Caractéristiques des échangeurs de chaleur

Des avantages selon le type d'échangeur

Les centrales de traitement d’air peuvent être équipées de différents types d’échangeurs de chaleur. Le but d’un échangeur de chaleur est de capter la chaleur ou le froid, de l’air ou de l’eau, afin de l’exploiter utilement.

Un échangeur de chaleur peut également servir à transférer de la chaleur ou du froid à d’autres systèmes.

Types d’échangeurs de chaleur les plus fréquents :

  • Échangeur de chaleur rotatif
  • Échangeur de chaleur à plaques – à contre-courant ou à flux croisés
  • Échangeur de chaleur à batterie à eau glycolée

Rotatif pour une efficacité optimale

L’échangeur de chaleur rotatif se compose d’une roue comportant une multitude de petits passages d’air. L’air extrait réchauffe les gaines, qui transfèrent à leur tour la chaleur à l’air soufflé, initialement plus froid.

Le rendement thermique peut atteindre 85% si l’air soufflé et l’air extrait sont à débit égal. Normalement, le givre ne se forme jamais à l'intérieur d'un échangeur de chaleur rotatif. Le rendement thermique élevé est donc conservé quelle que soit la température extérieure.

L’échangeur de chaleur rotatif récupère l’énergie de refroidissement au même niveau d’efficacité. Il est disponible en version hygroscopique ou à sorption, qui renforce encore les performances énergétiques par déshumidification ou récupération de l’humidité en fonction des conditions et des besoins.

L’échangeur de chaleur rotatif est déconseillé lorsque la centrale de traitement d’air est utilisée pour des activités mixtes, par exemple un bureau et un restaurant, étant donné que ce sont les mêmes surfaces qui entrent en contact avec l’air extrait et l’air soufflé.

L'échangeur de chaleur à plaques pour empêcher toute contamination

Un échangeur de chaleur à plaques à contre-courant est composé de minces panneaux en aluminium – les plaques – disposés de manière à former des gaines d’air croisées. L’air extrait réchauffe les plaques, qui à leur tour transfèrent la chaleur à l’air soufflé, initialement plus froid.

L’échangeur à plaques à contre-courant est basé sur le principe inverse de l’échangeur de chaleur à flux croisés. Sa structure comprend une section parallèle qui lui procure une plus grande surface de contact qu’avec un échangeur de chaleur à plaques à flux croisés.

Le rendement thermique d’un échangeur de chaleur à plaques est d’environ 65% pour un modèle à flux croisés, si l’air soufflé et l’air extrait sont à débit égal, contre 80% pour un modèle à contre-courant. L’air soufflé et l’air extrait circulent dans des gaines totalement séparées de sorte que les odeurs et particules contenus dans l’air extrait ne se retrouvent jamais dans l’air soufflé.

Un échangeur de chaleur à batterie est le choix idéal lorsque de grands débits d’air doivent rester séparés.

Ces échangeurs sont généralement utilisés lorsqu’on souhaite des canaux d’air séparés à grands débits. Il est muni d’une batterie et d’un circuit hydraulique. Le transfert d’énergie entre air extrait et air soufflé se fait par le biais de ce circuit. À débits d’air soufflé et d’air rejeté égaux, l’efficacité thermique est supérieure à 68%.