Un échangeur thermique, ou échangeur de chaleur, est un système qui permet de transférer de la chaleur d’un fluide à un autre. Mais derrière cette brève explication se cache un enjeu crucial dans le domaine industriel et une multitude de réalités. On vous explique ici un peu plus en détail ce qu’est un échangeur thermique.
Principe de l’échangeur thermique
Un échangeur thermique ou échangeur de chaleur permet le transfert d’un fluide à un autre de la chaleur. Les deux fluides peuvent être des liquides ou des gaz, de même nature ou de nature différente comme l’air et l’eau par exemple. Le concept d’échangeur thermique veut que les deux fluides soient proches l’un de l’autre, pour permettre le transfert de la chaleur, sans pour autant ne jamais se mélanger.
Le fonctionnement de l’échangeur thermique
La première phase consiste à faire entrer deux fluides dans un même échangeur thermique. Les deux fluides ne sont jamais en contact. Il peut être question simplement de laisser les fluides dans des canalisations distinctes l’une de l’autre.
La deuxième phase consiste en l’échange de chaleur. Les deux fluides sont, par définition, à des températures différentes. En étant proche l’une de l’autre, par le biais de canalisation ou de plaques (en savoir plus), la température de premier fluide va s’équilibrer avec la température de l’autre. Schématiquement, si un fluide est chaud et l’autre froid, le fluide froid va être réchauffé par la chaleur du premier, et le premier qui est chaud va finir par se refroidir par proximité avec celui qui est froid.
La conception même de l’échangeur de chaleur va optimiser ce phénomène naturel. Pour cela, divers matériaux sont employés, mais aussi divers moyens de faire s’approcher les différents fluides. En fonction des résultats que l’on veut obtenir, ils peuvent aller dans des conduits parallèles, dans un courant inversé, se croiser en un point ou au contraire serpenter l’un autour de l’autre pour augmenter la surface de contact.
La phase 3 concerne la sortie de l’échangeur thermique pour les fluides. La sortie des fluides. Une fois que les deux fluides ont traversé l’échangeur thermique et que le transfert de chaleur est effectué, les fluides quittent l’échangeur thermique à des températures différentes. Le fluide chaud à une température plus basse qu’à l’entrée, tandis que le fluide froid à une température plus élevée qu’à l’entrée.
Quels éléments pour assurer l’efficacité d’un échangeur thermique
L’eau chauffée qui passe dans les canalisations du radiateur, c’est un échange thermique qui va permettre de chauffer l’air du radiateur, et donc la pièce dans laquelle il se trouve. Mais les échangeurs thermiques sont vraiment soumis à rude épreuve dans le domaine industriel. Les fluides peuvent être corrosifs, les différentiels de température ou de pression extrêmes. C’est la maintenance de ces échangeurs de chaleur de façon régulière qui assure le fonctionnement sur le long terme. Cela prévient de la corrosion, de la perte d’étanchéité des joints ou encore d’une détérioration de certaines pièces.
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