La valeur des réchauffeurs à fluide thermique

Le choix du bonréchauffeur de fluide thermiquene dépend pas uniquement du prix. Lors de l'acquisition d'un réchauffeur de fluide thermique, plusieurs facteurs doivent être pris en compte en plus de la puissance calorifique. Pour rentabiliser au maximum votre investissement, vous devez accorder une attention particulière aux éléments qui influent sur la durée de vie du réchauffeur et celle du fluide thermique qu'il chauffe. Malheureusement, un coût initial moins élevé incite souvent les acheteurs à négliger ces facteurs.

Le coût initial plus élevé d'un réchauffeur peut être largement compensé par sa durée de vie plus longue. De plus, la valeur ajoutée par la réduction de la détérioration du fluide thermique doit également être prise en compte dans les coûts.

Les réchauffeurs mal conçus ont généralement une durée de vie de seulement 5 à 10 ans et peuvent entraîner des pannes fréquentes du fluide thermique et de l'équipement. Les réchauffeurs bien conçus devraient durer de 20 à 30 ans et nécessitent rarement le remplacement du fluide thermique.

Taux de flux

Pour comprendre le taux de flux, il est important d'examiner tout d'abord comment un appareil de chauffage chauffe le fluide thermique. La chaleur est générée par la combustion du combustible, qui produit une flamme et des gaz chauds. La flamme du brûleur produit de l'énergie thermique par rayonnement, tandis que les gaz produisent de l'énergie thermique par convection. La flamme et les gaz transfèrent l'énergie thermique à un serpentin métallique dans lequel circule le fluide thermique. La partie du serpentin exposée à la flamme est chauffée à la fois par rayonnement et par convection. La partie protégée du serpentin est chauffée uniquement par l'énergie thermique de convection.

Le taux de flux est défini comme le taux d'énergie thermique - par rayonnement et par convection - transféré à travers une unité de surface du serpentin. Il est exprimé en BTU par heure et par mètre carré. Si le serpentin est équipé d'ailettes, il ne faut pas tenir compte de la surface supplémentaire ajoutée par les ailettes et utiliser plutôt la surface du tuyau nu. En résumé, plus le taux d'énergie traversant une surface donnée est élevé, plus le taux de flux est élevé. Les taux de flux élevés produisent des températures de surface de bobine plus élevées que celles produites par des taux de flux faibles.

Les bobines durent plus longtemps lorsqu'elles sont exposées à des températures plus basses en raison de taux de flux plus faibles. Des taux de flux plus faibles entraînent également une moindre détérioration du fluide thermique, qui dure donc plus longtemps. Le seul inconvénient des taux de flux plus faibles est qu'une plus grande surface est nécessaire pour atteindre le niveau requis de transfert de chaleur. Par conséquent, une plus grande surface est obtenue en utilisant un serpentin plus grand, ce qui augmente le coût initial du réchauffeur de fluide thermique.

Lorsque l'on compare les appareils de chauffage, il est important de comparer les taux de flux. Les appareils à faible taux de flux devraient durer plus longtemps que les appareils à taux de flux plus élevé, mais ils coûtent généralement plus cher. La longévité de l'équipement assurée par des taux de flux inférieurs compense largement la différence de coût initial d'un serpentin plus grand.

Les utilisateurs de chauffages à fluide thermique doivent se préoccuper de trois types de flux de chaleur :

• Taux de flux moyen global
• Taux de flux radiant moyen
• Taux de flux radiant maximal

Le taux de flux moyen global tient compte à la fois des surfaces radiantes et convectives. Il est déterminé en divisant la puissance de sortie du chauffage par la surface totale de chauffage du serpentin.

Le taux de flux radiant moyen est basé sur la surface totale de la surface du serpentin exposée à l'énergie radiante provenant de la flamme. Il s'agit d'une moyenne du taux de transfert d'énergie, qui varie d'une extrémité à l'autre du serpentin.

Le flux radiant maximal se produit dans la zone de la surface de la bobine exposée à la plus grande quantité d'énergie rayonnante provenant de la flamme. Dans un réchauffeur à bobine hélicoïdale, il s'agit généralement d'une zone de la bobine située à environ un tiers de la longueur intérieure de la bobine.

Les trois types de taux de flux affectent la température maximale du film et du métal.

Charge de combustion

Également connue sous le nom de dégagement de chaleur volumétrique, la charge de combustion est définie comme l'apport en BTU par heure divisé par le volume net de la section radiante, à l'exclusion des serpentins et, le cas échéant, des parois de séparation réfractaires et autres éléments. Elle est exprimée en BTU/heure par pied cube.

Les charges de combustion élevées ont tendance à augmenter le taux de flux radiant et à accroître le risque d'impact indésirable de la flamme sur le serpentin de chauffage. Par conséquent, la chambre de combustion doit être dimensionnée pour contenir la flamme sans impact et pour maintenir les taux de flux dans des limites acceptables.

Surface de rayonnement et de convection

La surface radiante est définie comme le nombre total de pieds carrés ou la surface de la bobine exposée à l'énergie radiante. Des surfaces plus petites produisent des taux de flux plus élevés.

De même, la surface de convection est définie comme le nombre total de pieds carrés de la surface de la bobine exposée à l'énergie de convection. Des surfaces plus petites produisent des taux de flux plus élevés.

Indemnité pour corrosion

La tolérance à la corrosion est définie comme l'épaisseur supplémentaire de la paroi du tuyau nécessaire pour maintenir l'intégrité de la bobine de tuyau après que la corrosion a fait des ravages. Il s'agit d'un facteur important dans la durée de vie de la bobine, toutes choses égales par ailleurs. Tous les tuyaux sont sujets à une certaine corrosion, qui peut varier considérablement en fonction des conditions d'exploitation.

Système de contrôle

Les commandes jouent un rôle important dans la durée de vie et le coût d'exploitation d'un appareil de chauffage. Trois types de brûleurs et de commandes sont couramment utilisés sur les réchauffeurs de fluide thermique :

• Entièrement modulable
• Bas-haut-bas
• On-off

Les brûleurs entièrement modulants avec régulateurs modulants permettent une utilisation optimale du combustible et une plus longue durée de vie de l'appareil. Ils adaptent étroitement la puissance du brûleur aux variations de la demande de chaleur. Cela permet d'éviter les sous-chauffes et les surchauffes, inhérentes aux systèmes de brûleurs non modulants. En outre, des contrôles de température optimaux, ainsi que des dispositifs de limite de sécurité, garantissent que l'appareil de chauffage fonctionnera dans les limites prévues.

En conclusion, le chauffage idéal pour une application particulière dépend de tous les facteurs décrits. Lorsque vous comparez des appareils de chauffage, ne faites pas votre choix en vous basant uniquement sur le coût initial. Prenez plutôt en compte tous les facteurs évoqués et la manière dont ils sont susceptibles d'affecter la durée de vie de l'appareil et du fluide thermique qu'il chauffe.