La cellule d'électrolyse 

La cellule d'un électrolyseur du marché est un boîtier d'une forme quelconque dans laquelle entre et sort l'eau de la piscine. Ce boîtier est alimenté en courant continu. La tension ou le voltage aux bornes est compris entre 9 et 24 volts. Le courant qui circule est fonction du mode de câblage choisi à l'intérieur de la chambre d'électrolyse (voir plus bas). Pour bien fonctionner il est indispensable d'associer un système de détection d'arrêt du débit. Les meilleures cellules sont celles qui ont une entrée et une sortie qui permettent une bonne circulation de l'eau (c'est à dire que l'entrée et la sortie sont à peu près de la même dimension que la chambre d'électrolyse), sinon il y a un risque d'entartrage ou de destruction assez fort des plaques de titane. 

Dans la cellule, il y a des plaques de titane et c'est par abus de langage que l'on emploie le terme cellule d'électrolyse alors qu'il s'agit en fait d'une chambre d'électrolyse. 

La cellule Elywann 

La cellule d'Elywann est robuste et très efficace. Vous avez la photo sur cette page. Elle est composée d'un corps dont l'entrée et la sortie peuvent être raccordées en 50mm ou en 63mm. Elle intègre des capteurs de mesures afin de simplifier le montage et que l'installation soit la plus simple possible. Son corps est en ABS chargé, ce qui la rend extrêmement résistante aux chocs et aux variations de pression. Elle supporte aisément les "coups de béliers" dus aux démarrage de la pompe. La chambre d'électrolyse comprend des plaques de titane entièrement recouvertes. 

La cellule n’est pas transparente parce qu’elle est réalisée en ABS fibré. Par conséquent cette cellule peut résister à des pressions élevées parce qu’il y a encore de nombreuses pompes qui imposent une pression élevée dans la tuyauterie. En fonction de la longueur de la tuyauterie, il y a ce que nous appelons des coups de béliers qui correspondent à chaque démarrage de la pompe. C'est le moment durant lequel, il y a une forte surpression qui peut être supérieure à 8 bars. Par ailleurs, il y a de nombreux électrolyseurs qui sont sans inversion automatique de polarité ou leur inversion de polarité est trop tardive ce qui entraîne un entartrage rapide de la cellule. Dans ces cas la transparence est exigée pour déterminer quand actionner manuellement l'inverseur. Ce défaut d'entartrage rapide est corrigé par Elywann de quatre façons:

• une inversion de polarité toutes les 3 heures

• une action détartrage

• une variation de l'inversion en fonction de l'entartrage (Elywann Plus et Major)

• une technologie appropriée

Remarque: la durée de vie de la cellule est en partie déterminée en fonction de l'inversion de polarité (c'est très important car c'est la seule véritable référence).

La chambre d’électrolyse est constituée au minimum d’une anode et d’une cathode qui sont fabriquées à partir de plaques de titane recouvertes d’une couche constituée de métaux rares du groupe platine qui sont de l’iridium et du ruthénium. Le titane choisi pour Elywann et qui entre dans la composition de la chambre d'électrolyse est de très haute qualité (grade 23 sur 25). Ensuite, il y a un procédé très spécial mis en oeuvre, un changement de procédé affecte durablement les plaques. Les plaques de titane Elywann sont d'abord très légèrement abrasées puis nettoyées dans des solvants spécifiques. La première couche appliquée est de l'iridium et du ruthénium respectivement à environ 95% et 5%. Cette couche est essentielle et un grand soin est pris. Ensuite la plaque est cuite à une température gardée secrète et il se forme une couche semblable à de la céramique. Successivement d'autres couches seront appliquées puis cuites, jusqu'à 12, avec une proportion de l'iridium allant en diminuant et la proportion de ruthénium allant en augmentant.

