Échangeur de chaleur industriel - quoi savoir

Canada

 

- Article rédigé par Carl Ste-Marie, 24 août 2018.

La fonction première d'un échangeur de chaleur consiste à faire circuler des masses d'énergies thermiques (sur des circuits indépendants et thermiquement isolés les uns des autres) de manière à réchauffer et refroidir des aires de travail (usines par exemple) ou d'entreposage fermées. Il s'agit donc d'un système de chauffage/climatisation mais qui est aussi destiné à établir une température constante et efficacement répartie à l'intérieur des bâtiment (en évitant par exemple qu'il fasse plus chaud dans un espace que dans l'autre. Un échangeur de chaleur industriel contribue aussi à réaliser de très importantes économies d'énergie (électrique, gas naturel, pétrole, etc.) en équilibrant les apports thermiques et en évitant les gaspillages inutiles. Ils sont fabriqués avec des composantes et métaux réputés pour leurs très haut seuils de résistances aux variations de température brutales et qui conservent leur performance durant de très longues périodes de temps. Sinon, ils peuvent être équipés de récupérateurs qui permettent de stocker de l'énergie utilisable durant des heures en cas de besoin. Pour y parvenir, les manufacturiers optent pour des modèles d'échangeur de chaleur de type serpentin et/ou à tube (plusieurs modèles d'échangeurs de chaleur combinent les 2 procédés sur plaquettes superposées) pour les applications suivantes:

- Calandre échangeur chaleur

- Conditionneur chaleur industriel

- Échangeur chaleur machinerie lourde

- Aérotherme à vapeur

Aérotherme sur mesure pour chauffage entrepôt agricole

Échangeur de chaleur en nickel

Même si un tel dispositif porte le nom d'échangeur de chaleur, il est aussi générateur de froid et peut même être utilisé pour littéralement transformer un entrepôt en réfrigérateur et maintenir un niveau de réfrigération constante et un indice d'humidité répondant aux critères les plus stricts de l'industrie agro-alimentaire et agricole ( cela même sans l'aide d'aérotherme à vapeur).

Parmi d'autres applications moins connues, mentionnons celle l'évaporation. Si votre entreprise ne dispose pas de déshumidificateur à proprement parler, il est possible d'assécher l'air ambiant avec un calibrage spécifique d'une unité de chauffage à calandre ou à serpentin. L'eau retirées de l'atmosphère ambiant s'écoulent dans des tubes ouvert pour ensuite être redirigées vers des réservoirs ou simplement expulsée à l'extérieur du bâtiment.

Dispendieux à l'achat et à l'installation, un échangeur de chaleur industriel sur mesure s'avère d'ordinaire un investissement très rentable à long terme car il permet non seulement de réaliser des économies d'énergie vertigineuses (pouvant atteindre 90% comparé à des aérothermes à air pulsé classiques) mais ne requiert aussi qu'une maintenance minimale et des réparations peu fréquentes. Et lorsque ceux-ci doivent être réparés, le coût en pièce et démontage demeurent raisonnables.

Quoi considérer avant de choisir votre premier échangeur de chaleur industriel :

1. Le premier critère est celui de la surface d'échange, c'est-à-dire la qualité de métal exposé et véritablement conducteur qui entre en contact avec l'air ambiant. Parfois, des échangeurs de chaleur industriels ressemblent à de véritables mastodontes très impressionnants mais qui ne disposent au final que d'une surface d'échange réduite. Cette donnée est donc à connaître et s'exprime en mètres carrés ou en ratio.

2. Le volume des fluides en circulation : encore une fois, certains équipements peuvent impressionner par leur taille mais ne circuler qu'un volume réduit de fluides de réchauffement/refroidissement. Le fait est que les tubes et serpentins circulatoires sont en majeur partie dissimulés derrière des panneaux et caissons. Des manufacturiers d'échangeur de chaleur n'hésitent pas à surposer les tubes et calandres de manière à convaincre leurs acheteurs potentiels que la masse-fluide est plus importante qu'en réalité. Il est important d'être bien conseillé.

