Définition d'échangeur thermique

Un échangeur thermique permet de transférer la chaleur d’un fluide chaud à un fluide plus froid, sans que ces deux fluides soient en contact direct. Les échangeurs thermiques sont souvent utilisés dans les équipements de chauffage, dans les climatisations et les VMC.

 

Comment fonctionne un échangeur thermique ?

Un échangeur thermique utilise un principe physique de base, selon lequel la chaleur est toujours attirée par le froid. En d’autres termes, la chaleur contenue dans un matériau ou un fluide chaud sera toujours transférée vers un matériau ou un fluide plus froid, en cas de contact entre ces deux corps.

Ce dispositif permet d’échanger de la chaleur entre deux corps, sans que ces derniers ne soient en contact direct. Pour cela, l’échangeur de chaleur va utiliser un élément conducteur, se présentant sous la forme d’une paroi en cuivre, en inox, en acier ou en aluminium. Cette paroi conductrice va permettre de transférer la chaleur d’un corps chaud à un corps froid, situé de l’autre côté de la paroi.

 

Échangeur de chaleur : pour quelles utilisations ?

Un échangeur de chaleur est très souvent utilisé dans les chaudières : il permet de récupérer la chaleur du brûleur, ou de transférer la chaleur de l’eau dans les radiateurs à eau.

L’échangeur de chaleur peut également être utilisé pour refroidir une pièce. Cet équipement permet de transférer la chaleur récupérée à l’intérieur vers l’extérieur du logement. Il est installé dans l’unité intérieure ou extérieure de la plupart des modèles de climatisation.

Dans une VMC double flux, l’échangeur permet de récupérer la chaleur de l’air vicié avant de le rejeter vers l’extérieur. Il peut également réchauffer préalablement l’air provenant de l’extérieur afin d’éviter une déperdition de chaleur.

 

Présentation des différents modèles

Il existe deux principaux types d’échangeurs thermiques : les échangeurs à air et les échangeurs à eau.

Parmi les échangeurs à air, on trouve des dispositifs :

  • à batterie tube ailette, composé d’un faisceau de tubes et d’ailettes ;
  • à batterie tube avec un ventilateur, pour optimiser le transfert de chaleur ;
  • à micro-canaux, qui permettent de profiter d’un dispositif plus léger ;
  • à plaques, qui permettent de transférer la chaleur entre deux courants d’air ou deux gaz sans les mélanger.

Dans la catégorie des échangeurs à eau, on retrouve des échangeurs :

  • à plaques, qui transfèrent la chaleur d’un fluide à un autre en faisant circuler ces fluides entre deux plaques ;
  • à multitubulaires, qui permettent un transfert de chaleur au sein d’équipements importants ;
  • avec un tube en forme de serpentin, immergé dans un liquide.

 

Zoom sur l’échangeur à plaques

Les échangeurs à plaques permettent un transfert de chaleur aussi bien en présence d’un liquide, que d’un gaz. Ils sont notamment utilisés dans les VMC double flux. L’air chaud sortant croise l’air frais entrant à travers plusieurs plaques conductrices de chaleur à contre-courant, pour faciliter la conduction thermique. L’air frais va alors être préchauffé avant d’être introduit dans les différentes pièces chauffées de l’habitation.

 

Pour en savoir plus sur les échangeurs thermiques et leurs utilisations :

Toutes les définitions gaz