Les échangeurs de chaleur transfèrent l’énergie thermique d’un milieu à un autre. Par exemple, les réfrigérateurs utilisent des échangeurs de chaleur pour transférer la chaleur de votre épicerie à l’air ambiant. Il y a probablement des échangeurs de chaleur dans votre immeuble de bureaux qui transfèrent la chaleur de l’eau chaude au système de ventilation en hiver et de l’air intérieur au système de refroidissement en été. Il existe deux types d’échangeurs de chaleur, à savoir les échangeurs parallèles et les échangeurs à contre-courant.
Sommaire de cette fiche pratique
Fonctionnement
Les échangeurs de chaleur peuvent transférer de l’énergie entre deux liquides ou entre le liquide et l’air. Les échangeurs de chaleur à calandre et à tubes, les échangeurs de chaleur liquide-liquide les plus courants, sont couramment utilisés dans les grands bâtiments en tant que partie intégrante du système de CVC. Une application courante de ce type d’échangeur de chaleur est l’utilisation de la vapeur pour chauffer l’eau chaude. Dans ce scénario, l’eau chaude s’écoule dans la coquille et la vapeur traverse la coquille dans une série de petits tubes. Les pompes déplacent l’eau chaude de la salle des machines dans tout le bâtiment. Un ensemble séparé de pompes déplace la vapeur à travers une boucle entre la chaudière et l’échangeur de chaleur.
Échangeur de chaleur parallèle
Dans un échangeur de chaleur parallèle, l’eau chaude et la vapeur circulent dans le même sens. La vapeur la plus chaude et l’eau la plus froide entrent dans l’échangeur à une extrémité et la vapeur refroidie et l’eau chauffée sortent à l’autre extrémité.
Echangeur de chaleur à contre-courant
Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides circulent dans des directions opposées. La vapeur la plus chaude entre du côté gauche et l’eau chaude sort du côté gauche, tandis que la vapeur refroidie sort à droite et l’eau plus froide entre à droite.
Avantages et inconvénients
Si les conceptions de deux systèmes sont identiques, l’échangeur à contre-courant peut transférer plus d’énergie que la conception parallèle, car la température de sortie de l’eau plus froide peut se rapprocher de la température la plus élevée de la vapeur. Les échangeurs de chaleur à flux parallèle subissent beaucoup plus de stress thermique en raison des différences de température extrêmes à l’entrée de l’appareil. Les échangeurs de chaleur parallèles sont les mieux adaptés lorsque l’objectif est d’amener les deux fluides à la même température.
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