Quelques informations sur les échangeurs à ailettes

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Les échangeurs de chaleur à serpentin à ailettes (échangeurs de chaleur eau-air) offrent un large choix de dimensions standard de 12″ x 12″ et plus. Ces unités sont le plus souvent utilisées pour les systèmes de chauffage et de refroidissement à air pulsé, comme les fours à bois intérieurs et extérieurs, les chaudières, les poêles et bien d’autres équipements. Les échangeurs de chaleur eau-air conviennent également aux applications de refroidissement de liquide et à un certain nombre d’autres applications de transfert de chaleur liquide à air et air liquide où la température du liquide ne dépasse pas 180°C et la pression de fonctionnement est inférieure ou égale à 360 psi. Des raccords d’entrée/sortie de sueur de 1″ sont standard sur beaucoup de modèles.

La conception des échangeurs à ailettes :

Les échangeurs de chaleur air-eau sont essentiellement des radiateurs aux propriétés d’échange thermique améliorées. Outre les températures et les débits des milieux air et eau et la taille de l’échangeur de chaleur air-eau, les deux facteurs les plus importants qui déterminent le taux d’échange de chaleur sont les ailettes en aluminium et les serpentins en tubes de cuivre.

Le type de matériau, la conception et l’épaisseur des ailettes en tôle ont une incidence directe sur les flux d’air et leurs caractéristiques de chute de pression, ainsi que sur le taux de transfert de chaleur. Pour les ailettes de qualités, on utilise l’aluminium comme matériau pour les ailettes, qui est plus cher que l’acier (utilisé par de nombreux fabricants), mais qui a une conductivité thermique beaucoup plus élevée. Ensuite, il est important que les ailettes de la plaque soient d’une épaisseur appropriée, espacées à une distance appropriée et également qu’elles soient ondulées de manière à permettre un échange thermique optimal entre l’eau/le liquide et l’air.

La conception des serpentins de tubes en cuivre qui transportent l’eau/le liquide dans l’échangeur de chaleur eau-air affecte directement les caractéristiques d’écoulement du liquide et l’intégrité de l’unité tout au long de sa durée de vie. En utilisant des tubes droits sans soudure avec des coudes en U brasés au lieu d’un morceau continu de tube de cuivre soudé à la soudure et plié à 180 degrés. Il est bien connu que lorsqu’il est plié à 180 degrés à de petits rayons, le tube de cuivre se déforme, créant un point moins stable avec un écoulement limité. Les meilleurs échangeurs de chaleur eau-air sont 100% exempts de défauts et par principe, très efficace.

Un facteur important qui détermine l’efficacité du transfert de chaleur n’est pas seulement les serpentins de tubes eux-mêmes, mais la manière dont ils sont acheminés dans l’échangeur de chaleur. Un mauvais acheminement des tubes peut entraîner une distribution inégale de la chaleur et, par conséquent, une diminution des propriétés de transfert de chaleur. Il est impératif que les échangeurs de chaleur air-eau, quelle que soit leur taille, soient équipés de serpentins tubulaires qui permettent d’obtenir un transfert de chaleur maximal entre les fluides.

À l’étape finale du processus de fabrication, tous les échangeurs de chaleur air-eau sont soumis à un contrôle de qualité strict et à un test de fuite à haute pression pour garantir la qualité et la durabilité des performances.

La technologie des échangeurs à ailettes ?

Un échangeur de chaleur eau-air typique se compose d’un collecteur d’alimentation et d’un collecteur de retour en cuivre avec des serpentins de tubes en cuivre de plus petit diamètre qui courent d’un côté à l’autre de l’échangeur de chaleur.

Les serpentins tubulaires sont accompagnés d’ailettes en aluminium, dont le but est de maximiser le transfert de chaleur entre les milieux eau et air. La structure est encastrée dans un cadre métallique pour renforcer la construction de l’échangeur de chaleur air-eau.

Lorsque de l’eau chaude ou une autre solution appropriée entre dans le collecteur d’alimentation de l’échangeur de chaleur air-eau, elle est séparée dans les serpentins tubulaires, qui la transportent à travers l’échangeur de chaleur vers l’échangeur de chaleur de retour. La chaleur de l’eau est dissipée dans le milieu environnant par les parois des tubes en cuivre à l’aide des ailettes en aluminium qui sont fixées en permanence aux serpentins de tubes en cuivre. Une fois que l’air passe à travers l’échangeur de chaleur, sa température augmente.

Le processus est similaire avec de l’eau froide ou un autre liquide de refroidissement lorsque l’échangeur de chaleur est utilisé pour des applications de refroidissement. Si l’échangeur de chaleur est utilisé pour chauffer ou refroidir le liquide en utilisant la température de l’air qui passe à travers l’échangeur de chaleur à ailettes, le processus d’échange thermique inverse se produit. Dans ce scénario, l’unité est utilisée comme un échangeur de chaleur air-eau.

Caractéristiques & généralités des échangeurs à ailettes

  • Cuivre pur à 99,9%, sans soudure
  • Ailettes en tôle d’aluminium ondulée
  • Boîtier en acier galvanisé de calibre 18
  • Norme d’entrée/sortie de cuivre de 1″ sur tous les modèles

Application d’échangeur de chaleur eau-air – Applications de fourneaux à bois extérieurs :

On retrouve des échangeurs dans plusieurs types de cas :

  • Bâtiments résidentiels et commerciaux légers
  • Chauffage et refroidissement à air pulsé (applications de transfert de chaleur liquide ou eau-air)
  • Refroidissement des liquides (applications de transfert de chaleur air-eau ou liquide)
  • Fours à bois extérieurs, chaudières, poêles
  • Chauffages de garage
  • Chauffage ou refroidissement d’appoint
  • Et bien d’autres avec des applications de transfert de chaleur de liquide à air ou d’air à liquide
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