À quoi sert un échangeur de chaleur ?

echangeur thermique

Un échangeur de chaleur sert à chauffer un liquide à l’aide d’un autre liquide sans qu’il y ait de contact entre les deux. Mais cette façon de présenter l’échangeur de chaleur ne reflète en rien la complexité du dispositif, ainsi que les innombrables possibilités de mise en application.

Définition de l’échangeur de chaleur

Un échangeur de chaleur est un dispositif qui utilise une propriété tout à fait naturelle qui fait que la chaleur se transmet d’un fluide à un autre par le biais d’un matériau de contact. Pour le dire de façon très simple, deux tubes l’un contenant un liquide froid et le second un liquide chaud sont un échangeur de chaleur  à partir du moment où leur proximité permet l’échange de chaleur de l’un à l’autre.

Par nature, l’échangeur de chaleur permet donc de chauffer un fluide, souvent de l’eau mais il peut prendre n’importe quelle forme, y compris celle de gaz. Il y a donc de très nombreuses applications à l’échangeur de chaleur. On l’utilise tant sur le plan domestique qu’industriel. Dans une maison, il peut servir à faire fonctionner une chaudière, ou à chauffer l’eau chaude sanitaire. Dans une voiture, il sert à refroidir les gaz émis par le moteur. On retrouve aussi le procédé dans les systèmes de climatisation et de ventilation, et donc plus généralement dans tout ce qui concerne le refroidissement. Il y en a donc dans la climatisation de votre maison comme dans la centrale électrique qui approvisionne en courant l’ordinateur sur lequel vous êtes en train de lire.

Le fonctionnement d’un échangeur de chaleur

Dans un échangeur de chaleur, il y a trois grands schémas pour expliquer la façon dont les fluides agissent les uns sur les autres. Tout d’abord, les fluides peuvent aller à co-courant. Cela veut dire que les fluides se déplacent dans les tubes de l’échangeur de chaleur dans le même sens. S’ils vont à co-courant, ils peuvent donc aller à contre-courant, c’est-à-dire l’un contre l’autre. Enfin, la troisième solution est celle de l’échange croisé où les deux tubes se rencontrent à angle plus ou moins droit.

La surface de l’échange entre les deux tubes et la conductivité de la chaleur du premier au deuxième fait l’efficacité de l’échangeur de chaleur. Il peut prendre des formes très différentes selon l’usage que vous en avez ou son application industrielle. Il peut être présenté sous forme de plaques ou de tubes en spirales, installés dans un cylindre vertical, horizontal, en forme de U et bien d’autres façons encore.

Pourquoi cet intérêt pour l’échangeur de chaleur ?

L’échangeur de chaleur est à la base un processus naturel qui est maîtrisé par des procédés industriels pour en optimiser le fonctionnement. S’il est tant utilisé, et si de nouvelles techniques continuent de se développer, c’est qu’il permet d’utiliser un processus naturel, une température naturelle donnée, pour chauffer un autre liquide ou gaz. Il est donc naturellement très économe en énergie et porteur encore de nombreuses améliorations sur le sujet.