Une récupération d'énergie fiable

La directive 2009/125/CE relative à l'écoconception impose des coefficients de récupération minimaux qui ont des conséquences directes sur le choix et le type de récupération de chaleur. Un coefficient de récupération minimal de 0.73 est imposé aux échangeurs de chaleur à plaques depuis 2018. De plus, la perte de charge est indirectement limitée par la performance spécifique des ventilateurs: après conversion, la perte est d'environ 280 Pa maximum.

Il est impossible d'atteindre ces valeurs avec les échangeurs à courant croisé utilisés avec des petits appareils de ventilation dont le débit est d'environ 3500 m³/h. Par contre, les échangeurs à contre-courant sont en mesure de respecter le coefficient de récupération minimal au sein de cette plage de débit d'air. Pour des raisons de fabrication, l'exploitation d'échangeurs à contre-courant de plus grande taille pour des débits d'air supérieurs à 5000 m3/h est actuellement irrationnelle.

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«Nous veillons à ce que vous receviez des produits et solutions conformes au marché, ainsi que des données diables. »

Ernst Wachsmann, responsable des produits de récupération d'énergie

Le type de flux est déterminant.

Le calcul selon la méthode NUT permet d'évaluer les conséquences qu'exerce le type de flux au sein de l'échangeur de chaleur à plaques (courant croisé ou contre-courant). En clair, cette méthode permet de constater que l'appareil à courant croisé pur nécessite, pour le même coefficient de récupération, une taille de 0,73 à 1.57 fois plus importante que celle de l'appareil à contre-courant. Ceci confirme le vieux principe selon lequel l'échangeur à courant croisé nécessite de grandes longueurs de plaques et un petit écartement entre les plaques pour un haut coefficient de récupération. En pratique, cela signifie que l'appareil à courant croisé présentant l'écartement minimal autorisé entre les plaques nécessite en général une longueur de bord d'au moins 0.8 m, afin d'atteindre le coefficient de récupération requis de 0.73. Avec les largeurs habituelles pour les appareils de ventilation et les pertes de charge autorisées, le débit d'air ainsi obtenu est d'environ 3500 m³/h. En deçà de cette valeur, aucune solution économique impliquant un échangeur à courant croisé pur n'est possible. Par contre, pour les débits d'air plus important atteignant 100 000 m³/h, l'échangeur de chaleur à plaques à courant croisé offre des avantages de poids.

Les critères de coefficient de récupération et de rendement dominent.

Si l'appareil à contre-courant est si efficace, il est normal de se demander pourquoi il n'est pas utilisé de manière générale. La raison est que le passage du flux est difficile à l'entrée et à la sortie. En effet, il rend la structure et la fabrication compliquées.

L'air rentre dans et sort de deux zones de mélanges. L'échangeur à contre-courant fonctionne au milieu ou entre ces deux zones. Au sein des zones de mélange, le flux correspond plus au moins au courant croisé, tandis qu'un contre-courant pur domine dans la partie centrale. La longueur de cette partie centrale permet de déterminer avant tout la performance. Le coefficient de récupération de 0.73 peut ainsi toujours être atteint; mais il a son prix. C'est la raison pour laquelle une exploitation économique d'un échangeur à contre-courant n'est garantie que lorsqu'un échangeur à courant croisé de même rendement ne peut être utilisé.