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MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

LES ÉCHANGEURS DE CHALEUR

par

D. TOURNAYE

Département géothermie


79 SGN 270 GTH Avril 1979

MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL


LES ÉCHANGEURS DE CHALEUR

par

D. TOURNAYE

Département géothermie


79 SGN 270 GTH Avril 1979

RESUME

L'objet de la présente note (réalisée pour partie sur fonds propresB.R.G.M.) est de décrire quelques types d'échangeurs de chaleur utilisés ouutilisables en géothermie. Il s'agit essentiellement d'éléments d'informationet ÎI n'était pas question de traiter de façon très complète de problêmesthermiques qui restent du ressort des thermiciens.

Après une description des différents matériels possibles (à pïaques,tubulaires, en spirale) et un rappel du problème de la corrosion posé par l'eaugéothermale en général, il a été exposé quelques éléments de calcul d'un échan-geur à plaques au niveau d'un avant-projet.

Enfin, compte tenu du coût élevé de ces échangeurs, notamment leséchangeurs à plaques en TITANE, il a été tracé quelques courbes permettantde cerner le niveau d'investissement correspondant à différents cas de figure.Ces coûts sont à prendre avec précaution. Ils ont été calculés d'après lesindications fournies par quelques constructeurs (courant 1978) et devrontêtre recalés grâce aux coûts constatés dans les opérations à venir. Par ailleurs,ces coûts dépendent très précisément du programme d'échange thermique choisi,...et du constructeur (dispersion de l'ordre de 50 %) .

A la fin de cette note, figure la liste des fabricants d'échangeursavec lesquels le département Géothermie a des contrats.

RESUME

L'objet de la présente note (réalisée pour partie sur fonds propresB.R.G.M.) est de décrire quelques types d'échangeurs de chaleur utilisés ouutilisables en géothermie. Il s'agit essentiellement d'éléments d'informationet ÎI n'était pas question de traiter de façon très complète de problêmesthermiques qui restent du ressort des thermiciens.

Après une description des différents matériels possibles (à pïaques,tubulaires, en spirale) et un rappel du problème de la corrosion posé par l'eaugéothermale en général, il a été exposé quelques éléments de calcul d'un échan-geur à plaques au niveau d'un avant-projet.

Enfin, compte tenu du coût élevé de ces échangeurs, notamment leséchangeurs à plaques en TITANE, il a été tracé quelques courbes permettantde cerner le niveau d'investissement correspondant à différents cas de figure.Ces coûts sont à prendre avec précaution. Ils ont été calculés d'après lesindications fournies par quelques constructeurs (courant 1978) et devrontêtre recalés grâce aux coûts constatés dans les opérations à venir. Par ailleurs,ces coûts dépendent très précisément du programme d'échange thermique choisi,...et du constructeur (dispersion de l'ordre de 50 %) .

A la fin de cette note, figure la liste des fabricants d'échangeursavec lesquels le département Géothermie a des contrats.

TABLE DES MATIERES

Pages

INTRODUCTION 1

I - Le problème de la corrosion 2

II - Choix des matériaux 2

a) Le titane 3

h) L 'acier inoxydable 3

c) L 'aoiev revêtu 3

d) Autres matériaux 4

I I I - Cons tructi on des échangeurs eau/eau 4

a) Lea éohangeius à plaques 5

b) Les échangeurs multitiibulaires 7

o) Les échangeurs multitiibulaires à tubes rectilignes 8

d) Les échangeurs spirales 9

METHODE DE CALCUL DES ECHANGEURS (au niveau de l'avant projet)

I - Problèmes thermiques, aspect théorique 12

II - Définition de Téchangeur 14

III - Influence de la variation d'entrée de l'eau froide 15

IV - Définition de l'échangeur 16

V - Optimisation de la puissance de Téchangeur 17

VI - Coût des échangeurs à pl aques 19

TABLE DES MATIERES

Pages

INTRODUCTION 1

I - Le problème de la corrosion 2

II - Choix des matériaux 2

a) Le titane 3

h) L 'acier inoxydable 3

c) L 'aoiev revêtu 3

d) Autres matériaux 4

I I I - Cons tructi on des échangeurs eau/eau 4

a) Lea éohangeius à plaques 5

b) Les échangeurs multitiibulaires 7

o) Les échangeurs multitiibulaires à tubes rectilignes 8

d) Les échangeurs spirales 9

METHODE DE CALCUL DES ECHANGEURS (au niveau de l'avant projet)

I - Problèmes thermiques, aspect théorique 12

II - Définition de Téchangeur 14

III - Influence de la variation d'entrée de l'eau froide 15

IV - Définition de l'échangeur 16

V - Optimisation de la puissance de Téchangeur 17

VI - Coût des échangeurs à pl aques 19

- 1 -

INTRODUCTION

Un échangeur de chaleur est un appareil qui permet de faire passer unflux thermique d'un fluide à un autre.

