Base de connaissances
En bref
Dans un système CVC ou d'eau glacée, un échangeur à plaques divise un grand circuit en deux circuits séparés tout en transmettant entre eux le refroidissement ou la chaleur. Il protège les équipements contre les hautes pressions, tient l'eau propre à l'écart de l'eau sale et permet à l'air extérieur froid d'assurer une partie du refroidissement. On le choisit pour diviser un système, et non pour ajouter de la capacité.
Sur un plan, un système d'eau glacée paraît simple : un groupe froid produit l'eau froide, des pompes la font circuler dans le bâtiment et les batteries transfèrent le froid à l'air. Sur un projet réel, l'eau doit souvent traverser un échangeur à plaques en chemin, et la raison tient rarement au refroidissement lui-même. C'est la pression, la qualité de l'eau ou la responsabilité de la tuyauterie. Ce guide explique les raisons courantes de placer un échangeur à plaques dans un système CVC et ce que l'acheteur doit avoir prêt avant d'en demander un.
Briser la pression d'un bâtiment élevé
Dans un bâtiment élevé, l'eau pèse plus fort sur les étages inférieurs que sur les étages supérieurs. Les groupes froids, les pompes et la tuyauterie basse n'ont pas toujours été conçus pour la pression de toute la hauteur, et le remède consiste à découper le système en zones. Un échangeur à plaques y parvient simplement : le côté installation garde sa propre pression, la zone supérieure reçoit un circuit séparé avec sa propre pompe, et seul le refroidissement traverse entre les deux.
La même logique s'applique lorsqu'une installation existante est raccordée à un bâtiment neuf, ou lorsqu'une partie du système a un âge et une catégorie d'équipement différents du reste.
Séparer l'eau propre de l'eau sale
L'eau côté groupe froid est en général traitée et propre, et l'exploitant veut qu'il en reste ainsi. L'eau côté bâtiment peut traverser d'anciennes tuyauteries, de nombreux ventilo-convecteurs et beaucoup de vannes, et elle se charge de saleté au fil des années. Sans barrière, cette saleté remonte vers le groupe froid, où elle fait le plus de dégâts.
Avec un échangeur à plaques entre les deux, la saleté reste de son côté. L'échangeur lui-même peut avoir besoin d'un nettoyage de temps à autre, mais c'est bien moins coûteux qu'un groupe froid encrassé, et le choix entre un modèle à joints, qui peut être ouvert, et un modèle brasé, qui ne le peut pas, dépend de la qualité de l'eau.
Refroidir sans faire tourner le groupe froid
Lorsque l'air extérieur est assez froid, le bâtiment n'a pas besoin du groupe froid du tout. L'eau refroidie par un aéroréfrigérant extérieur ou une tour de refroidissement peut transmettre la charge, à travers un échangeur à plaques, directement au circuit d'eau glacée. C'est ce qu'on appelle le free cooling ; il peut assurer une grande part du refroidissement annuel, à la place du groupe froid, dans un climat froid ou tempéré. Il compte surtout pour les bâtiments qui ont besoin de refroidissement toute l'année, comme les centres de données, les hôpitaux, les laboratoires et les zones intérieures des grands bureaux.
Lorsqu'un aéroréfrigérant est utilisé en hiver, le circuit extérieur transporte du glycol, et c'est l'échangeur qui empêche ce glycol d'entrer dans le bâtiment. Ce montage est décrit dans son propre guide, consacré à l'échangeur à plaques avec un aéroréfrigérant ou un radiateur.
Chauffage, pompes à chaleur et récupération de chaleur dans un même système
Les échangeurs à plaques sont tout aussi courants côté chaud. Ils raccordent une chaudière ou une pompe à chaleur à une boucle de chauffage, récupèrent la chaleur de l'air repris ou des groupes froids pour réchauffer d'autres zones du bâtiment, et relient un ballon de stockage au système sans l'ouvrir à l'eau du bâtiment. Dans un bâtiment moderne, ces fonctions cohabitent dans une même salle des machines.
Ce qui détermine l'échangeur répond chaque fois au même ensemble de questions : les fluides des deux côtés, les températures que doit tenir chaque circuit, les pressions et l'espace disponible. TECS Engineering conçoit et livre des solutions d'échangeurs à plaques pour les circuits de refroidissement moteur, centrale et industriels ; indiquez la puissance, les deux circuits et les conditions de chaque côté, et l'équipe d'ingénierie vous répondra.
En bref
- Divise un système en deux circuits séparés
- Soulage les groupes froids et les pompes de la haute pression du bâtiment
- Tient l'eau sale du bâtiment à l'écart du groupe froid
- Laisse le froid extérieur assurer une partie du refroidissement
- Relie pompes à chaleur, chaudières et stockage à la boucle
- À joints là où un nettoyage est prévu, brasé là où l'eau est propre
Ce qu'il faut joindre à votre demande
- La puissance et l'usage de l'échangeur
- Les fluides des deux côtés, avec le glycol le cas échéant
- Températures souhaitées de chaque côté
- Pressions de service et perte de charge admissible
- Qualité de l'eau et propreté de la boucle du bâtiment
- Espace disponible et free cooling prévu ou non
Les questions qu'on nous pose souvent
Pourquoi installer un échangeur à plaques dans un système d'eau glacée ?
Pour diviser le système en deux circuits, afin que la pression, la qualité de l'eau et la responsabilité de chaque côté puissent être gérées séparément, tout en laissant passer le refroidissement entre eux.
L'échangeur ajoute-t-il de la capacité de refroidissement ?
Non. Il transfère le refroidissement d'un circuit à l'autre, et une faible perte de température est le prix de la séparation.
Qu'est-ce que le free cooling ?
Utiliser l'air extérieur froid, par un aéroréfrigérant ou une tour de refroidissement et un échangeur à plaques, pour refroidir l'eau du bâtiment sans faire tourner le groupe froid.
À joints ou brasé dans un système de bâtiment ?
À joints lorsque l'eau est sale ou que l'appareil devra être ouvert et agrandi, brasé lorsque le circuit est propre, fermé et de petite taille.
Que dois-je transmettre pour obtenir une offre ?
La puissance, les fluides des deux côtés, les températures, les pressions, la qualité de l'eau, l'espace disponible et la prévision ou non d'un free cooling.
Contactez-nous
Envoyez-nous la puissance thermique, les températures et débits des fluides, les conditions ambiantes et les contraintes d'installation. Nous vous répondons avec une proposition de conception - ou écrivez-nous sur WhatsApp.
