Echangeur génie climatique, découvrez ses principales applications !

L’échangeur thermique ou l’échangeur de chaleur est un élément essentiel dans un système de chauffage ou de refroidissement. Sa principale fonction consiste à transférer la chaleur entre deux fluides. Ce transfert s’effectue à travers une paroi aux capacités conductrices élevées. Il existe plusieurs types d’échangeurs de chaleur. Ils sont utilisés dans plusieurs domaines comme en génie climatique. Là encore, leurs applications sont diverses.

Comment fonctionne l’échangeur thermique en génie climatique ?

Le principe de fonctionnement d’un échangeur de chaleur est assez simple. Il implique la présence de deux liquides de même nature ou non. Il permet de transférer la chaleur entre ces deux fluides sans les mélanger. Pour que ce transfert ait lieu, il doit avoir une différence de température entre les deux fluides. Pour cela, la chaleur circule toujours du plus chaud vers le plus froid. Dans ce cas, au niveau de l’échangeur, le fluide primaire entre chaud et ressort refroidi, tandis que le fluide secondaire entre froid et ressort plus chaud.

Cependant, pour que l’échange soit efficace, les fluides doivent évoluer soit :

  • à contre-courant : l’un entre par le bas de l’échangeur thermique et l’autre par le haut ;

  • ou à courant croisé : l’un avance horizontalement, l’autre verticalement ;

  • ou à co-courant : les deux fluides avancent dans le même sens.

Mais la qualité du transfert dépend également de plusieurs caractéristiques. Il y a par exemple le type de paroi, le type de fluide, sa vitesse et l’écart de température entre les deux fluides.

Quelles sont les différentes applications d’échangeur en génie climatique ?

Echangeur génie climatiqueLes échangeurs thermiques sont adaptés à plusieurs applications en génie climatique. Ils sont destinés au système de chauffage, de refroidissement et aux réseaux de chaleur. Ils sont aussi dédiés à la séparation des réseaux et aux centres aquatiques, piscines.

Echangeurs thermiques pour les réseaux de chaleur et de froid

Sans l’échangeur thermique, il n’y a pas d’échange de chaleur entre les fluides et par conséquent pas de production de chaleur par le chauffage ou du froid par la climatisation.

Echangeurs pour la séparation des réseaux

Ces échangeurs remplissent deux objectifs principaux : d’une part, une séparation mécanique des fluides de différentes pressions. Il a pour but d’obtenir une basse pression dans le réseau secondaire. D’autre part une séparation physique de deux fluides différents. Son objectif est de protéger les équipements en aval, de diminuer l’usage d’eau glycolée, et de limiter les risques de contamination bactériologique.

Echangeurs pour les centres aquatiques et piscines

L’échangeur thermique sert à chauffer l’eau de la piscine. En outre, il favorise la récupération de calories sur les eaux grises. Cela permet de préchauffer les eaux utilités. Ainsi, les complexes aquatiques effectuent une économie d’énergie. Concernant les eaux grises, elles se retrouvent à des températures de rejet conformes à la réglementation en vigueur.

Qu’est-ce qui détermine l’efficacité d’un échangeur thermique pour ces différentes applications ?

Pour garantir l’efficacité d’un échangeur en génie climatique, il est indispensable de considérer certains facteurs tels que le rendement et la température.

Le rendement d’un échangeur de chaleur

Pour que le rendement de cet appareil soit important, il est crucial de minimiser les pertes thermiques pour chaque application. Pour cette raison, certains paramètres sont à prendre en compte pour évaluer le rendement d’un échangeur thermique. Il y a le coefficient du transfert thermique, la capacité thermique des fluides utilisés et le type de convection.

La température entre les deux fluides

Ce facteur a une grande influence sur l’efficacité d’un échangeur thermique. Pour assurer l’échange de chaleur, l’écart de température entre les deux fluides doit être suffisant. En effet, sans cet écart, le transfert pourrait devenir difficile, par conséquent énergivore.

Quels sont les différents types d’échangeurs génie climatique pour ces différentes applications ?

Il existe plusieurs types d’échangeurs pour l’application génie climatique. Ils se diffèrent les uns des autres par leurs caractéristiques et leur utilité. Parmi eux, il y a :

  • l’échangeur tubulaire horizontal : il est le plus basique de tous les échangeurs. Les tubes qui contiennent le fluide à réchauffer entrent dans un caisson rempli du fluide caloporteur. Ensuite, ils ressortent de l’autre côté après un allé simple ;

  • l’échangeur tubulaire vertical : c’est un modèle standard. Sa création est similaire à celle de l’échangeur tubulaire horizontal. Il est bien adapté au échange vapeur/eau ;

  • l’échangeur de chaleur à tube en U : il permet à de nombreux usages. Pour ce type d’échangeur thermique, les tubes qui contiennent le fluide secondaire à réchauffer font un aller-retour dans un caisson rempli de fluide primaire. D’après son nom, les tubes placés dans le caisson forment un U ;

  • l’échangeur thermique à spirale : il est constitué par deux tubes enroulés de façon hélicoïdale. Le premier tube contient le fluide primaire et le second tube contient le fluide secondaire.

Si certains types d’échangeurs sont utilisés dans une application spécifique en génie climatique, d’autres sont utilisés à de nombreux usages.

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