M se compose généralement de deux systèmes de canaux dans lesquelscirculent les fluides.

A cause de la nature généralement agressive de l'eau géothermale, iln'est pas possible d'utiliser celle-ci directement dans les réseaux de chauffage.L'extraction des calories de l'eau géothermale se fait donc par l'intermédiaired'un échangeur de chaleur.

Le passage des fluides (le primaire constitué par l'eau géothermale,et le secondaire véhiculant les calories récupérées) au sein d'un échangeurimplique deux conséquences immédiates :

- D'abord une dégradation des températures : la températures d'utili¬sation au secondaire sera inférieure à la température d 'extractionde 1 'eau géothermale. Cet écart, communément appelé "pincement",traduit 1 'efficacité de 1 'échangeur. Dans la pratique , et selon leproblème thermique que 1 'on a à résoudre , des écarts (pincements)de 1 à 2° C sont possibles.

- Ensuite, une perte de charge subie par les fluides, point importantpuisqu 'il peut entraîner des frais de pompage si la perte de chargeest trop forte.

- 1 -

INTRODUCTION

Un échangeur de chaleur est un appareil qui permet de faire passer unflux thermique d'un fluide à un autre.

M se compose généralement de deux systèmes de canaux dans lesquelscirculent les fluides.

A cause de la nature généralement agressive de l'eau géothermale, iln'est pas possible d'utiliser celle-ci directement dans les réseaux de chauffage.L'extraction des calories de l'eau géothermale se fait donc par l'intermédiaired'un échangeur de chaleur.

Le passage des fluides (le primaire constitué par l'eau géothermale,et le secondaire véhiculant les calories récupérées) au sein d'un échangeurimplique deux conséquences immédiates :

- D'abord une dégradation des températures : la températures d'utili¬sation au secondaire sera inférieure à la température d 'extractionde 1 'eau géothermale. Cet écart, communément appelé "pincement",traduit 1 'efficacité de 1 'échangeur. Dans la pratique , et selon leproblème thermique que 1 'on a à résoudre , des écarts (pincements)de 1 à 2° C sont possibles.

- Ensuite, une perte de charge subie par les fluides, point importantpuisqu 'il peut entraîner des frais de pompage si la perte de chargeest trop forte.

- 2 -

I - LE PROBLEME VE LA CORROSION

Le problème de la corrosion est un problème très important, et lesmétaux usuels ont présenté leurs limites pour ce qui est de leur utilisationen géothermie.

Actuellement, les constructeurs ont recours au titane dès qu'il y arisque de corrosion. Mais étant donné la variété des qualités d'eaux géother¬males possibles, il y a lieu d'étudier dans chaque cas les possibilités offer¬tes compte tenu du risque de corrosion (le titane étant beaucoup plus cher quel'acier inoxydable).

Il faut s'assurer que l'eau du primaire ne puisse pas s'infiltrerdans le secondaire et endommager ainsi gravement le réseau de chauffage. Pouréviter ce risque, en cas de joints défectueux, la pression dans le secondairedoit être supérieure à celle qui règne dans le primaire. Si cela n'est paspossible du fait d'une pression admissible dans le secondaire, on peut envisa¬ger des moyens de détection des infiltrations d'eau géothermale par anomaliede conductivité électrique (du fait de la salinité de l'eau géothermale).

Quel que soit le métal employé, de nombreux problèmes sont dûs à lanature des joints ainsi qu'à la qualité des raccordements. Ceci a amené certainsconstructeurs à concevoir des échangeurs à plaques soudées par points (sécuritélors de l'utilisation sur acides et coût d'entretien réduit puisqu'il n'y a plusde problèmes de joints).

Le coût des joints n'est en effet pas négligeable dans un échangeurà plaques démontables. Il faut compter - donnée constructeur - 200 à 300 F parm2 de surface d'échange. Sachant que, selon la taille de ces échangeurs, le prixdu m2 de titane peut aller par exemple de 1.500 F/m2 (capacité 100 à 300 m3/h) à2.000/2.500 F/m2 (petits échangeurs = incidence plus forte du bâti), on voit quele coût des joints représente environ 10 à 20 % du coût global.

Par ailleurs, la durée de vie de ces joints en géothermie est vraisem¬blablement comprise entre 5 et 10 années.

II - CHOIX PES MATERIAUX :

Dans leurs utilisations traditionnelles, (Industrie, Génie Climatique,Chimie, Pharmacie, Industrie Alimentaire, etc ...), les échangeurs peuvent êtreélaborés à partir de nombreux métaux. Par exemple, les échangeurs à plaques peu¬vent comporter des plaques en acier inoxydable, titane + 0,2 % palladium,aluminium et alliages, nickel et alliages, etc ...

