Échangeur de chaleur air/eau : comment ça fonctionne ?

echangeur thermique

L’échangeur de chaleur air/eau est sans aucun doute l’un des plus utilisés dans le monde de l’industrie. S’il repose ses bases sur le principe de l’échange de chaleur, la particularité des deux fluides en fait un système à part. On vous présente dans cet article les principes de base de l’échangeur de chaleur air/eau.

Principe fondamental d’un échangeur de chaleur

Un échangeur de chaleur est un dispositif qui permet d’évacuer la chaleur, autrement dit la température, d’un fluide vers un autre fluide. Ils ne doivent cependant jamais se mélanger. On peut synthétiser ainsi, de façon basique, le concept d’un échangeur de chaleur air/eau. Les deux fluides sont à des températures différentes, mais la proximité, sans contact, de l’un avec l’autre, va permettre à la chaleur de passer du premier au deuxième fluide. Le chaud va baisser de température tandis que le froid va monter en température.

Les particularités d’un échangeur air/eau

Un échangeur à chaleur air/eau se compose de plusieurs tubes ou de plaques dans lesquelles ont fait passer les deux fluides. Ils ne sont jamais en contact, mais restent très proches l’un de l’autre. Ainsi, si l’eau est chaude et l’air plus froid, l’air va absorber la chaleur de l’eau grâce à sa proximité.

L’échange de chaleur est un processus naturel. Toute la difficulté réside dans la capacité à créer un échange qui correspond exactement aux besoins industriels. Il peut être question simplement de refroidir de l’eau par exemple. Mais il peut être question aussi de la porter à une température plus basse, mais très précise. La longueur des tuyaux, la vitesse d’écoulement des fluides, les zones de rapprochement ou le type de contact permettent de définir l’efficacité d’un échangeur de chaleur air/eau.

Pour représenter simplement un échangeur de chaleur air/eau, on peut penser au radiateur domestique, un radiateur de type chauffage central au pétrole. La chaudière domestique va chauffer de l’eau qui sera envoyée dans les canalisations puis dans le radiateur. L’eau chaude va venir chauffer le corps du chauffage qui va donc chauffer l’air ambiant. Il n’y a pas de contact entre l’eau et l’air, mais la température de l’eau va venir directement influer sur la température ambiante de la pièce. On le retrouve plus généralement dans les dispositifs de refroidissement ou de chauffage.

Pourquoi utiliser un échangeur de chaleur air/eau ?

L’échangeur air/eau est considéré comme particulièrement efficace d’un point de vue énergétique, car il repose sur des principes thermodynamiques simples. Il permet dans de nombreux cas de réduire de façon significative la consommation d’énergie, et donc les coûts liés, grâce à la récupération de la chaleur. Un nageur de chaleur air/eau est aussi un dispositif que l’on peut employer en extérieur, ce qui lui confère un avantage certain.

Cela reste néanmoins les conditions techniques et les objectifs industriels qui définissent l’emploi de telle ou telle solution pour un échangeur de chaleur, ou un pasteurisateur.

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