Le spécialiste du chauffage: Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur?

Modifié par Gretel Kerkhofs le 30/08/2012

échangeur de chaleur à spirale
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construction d'un échangeur de chaleur
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échangeur de chaleur à plaques
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échangeur de chaleur à spirale
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Les échangeurs de chaleur se retrouvent dans de nombreux appareils utilisés dans le secteur du chauffage, comme les chaudières, boilers d’eau chaude, pompes à chaleur, etc. Le mot nous est familier… Mais, qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur précisément ? Comment fonctionne-t-il et que fait-il ? En tant qu’entreprise experte dans les technologies de chauffage, Vaillant fournit volontiers quelques explications.


Un échangeur de chaleur est une composante qui permet de transférer de la chaleur d’un milieu (par exemple gaz, liquide, air, eau) vers un autre. Il peut donc être utilisé pour chauffer ou refroidir une substance. Chaque échangeur de chaleur fonctionne avec deux circuits ou canaux. Si une différence de température est enregistrée entre les deux, la chaleur est transférée – selon les règles de la physique – du milieu chaud vers le milieu froid, sans que les milieux n’entrent en contact.

Les échangeurs de chaleur se retrouvent donc dans les pompes à chaleur, systèmes d’énergie solaire, chaudières, etc. et permettent de transférer la chaleur vers l’installation de chauffage ou l’installation de production d’eau chaude sanitaire d’une habitation. Les échangeurs de chaleur sont aussi utilisés dans des systèmes de ventilation et d’aération ainsi que dans des systèmes de refroidissement.

 

Différentes types d’échangeur

Il existe bien entendu différents types d’échangeur de chaleur en fonction de l’application. Voici quelques exemples :

  • Un échangeur de chaleur à plaques se compose d’une série de plaques fines et nervurées qui sont pressées les unes contre les autres dans une structure. Les extrémités des plaques sont munies d’une garniture ou sont soudées les unes aux autres. Des canaux parallèles apparaissent ainsi entre les plaques. Les échangeurs de chaleur sont donc utilisés pour chauffer rapidement l’eau selon le principe de débit, comme dans une chaudière avec production d’eau chaude intégrée ou un chauffe-bain.
     
  • Un échangeur de chaleur terre (horizontal ou vertical) est une conduite ou sonde verticale ou un réseau de conduites horizontales dans le sol qui capte la chaleur du sol pour l’envoyer ensuite vers une pompe à chaleur.
     
  • Un boiler est équipé d’un échangeur de chaleur à spirale (également appelé serpentin). De l’eau chaude provenant d’une chaudière ou d’un panneau solaire thermique s’écoule dans la spirale, qui chauffe l’eau dans le boiler.

Pour pouvoir optimiser le transfert de température, on utilise généralement le principe d’échange à contre-courant dans un échangeur de chaleur. Ce principe implique que les deux substances s’écoulent dans une direction opposée dans les canaux. Grâce à cela, elles peuvent mieux se transmettre leurs caractéristiques – dans ce cas : la chaleur – que lorsqu’elles s’écoulent dans la même direction. Cette situation est liée au fait que le gradient, autrement dit la différence de température entre les particules qui doivent s’échanger la chaleur, reste plus élevé.


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