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I - LE PROBLEME VE LA CORROSION

Le problème de la corrosion est un problème très important, et lesmétaux usuels ont présenté leurs limites pour ce qui est de leur utilisationen géothermie.

Actuellement, les constructeurs ont recours au titane dès qu'il y arisque de corrosion. Mais étant donné la variété des qualités d'eaux géother¬males possibles, il y a lieu d'étudier dans chaque cas les possibilités offer¬tes compte tenu du risque de corrosion (le titane étant beaucoup plus cher quel'acier inoxydable).

Il faut s'assurer que l'eau du primaire ne puisse pas s'infiltrerdans le secondaire et endommager ainsi gravement le réseau de chauffage. Pouréviter ce risque, en cas de joints défectueux, la pression dans le secondairedoit être supérieure à celle qui règne dans le primaire. Si cela n'est paspossible du fait d'une pression admissible dans le secondaire, on peut envisa¬ger des moyens de détection des infiltrations d'eau géothermale par anomaliede conductivité électrique (du fait de la salinité de l'eau géothermale).

Quel que soit le métal employé, de nombreux problèmes sont dûs à lanature des joints ainsi qu'à la qualité des raccordements. Ceci a amené certainsconstructeurs à concevoir des échangeurs à plaques soudées par points (sécuritélors de l'utilisation sur acides et coût d'entretien réduit puisqu'il n'y a plusde problèmes de joints).

Le coût des joints n'est en effet pas négligeable dans un échangeurà plaques démontables. Il faut compter - donnée constructeur - 200 à 300 F parm2 de surface d'échange. Sachant que, selon la taille de ces échangeurs, le prixdu m2 de titane peut aller par exemple de 1.500 F/m2 (capacité 100 à 300 m3/h) à2.000/2.500 F/m2 (petits échangeurs = incidence plus forte du bâti), on voit quele coût des joints représente environ 10 à 20 % du coût global.

Par ailleurs, la durée de vie de ces joints en géothermie est vraisem¬blablement comprise entre 5 et 10 années.

II - CHOIX PES MATERIAUX :

Dans leurs utilisations traditionnelles, (Industrie, Génie Climatique,Chimie, Pharmacie, Industrie Alimentaire, etc ...), les échangeurs peuvent êtreélaborés à partir de nombreux métaux. Par exemple, les échangeurs à plaques peu¬vent comporter des plaques en acier inoxydable, titane + 0,2 % palladium,aluminium et alliages, nickel et alliages, etc ...

Par contre, en géothermie, compte tenu de l'agressivité des eauxgéothermales, les possibilités sont moins nombreuses. Les métaux généralementutilisés sont :

a) Le titane :

Le titane semble être actuellement la meilleure solution dans lecas d'eau géothermale agressive (MELUN L'ALMONT, CREIL, ...). Ils'est avéré comme étant le moins altérable des métaux, et d'unemploi sûr. Par contre, les échangeurs en titane sont chers parrapport aux échangeurs utilisant l'acier inoxydable par exemple.(Des solutions d'alliages à base de titane font l'objet d'études).

b) L'acier inoxydable :

'Les échangeurs utilisant l'acier inoxydable n'ont pu résisterjusqu'ici à l'eau géothermale très agressive (notamment l'eaudu Dogger). Certaines qualités, telles que les nuances URANUS50 et B 6, pourraient néanmoins convenir dans un' bon nombre decas d'eaux géothermales.

c) L'acier revêtu ;

L'échangeur est constitué d'acier ordinaire mais toutes les partiesen contact avec le fluide géothermal sont protégées par un revête¬ment à polymérisation thermique résistant à l'agressivité de celui-ci.Il s'agit d'une couche de résine à base de silicone (silico - formophénolique - époxy modifié) de 250 à 300 microns d'épaisseur.

Ce type de revêtement ("Sakaphen") offre :

- une grande résistance aux substances chimiques même en milieuxtrès alcalins (PH 12 à 5)

- une très grande adhérence sur les aciers

- un aspect de revêt&nent très lisse limitant considérablement lespossibilités d 'accrochage de bactéries, en particulier vers destempératures de 1 'ordre de 20 à 30" C.

Pour ce type d 'échangeur, les chocs thermiques doivent absolumentêtre évités (la dilatation différentielle entre les tubes et le corpspouvant décoller le revêtement).

Les mises en route et arrêts doivent toujours être progressifs.