Sur chaque lot fabriqué, il est extrait un échantillon qui est placé en tests. Si le lot répond qualitativement à la batterie de tests, il est validé. Pour Elywann d'autres tests sont effectués qui viennent compléter ceux qui sont effectués par le fabricant. Ils visent à sélectionner et assurer la très haute qualité des plaques qui constituent la chambre d'électrolyse. Dans des circonstances de fonctionnement difficiles, ces plaques ont une durée de vie de 15000 heures. Dans une situation optimale de fonctionnement (courant pulsé, sans inversion de polarité) on peut dépasser 45000 heures. Les plaques choisies pour Elywann sont planes et pleines et non creuses ou grillagées comme les modèles en provenance d'Inde, de Chine ou d'Australie. Ce choix fait que cela est un plus cher mais la qualité est accrue. Elywann est un produit haut de gamme, il est fait pour durer.

Lorsque les plaques de titane sont alimentées, un courant circule de la cathode vers l’anode au travers de l’électrolyte composée d’eau et de sel (+ les minéraux contenus dans l’eau qui alimente la piscine) . Si une plaque est insérée entre la cathode et l’anode, elle se polarisera sur chacune de ses faces à la manière d’un condensateur, et l’on parle alors de dipôle.

Après la mise sous tension les plaques se polarisent selon la figure ci dessous

L’échange ionique dans la chambre d'électrolyse contribue à fabriquer du chlore qui se recombine avec l'eau salée. Selon la valeur du pH, on trouve en sortie de la chambre d’électrolyse une valeur plus ou moins élevée d’hypochlorite de sodium qui est un désinfectant puissant. La quantité d'HOCl produite découle de plusieurs facteurs qui sont:

• le pH de l'eau

• la température

• le courant qui circule entre les plaques

• la vitesse de l'eau

• le mode de connexion

• la dimension des plaques en titane

En fonctionnement, un dégagement de chaleur s'ensuit ainsi que la modification du pH et une formation d'oxygène. Ceci implique une circulation d’eau sur la surface des plaques afin qu’il n’y ait pas de dégradation irréversible du ruthénium et de l’iridium. Selon la qualité de l'eau, il apparaît que du calcium se fixe sur l'une des faces de chaque plaque de titane. C'est pourquoi il est vivement conseillé d'avoir un système avec inversion de polarité automatique comme c'est le cas pour Elywann. L'inversion de polarité choisie pour Elywann est de 3 heures, c'est la valeur qui correspond le mieux à l'ensemble des piscines. L'électrolyseur considère d'autres paramètres qui sont appliqués à la chambre d'électrolyse et qui sont des secrets de fabrication afin que la durée de vie de la cellule dépasse très largement les valeurs courantes. 

Fonctionnement de la cellule d'électrolyse

En pratique, il est admis qu’une cellule d’électrolyse doit pouvoir fournir de manière régulière 2 g de chlore par tranche de 10 m3 et par heure de fonctionnement de la pompe de filtration. 

La formule empirique du nombre d’heures de fonctionnement de la pompe de filtration est:

• température de l’eau / 2. 

Ce choix pratique est basé sur l'expérience. Après une fonction choc (production maximale, c'est à dire 100% ou 125% selon les modèles et ce pendant 36 heures) l'appareil peut fonctionner entre 60 et 70% de sa capacité. 

Prenons un exemple: la température de l'eau est de 28 degrés. Le temps de fonctionnement de la pompe de filtration est temp/2 donc 14 heures. L'électrolyseur étant asservi à la pompe de filtration (voir conseils d'utilisation), il va fonctionner pendant 14 heures. Mais il y a d'autres paramètres qui sont expliqués dans "conseils" qui peuvent être pris en considération si vous souhaitez avoir l'eau la plus saine qui soit et vous passer de produits de stabilisation. 

Alimentation de la cellule d'électrolyse

La cellule d'électrolyse Elywann est alimentée en 9,6 volts. Cette tension est choisie pour respecter les caractéristiques physiques du titane revêtu de ruthénium. Une tension supérieure à 12 volts fait se dissoudre le titane dans l'eau ou passive le titane en l'oxydant. Dans les deux cas, l'effet est destructeur pour la cellule. Elywann n'a pas ce défaut que l'on trouve sur beaucoup d'électrolyseurs.

La limite basse de fonctionnement est d'environ 8 degrés. En dessous de cette température la cellule n'est plus alimentée car l'échange thermique est trop fort.