Base de connaissances
Partout où la chaleur doit quitter un bâtiment ou une installation sans utiliser d'eau, la disposition habituelle est un échangeur à plaques à l'intérieur et un radiateur à air ou un aéroréfrigérant à l'extérieur, reliés par un circuit de glycol fermé. L'échangeur à plaques sépare le circuit intérieur du circuit extérieur ; le radiateur rejette la chaleur dans l'air. Ce guide explique pourquoi ce couple fonctionne si bien et à quoi sert chaque élément.
La disposition
Le circuit du procédé, du moteur ou du bâtiment transmet sa chaleur à l'échangeur à plaques. De l'autre côté de l'échangeur, un circuit de glycol emporte cette chaleur à l'extérieur vers le radiateur, où des ventilateurs soufflent l'air à travers des batteries à ailettes et où la chaleur s'échappe. Le glycol revient refroidi vers l'échangeur à plaques. Les deux circuits sont séparés : ce qui se trouve à l'intérieur ne rencontre jamais le glycol extérieur, et le circuit extérieur ne rencontre jamais l'eau intérieure.
Pourquoi garder le glycol à l'extérieur
Le glycol protège le circuit extérieur du gel, auquel un simple circuit d'eau dans un radiateur exposé ne survivrait pas. Mais le glycol transporte moins bien la chaleur que l'eau et coûte cher à remplir sur un long réseau de tuyauteries, et de nombreux circuits intérieurs n'en veulent pas. L'échangeur à plaques permet de ne mettre le glycol que dans la boucle extérieure, tandis que le circuit du bâtiment ou du procédé reste à l'eau pure.
Free cooling et rejet de chaleur dans les data centers
Dans un data center, le même couple assure le free cooling : lorsque l'air extérieur est assez frais, le radiateur et l'échangeur à plaques prennent le relais des groupes froids et les compresseurs se reposent. La capacité de l'échangeur à plaques à rapprocher les températures des deux circuits est ce qui rend cela intéressant. La même disposition sert les centrales à moteurs, où elle rejette dans l'air, sans eau, la chaleur du circuit du moteur.
Ce dont le couple a besoin pour bien fonctionner
L'échangeur et le radiateur doivent être conçus ensemble : le radiateur doit pouvoir refroidir le glycol à la température dont l'échangeur a besoin, et l'échangeur doit fournir au circuit intérieur la température qu'il demande. Les pompes, l'expansion, le remplissage et la purge d'air doivent être corrects, et le mélange de glycol doit être maintenu en bon état. TECS Engineering conçoit et livre des solutions d'échangeurs à plaques pour les circuits de refroidissement de moteurs, de centrales et d'installations industrielles, et fabrique les radiateurs refroidis par air et les dry coolers qui les accompagnent ; envoyez-nous le besoin et les conditions du site, et l'équipe d'ingénierie vous répondra.
En bref
- Échangeur à plaques à l'intérieur, radiateur ou aéroréfrigérant à l'extérieur, glycol entre les deux
- Le circuit intérieur et le circuit extérieur ne se mélangent jamais
- Glycol seulement là où la protection contre le gel est nécessaire, eau pure à l'intérieur
- Free cooling dans les data centers lorsque l'air extérieur le permet
- Échangeur et radiateur conçus comme un couple
- Pompes, expansion et qualité du glycol maintiennent la boucle en bonne santé
Ce qu'il faut joindre à votre demande
- Le circuit intérieur : fluide, puissance thermique, températures
- Température requise du fluide refroidi
- Température ambiante du site, altitude et qualité de l'air
- Protection contre le gel nécessaire et mélange de glycol
- Place pour le radiateur à l'extérieur et pour l'échangeur à l'intérieur
- Limite acoustique et alimentation électrique des ventilateurs
Les questions qu'on nous pose souvent
Pourquoi utiliser un échangeur à plaques entre le bâtiment et le radiateur ?
Pour garder la boucle de glycol extérieure séparée du circuit intérieur, afin que l'intérieur puisse rester à l'eau pure et qu'une fuite d'un côté n'atteigne pas l'autre.
Le glycol est-il toujours nécessaire dans le circuit extérieur ?
Partout où le gel est possible. Dans les climats sans gel, un simple circuit d'eau peut suffire.
Qu'est-ce que le free cooling ?
Utiliser l'air extérieur frais pour refroidir le circuit au lieu de faire fonctionner des groupes froids, au moyen d'un radiateur et d'un échangeur à plaques.
L'échangeur et le radiateur doivent-ils être conçus ensemble ?
Oui, car la température de sortie du radiateur est la température d'entrée de l'échangeur et chacun limite l'autre.
Et si l'air extérieur est trop chaud ?
Alors le radiateur ne peut pas refroidir suffisamment à lui seul et un groupe froid ou une autre source prend le complément, ou la conception est faite pour le jour le plus chaud.
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