3. La température maximale supportable par les tubulures : plus ce seuil est élevé et plus durable sera votre équipement en plus de pouvoir performer des tâches de réchauffement ou refroidissement rapidement. Une galvanisation supérieure des métaux de fabrication (zinc, acier, aluminium, cuivre...) permettra d'attendre des niveaux de calibre élevé.

4. Le coefficient de propreté : Il s'agit de l'étanchéité chaque quipement par rapport aux fuites (celles-ci comprennent les écoulements directs ainsi que les vapeurs). Gaspiller du fluide rend non seulement vos lieux moins sécuritaires pour votre main-d'oeuvre mais affaiblit la capacité thermique de vos échangeurs avec le temps. Des raccords sanitaires et/ou valves peuvent augmenter l'étanchéité de chaque module (à condition d'être fabriqués sur mesure et installés par des experts dans le domaine).

5. Le poids : même si vous n'avez pas l'intention de suspendre vos échangeurs à tubes et calandres (donc de les installer sur le sol même de votre usine), le poids demeure important car il agit comme une contre-masse à la circulation d'énergie. Plus le poids sera élevé, plus cela signifie que vos matériaux sont épais et denses. Même des métaux a priori "excellents conducteurs" comme le zinc, le cuivre, le nickel et l'aluminium perdent de leur conductivité lorsque leur masse devient trop élevée. Pourquoi un manufacturier gaspillerait-il du métal? Eh bien les constructions de piètre qualité vont souvent récupérer des produits recyclés aux origines douteuses et les utiliseront pour fabriquer des systèmes certes moins coûteux mais moins performants de par leur lourdeur.

6. Le volume : un système d'aérothermes ou d'échangeurs de chaleur à calandre qui occupe trop d'espace nuit au déroulement des opérations dans un bâtiment en plus de bloquer l'éclairage et d'imposer un enchevêtrement de supports, pieds attaches parfois compliqués. Leur transport routier ou même le déplacement à travers les pièces peuvent poser des difficultés supplémentaires coûteuses en salaire et en matériaux (si vous devez par exemple ouvrir un mur ou bâtir une porte temporaire de grand taille). La majorité des administrateurs souhaitent généralement disposer d'équipements aussi compacts que possible.

Construction d'échangeur de chaleur tubulaire

Dans le secteur de l'alimentation et de l'agriculture (où pied carré compte et représente des revenus), les récupérateurs de chaleur de type "rotatifs" ont la cote car ils sont équipés de rotors plats qui permettent une réduction de volume jusqu'à 60%. Ils peuvent aussi être installés à plat contre un plafond sans nuire au ratio entre la quantité d'air extrait par rapport à la quantité d'air neuf diffusé. Aussi, l'air ayant tendance à mieux circuler verticalement plutôt que horizontalement, les purges massives s'effectuent en accéléré. Un élément haute performance de seulement 1.5 mètres de diamètre peut ainsi forcer l'expulsion et le remplacement de plus de 20.000 mètres cubes de froid en moins de 12 heures. Un rotor pulsatif s'avère un excellent complément à tout type d'aérotherme industriel, spécialement s'il est rattaché à une cheminée d'acier galvanisé ceintrée de membranes de nylon ou laiton très glissant pour l'air. Ce type d'effet de tunnel est doublement efficace si doté de clapets automatiques de fermeture et de filtres unidirectionnels contre la poussière et l'humidité.

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Échangeur de chaleur à tubes

Nous sommes l'un des plus importants et réputés manufacturiers d'échangeur de chaleur, d'aérotherme à vapeur, de serpentin d'échangeur d'air et de refroidisseur d'équipement agricole ou de machinerie lourde au Canada. Nous pouvons aussi réparer rapidement la plupart de vos machines et concevoir des pièces d'usinage, peu importe la marque, la provenance ou l'âge de celles-ci.

Réparation serpentin d'échangeur de chaleur

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