Introduction : Les échangeurs thermiques comme éléments structurants des systèmes énergétiques et industriels

Cette série d’articles a pour objectif de proposer une analyse progressive et structurée de la place des échangeurs thermiques dans les procédés industriels, les systèmes énergétiques, ainsi que dans les applications liées au bâtiment et aux transports.

Dans les systèmes énergétiques et industriels complexes, les échangeurs de chaleur constituent des équipements centraux. Ils assurent simultanément le transfert d’énergie thermique entre circuits, la séparation physique des fluides et, dans de nombreux cas, des fonctions critiques de sûreté, de qualité de procédé ou de protection des équipements. Leur rôle dépasse largement celui d’un composant auxiliaire : ils conditionnent directement la performance énergétique, la fiabilité opérationnelle, la durée de vie des installations, ainsi que le respect des contraintes réglementaires et environnementales.

Les fonctionnalités assurées par les échangeurs thermiques sont multiples et souvent complémentaires. La clarification de la fonction principale d’un échangeur, c’est-à-dire la réponse à la question « à quoi sert prioritairement cet équipement dans le procédé ? », constitue une étape essentielle pour comprendre les exigences thermiques, hydrauliques, mécaniques et opérationnelles auxquelles il doit répondre. Cette approche fonctionnelle est commune aux procédés industriels, aux systèmes énergétiques et aux applications spécifiques du bâtiment et des transports.