Statique à plaques

 

Les échangeurs à plaques air/air, souvent désignés comme récupérateurs de chaleur à plaques, constituent une famille spécifique d’échangeurs compacts dédiés principalement à la récupération d’énergie entre deux flux gazeux, le plus souvent de l’air.

 

Leur développement industriel s’est accéléré à partir des années 1970-1980, en lien direct avec :

 

I. Description technologique

 

Les échangeurs à plaques air/air constituent une famille d’échangeurs dits statiques destinés à la récupération de chaleur sensible entre deux flux gazeux, le plus souvent entre l’air extrait d’un bâtiment et l’air neuf entrant. Ils sont principalement utilisés comme cœur d’échange dans les systèmes de ventilation mécanique contrôlée (VMC) double flux, tant dans le résidentiel que dans le tertiaire et l’industriel léger.

 

 

II. Principe général de fonctionnement

 

L’échangeur à plaques air/air est un échangeur statique constitué d’un empilement de plaques planes minces séparant deux réseaux de canaux dédiés à deux flux d’air distincts :

 

III. Architectures d’écoulement : évolution technologique majeure

 

III.1 Courants-croisés : architecture historique

 

Les premiers échangeurs à plaques air/air industrialisés reposaient majoritairement sur une architecture de forme cubique dans laquelle les deux flux d’air se croisent imposant ainsi une configuration d'écoulement à courants-croisés. Cette configuration s’est imposée historiquement pour plusieurs raisons :

 

III.2 Contre-courant : état de l’art industriel actuel

 

Sous l’effet des exigences réglementaires croissantes (RT2012, RE2020, directives européennes), les échangeurs à plaques air/air à contre-courant se sont progressivement imposés comme la technologie de référence pour les systèmes de VMC double flux performants.

 

 

IV. Conception des plaques et des canaux

 

IV.1 Plaques d’échange

 

Les plaques assurent simultanément :

 

IV.2 Canaux et pertes de charge

 

Les canaux sont caractérisés par :

 

IV.3 Technologies spécifiques : sensible vs enthalpique

 

Échangeurs à récupération sensible

 

V. Domaines d’utilisation privilégiés et performances

 

Fluides utilisés

 

VI. Fabrication

 

La fabrication est relativement simple comparée aux échangeurs brasés ou soudés, mais reste critique pour les performances aérauliques.

 

 

VII. Exploitation et maintenance

 

Fouling

 

VIII. Avantages et limitations