échangeur thermique

Échangeur thermique ; c’est quoi exactement ?

C’est un élément essentiel de plusieurs systèmes. Tels les systèmes de climatisation, les systèmes de chauffage mais également la réfrigération. Son rôle est le transfert de chaleur entre deux fluides. Lors du transfert, il s’assure également que ces deux fluides ne se mélangent pas. De plus, ce transfert à travers une paroi qui possède des capacités conductrices élevées. Différents types d’échangeur thermiques existent et il est utilisé dans de nombreux domaines.

Qu’en est-il du principe de son fonctionnement ?

Parmi les échangeurs les plus connus, il y a l’échangeur thermique air et eau. Ces échangeurs thermiques, pour fonctionner, disposent de réseaux parallèles. A travers ces réseaux, les fluides vont circuler à des températures différentes. Ils sont séparés par une paroi possédant des capacités conductrices optimales. Grâce à l’écart de température entre les deux fluides, l’échange de chaleur est permis. En effet, naturellement, le chaud va se diriger vers le froid. Le froid tout en perdant des calories va ensuite se réchauffer immédiatement. Lorsqu’il entre chaud dans l’échangeur thermique, le fluide primaire va ainsi réchauffer le fluide secondaire, celui qui est froid. Le second fluide est alors réchauffé tandis que le fluide primaire sort refroidi.

Quels sont les rôles des échangeurs thermiques ?

En premier lieu, son rôle est de transférer sans mélanger l’énergie calorifique d’un fluide vers un autre. On peut prendre par exemple le cas d’un système de production d’eau chaude ou système de chauffage. On considère ainsi le chauffant ou le premier fluide comme le fluide primaire. C’est ce fluide primaire qui va servir à chauffer le fluide secondaire. Les températures des deux fluides doivent être différentes pour un bon échange. C’est la raison pour laquelle l’un est froid et l’autre est chaud.

L’échangeur thermique, pour accomplir cette tâche de transfert a besoin d’un matériau spécifique. Effectivement, afin d’optimiser l’échange, le matériau en question doit être assez conducteur. Et tout en limitant les déperditions de chaleur le plus possible. Il accomplit pleinement sa mission quand entre les deux fluides le transfert s’effectue. En outre, il faut savoir que l’échangeur thermique à d’autres rôles à part le réchauffement de fluide. Prenons par exemple les réfrigérateurs et les climatiseurs. Son rôle dans ces cas est d’assurer la réfrigération du fluide selon le système pour lequel on l’utilise.

Quelles sont les natures des fluides et comment évoluent-elles ?

Selon l’échangeur thermique qu’on utilise, les fluides peuvent être de nature différente. On trouve ainsi des échangeurs dont les fluides sont de l’huile, de l’air ou d’un liquide caloporteur. De même que de la vapeur d’eau ou également de l’eau. Leurs évolutions sont différentes d’un échangeur thermique à l’autre. Ils peuvent ainsi circuler à contre-courant. C’est lorsqu’ils se déplacent l’un par rapport à l’autre dans un sens opposé. Ils circulent à courant parallèles ou  co-courant.quand tous deux évoluent dans le même sens. Quant à la dernière, il s’agit de l’évolution à courants croisés. C’est ainsi qu’on l’appelle quand le déplacement est à la fois à co-courant et à contre-courant. Cependant, l’évolution à co-courant est peu prisée. C’est dû au fait que les deux autres possibilités sont beaucoup plus efficaces. Ainsi, les échangeurs thermiques avec des fluides évoluant à courants croisés ou à contre-courant sont plus nombreux.

Qu’en est-il des matériaux qu’on utilise le plus pour les fabriquer ?

La chose primordiale pour son bon fonctionnement est la capacité conductrice des matériaux. Effectivement, l’optimisation et l’efficacité de l’échange de chaleur dépend de la conductivité de ces derniers. On retrouve alors l’inox, l’acier, le cuivre et l’aluminium parmi les matériaux les plus utilisés. Ce sont eux qu’on trouve dans la plupart des radiateurs à inertie fluide. Tels les chauffe-eau ou les chaudières. On les trouve également dans les VMC ou encore dans les radiateurs des véhicules.

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Author: Damien