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En bref
Dans un grand système à pompe à chaleur, l'échangeur à plaques jointées se place en général côté eau : entre la source de chaleur et la pompe à chaleur, et entre la pompe à chaleur et le bâtiment ou le réseau de chaleur. Il tient l'eau sale ou agressive à l'écart de la machine et peut être ouvert pour le nettoyage. TECS conçoit et fabrique ces appareils ; la sélection est réalisée par l'équipe d'ingénierie TECS.
Une grande pompe à chaleur prélève de la chaleur dans une source froide et la restitue à une température plus élevée. Cette source froide n'est souvent pas une eau facile : eau souterraine, rivière ou lac, eau de mer, eaux usées traitées, eau de refroidissement de procédé ou retour d'un data center. La faire passer directement dans la pompe à chaleur est une source d'ennuis ; c'est là qu'un échangeur à plaques jointées trouve sa place.
Le côté source est le côté difficile
La pompe à chaleur a son propre évaporateur et son propre condenseur, conçus pour le fluide frigorigène. Ils ne sont pas faits pour une eau chargée de sable, de fer, de biofilm ou de sel. Un échangeur à plaques jointées intermédiaire permet à l'eau de source brute de traverser des plaques que l'on peut ouvrir, nettoyer et, si besoin, réaliser dans un matériau plus résistant, tandis qu'une boucle fermée propre circule entre l'échangeur et la pompe à chaleur.
Le prix à payer est une légère perte de température à travers l'échangeur supplémentaire, et la pompe à chaleur travaille un peu plus pour compenser. La plupart des concepteurs acceptent cela en échange d'une machine protégée et d'une boucle source que l'on peut entretenir sans toucher au circuit frigorifique.
Côté distribution
Côté chaud, un échangeur à plaques sépare la pompe à chaleur du réseau qu'elle alimente. Dans le chauffage urbain, cela tient la pression et la qualité d'eau du réseau à distance de la machine, et donne à l'exploitant du réseau une limite nette entre son système et l'installation. Dans les bâtiments, il peut séparer le circuit d'une pompe à chaleur d'une ancienne installation à radiateurs ou de la production d'eau chaude sanitaire.
Pourquoi les joints sont utiles ici
L'eau de source varie avec les saisons et au fil des années. Un puits peut commencer à charrier plus de fer, une rivière plus de limon, un rejet d'eaux usées plus de graisses. Un appareil à joints peut être ouvert, inspecté et nettoyé quand cela arrive, et des plaques peuvent être ajoutées si l'installation est ensuite étendue avec une deuxième pompe à chaleur. Pour une source difficile à prévoir, pouvoir regarder à l'intérieur a une grande valeur.
Il importe aussi que la pompe à chaleur fonctionne souvent longtemps à charge partielle. Un échangeur à plaques dimensionné pour le régime de fonctionnement réel, et pas seulement pour le jour de froid de dimensionnement, maintient l'ensemble plus près du rendement pour lequel l'installation a été achetée.
Ce qu'on oublie souvent
L'analyse de l'eau de source est l'élément le plus souvent absent d'une demande, alors qu'elle détermine le matériau des plaques et la fréquence d'ouverture de l'appareil. Une crépine placée devant l'échangeur côté source vient en second. Les deux se règlent moins cher au départ qu'après la première saison.
TECS conçoit et fabrique des échangeurs à plaques jointées, des plaques et joints de rechange pour des projets dans le monde entier. Indiquez les fluides, la puissance et le site, et l'équipe d'ingénierie vous répondra.
Où il se place
- Entre l'eau de source de chaleur et la pompe à chaleur
- Entre la pompe à chaleur et le bâtiment ou le réseau de chaleur
- Protège la pompe à chaleur contre une eau sale, salée ou agressive
- Peut être ouvert et nettoyé selon l'évolution de l'eau de source
- Des plaques peuvent être ajoutées si une deuxième pompe à chaleur est installée
- Côté eau uniquement ; le côté frigorigène appartient à la pompe à chaleur
Ce qu'il faut joindre à une demande
- Source de chaleur : eau souterraine, rivière, mer, eaux usées, eau de procédé ou autre
- Analyse de l'eau de source, si disponible
- Puissance de la pompe à chaleur et conditions des deux côtés
- Réseau ou circuit du bâtiment alimenté
- Crépines ou filtration déjà prévues
- Site et éventuels projets d'extension de l'installation
Questions fréquentes
L'échangeur à plaques jointées fait-il partie de la pompe à chaleur ?
Non. Il se place côté eau, entre la source et la pompe à chaleur ou entre la pompe à chaleur et le réseau. Le côté frigorigène fait partie de la pompe à chaleur elle-même.
Pourquoi ne pas faire passer l'eau de source directement dans la pompe à chaleur ?
L'eau brute peut transporter des matières en suspension, du sel ou des organismes qui encrasseraient ou endommageraient la pompe à chaleur. Un échangeur intermédiaire garde cette eau dans un appareil que l'on peut ouvrir et nettoyer.
L'échangeur supplémentaire fait-il perdre du rendement ?
Un peu, car il ajoute un transfert de chaleur. La plupart des concepteurs l'acceptent pour la protection et la facilité d'entretien qu'il apporte.
Quelles sources de chaleur sont courantes ?
Eaux souterraines, rivières et lacs, eau de mer, eaux usées traitées, eau de refroidissement de procédé et eau de retour des data centers.
L'échangeur peut-il évoluer avec l'installation ?
Souvent oui. Des plaques peuvent être ajoutées à un appareil à joints dans les limites de son bâti lorsque la puissance augmente.
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