17 novembre 2021
Comprendre le fonctionnement et utilité de l'échangeur thermique

Les différents types d’échangeur thermique et leur fonctionnalité

L’échangeur thermique est un élément essentiel qui assure le transfert de chaleur entre deux fluides, sans qu’ils ne se mélangent pas. Il assure un rôle important dans les systèmes de chauffage, de climatisation et de réfrigération. Il existe différents types d’échangeurs thermiques, dont les rôles plus ou moins différents, selon les domaines d’applications.

Echangeurs thermiques – les différentes technologies utilisées

L’échange de chaleur entre deux fluides est possible grâce à deux dispositifs présents dans l’échangeur thermique. Ce sont les plaques et les tubes, deux technologies utilisées pour les systèmes de chauffage des logements et les systèmes d’eau chaude. Il faut noter que l’échangeur thermique peut fonctionner grâce à plusieurs types de fluides comme l’eau, la vapeur, l’huile et l’air. Il faut dans ce cas utiliser un équipement adapté. Il y a par exemple l’échangeur thermique air et eau pour permettre l’échange de chaleur entre l’air et l’eau. Cet échangeur thermique peut préchauffer ou refroidir un fluide, récupérer de l’énergie issue d’un procédé industriel, réfrigérer un procédé ou émettre et capter de l’énergie. L’échangeur thermique peut aussi servir d’évaporateur.

Quels sont les différents types d’échangeur thermique ?

L’échangeur thermique à plaques

Ce type d’échangeur thermique dispose de plaques de chaque côté. Ce sont ces éléments qui assurent le déplacement des fluides. Comparé aux autres types d’échangeur thermique, ce dispositif est réputé pour sa performance. Celle-ci résulte de sa grande surface d’échange qui possède une grande efficacité énergétique. Il est principalement utilisé dans les climatisations, les chaudières et les réfrigérateurs. L’échangeur thermique à plaque permet de transférer l’énergie thermique d’un fluide vers un autre. Il existe deux types d’échangeurs à plaque dont l’échange monophasique (un échange de flux de chaleur entre gaz ou liquide) et l’échange diphasique.

L’échangeur thermique tubulaire

C’est un échangeur de chaleur à tubes et à calandre. Il est utilisé dans le secteur industriel, représentant plus de 60 % des installations thermiques. Comparé à l’échangeur thermique à plaque, l’échangeur tubulaire est gigantesque, puisque sa longueur peut atteindre jusqu’à plusieurs dizaines de mètres. Il possède un faisceau de tubes, disposés verticalement ou horizontalement à l’intérieur d’une enveloppe nommée calandre. Cet équipement fonctionne grâce à un échange entre deux fluides dont l’un circule à l’intérieur des tubes et l’autre autour des tubes, plus précisément dans la calandre.

Si ce type d’échangeur thermique est très utilisé dans le secteur industriel, c’est parce qu’il peut fonctionner avec des fluides très différents (eau/vapeur, eau/eau, eau/fumées, eau/fluide thermique, liquide/liquide, gaz/gaz…). Ce n’est pas tout, ces fluides peuvent également circuler de plusieurs façons différentes : à co-courants, à contre-courants et à courants croisés. L’autre avantage de l’échangeur thermique tubulaire, c’est qu’il résiste à de très fortes pressions et à de nombreuses puissances. Il accepte aussi de grands écarts de température.

L’échangeur thermique à bloc

L’échangeur de chaleur à bloc est réputé efficace pour récupérer la chaleur des fluides corrosifs. Cet équipement est adapté au chauffage, au refroidissement, à la condensation ainsi qu’à l’absorption de produits chimiques corrosifs. Il se distingue par la présence des rangées de trous qui sont percées horizontalement et verticalement au travers de blocs imperméables. Ils forment des canaux côtés procédé et côtés service. Les échanges de chaleur se font à travers un empilement de blocs situé à l’intérieur de la calandre en acier. La chaleur est transférée par conduction au travers du bloc imperméable laissé entre les rangées de trous séparant les deux milieux. Outre ces trois types d’échangeur thermique, il y a aussi l’échangeur ailettes, utilisé dans les radiateurs des voitures. Si vous êtes à la recherche d’un échangeur thermique de qualité, il est conseillé de faire appel à un professionnel.

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