteur

5.1=5


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5.1=59


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TJ.CF

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