Un échangeur thermique est un équipement utilisé dans plusieurs domaines, surtout dans l’industrie où il existe des matériels qui produisent beaucoup de chaleur qui est une énergie thermique. Découvrons le rôle d’un échangeur thermique, son fonctionnement.
Le rôle d’un échangeur thermique
Un echangeur thermique est un matériel qui permet un transfert d’énergie thermique d’un élément vers un autre sans mixage entre eux. Pour être précis, cet équipement est destiné à récupérer l’énergie thermique dégagée par un matériel pour le réinjecter sur un autre matériel. Le matériel récepteur va réchauffer, ou refroidir, ou condenser un liquide ou un gaz.06
Un échangeur thermique est souvent installé pour réutiliser l’énergie dissipée par de gros équipements, comme les fours et les compresseurs, pour alimenter les installations sanitaires des locaux. Mais dans d’autres domaines, l’échangeur thermique permet d’optimiser la chaîne de production en réinjectant le flux dans d’autres équipements qui nécessitent une chaleur constante.
Ce transfert se fait sur une surface, que l’on appelle la surface d’échange. Elle va permettre au flux thermique de traverser, et elle sépare les éléments qui passent pour les empêcher de se mélanger.
Les différents types d’échangeurs thermiques
Il existe divers types d’échangeurs thermiques selon la nature, la température et la quantité d’éléments qui vont circuler.
Les échangeurs thermiques se diffèrent par les domaines des applications comme :
- Les échangeurs à plaques ;
- Les échangeurs tubulaires ;
- Les échangeurs à ailettes ;
- Les échangeurs avec faisceau de plaques ;
L’échangeur thermique à plaques est le plus souvent utilisé dans les industries. Et ce modèle peut encore se décliner en échangeur eau – eau et en échangeur air-air.
Le fonctionnement des transferts dans un échangeur thermique
L’échangeur thermique fonctionne par différents modes de transfert de chaleur :
- à co-courant quand les fluides circulent vers une direction parallèle
- à contre-courant lorsque les fluides se trouvent dans des conduits parallèles, mais vont dans des directions opposées
- à courant croisé quand les fluides passent de façon perpendiculaire.
L’efficacité d’un échangeur thermique dépend de sa surface d’échange. Pour que l’échange fonctionne, les deux éléments doivent avoir une température différente.
Les échangeurs thermiques présentent plusieurs avantages, comme :
- L’économie d’énergie
- Un rapide amortissement des coûts
- Un faible coût en maintenance
- Une longue durée de vie
- Un bon rendement en récupération d’énergie.