Par contre, en géothermie, compte tenu de l'agressivité des eauxgéothermales, les possibilités sont moins nombreuses. Les métaux généralementutilisés sont :

a) Le titane :

Le titane semble être actuellement la meilleure solution dans lecas d'eau géothermale agressive (MELUN L'ALMONT, CREIL, ...). Ils'est avéré comme étant le moins altérable des métaux, et d'unemploi sûr. Par contre, les échangeurs en titane sont chers parrapport aux échangeurs utilisant l'acier inoxydable par exemple.(Des solutions d'alliages à base de titane font l'objet d'études).

b) L'acier inoxydable :

'Les échangeurs utilisant l'acier inoxydable n'ont pu résisterjusqu'ici à l'eau géothermale très agressive (notamment l'eaudu Dogger). Certaines qualités, telles que les nuances URANUS50 et B 6, pourraient néanmoins convenir dans un' bon nombre decas d'eaux géothermales.

c) L'acier revêtu ;

L'échangeur est constitué d'acier ordinaire mais toutes les partiesen contact avec le fluide géothermal sont protégées par un revête¬ment à polymérisation thermique résistant à l'agressivité de celui-ci.Il s'agit d'une couche de résine à base de silicone (silico - formophénolique - époxy modifié) de 250 à 300 microns d'épaisseur.

Ce type de revêtement ("Sakaphen") offre :

- une grande résistance aux substances chimiques même en milieuxtrès alcalins (PH 12 à 5)

- une très grande adhérence sur les aciers

- un aspect de revêt&nent très lisse limitant considérablement lespossibilités d 'accrochage de bactéries, en particulier vers destempératures de 1 'ordre de 20 à 30" C.

Pour ce type d 'échangeur, les chocs thermiques doivent absolumentêtre évités (la dilatation différentielle entre les tubes et le corpspouvant décoller le revêtement).

Les mises en route et arrêts doivent toujours être progressifs.

- 4 -

Il faut de plus éviter tout phénomène d'abrasion par une décantationet une filtration poussée, afin de limiter la présence et la tailledes particules solides en suspension.

Il est recommandé d'observer fréquemment et à intervalles réguliersl'état intérieur des tubes. Un accroissement sensible de la perte decharge et une baisse de performances thermiques indiquent en généralqu'un nettoyage est nécessaire.

L'intérieur des tubes devra être nettoyé par voie chimique (circula¬tion d'eau à température ambiante (15 à 20° C) contenant une solutionacide (5 g/1 d'acide chlorhydrique) ou à l'aide d'une brosse nylon, àl'exclusion d'une brosse métallique.

d) Autres matériaux :

Le titane et l'acier revêtu ont été utilisés ou expérimentés avecl'eau de la nappe du Dogger.

D'autres nappes présentent des caractéristiques plus favorables etdevraient permettre l'utilisation de matériaux traditionnels.

Ainsi, dans la Région de TOULOUSE, l'eau ne présentant ni HS, ni H,il est possible d'envisager des échangeurs en cuivre ou en alliagede cuivre et de nickel (utilisés couramment pour l'eau de mer atempérature froide). Dans le cas d'eau douce (TARBES, BASSIN AQUITAIN)les échangeurs en acier pourraient convenir.

Actuellement les constructeurs d'échangeurs à plaques n'ont pas d'expé¬rience d'utilisation avec des eaux géothermales caractérisées par une haute tem¬pérature alliée à une forte salinité (exemple du DANEMARK. : T GTH = 100° C ;

S = 200 g/1).

Il semble que le titane puisse supporter ces conditions d'exploitation,les joints étant alors en butyl résiné ou en éthylène-propylène (mais l'analyseprécise de l'eau peut imposer de passer à des alliages tel le titane-palladiumpar exemple) .

III - CONSTRUCTION VES ECHANGEURS : EAU/EAU

Dans la mesure ou le matériau choisi résiste à l'eau thermale, laplupart des échangeurs utilisés pour les applications traditionnelles (industrie,chimie, pharmacie, alimentaire, etc ...) peuvent convenir en géothermie.

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Il faut de plus éviter tout phénomène d'abrasion par une décantationet une filtration poussée, afin de limiter la présence et la tailledes particules solides en suspension.

Il est recommandé d'observer fréquemment et à intervalles réguliersl'état intérieur des tubes. Un accroissement sensible de la perte decharge et une baisse de performances thermiques indiquent en généralqu'un nettoyage est nécessaire.

L'intérieur des tubes devra être nettoyé par voie chimique (circula¬tion d'eau à température ambiante (15 à 20° C) contenant une solutionacide (5 g/1 d'acide chlorhydrique) ou à l'aide d'une brosse nylon, àl'exclusion d'une brosse métallique.

d) Autres matériaux :

Le titane et l'acier revêtu ont été utilisés ou expérimentés avecl'eau de la nappe du Dogger.

D'autres nappes présentent des caractéristiques plus favorables etdevraient permettre l'utilisation de matériaux traditionnels.

Ainsi, dans la Région de TOULOUSE, l'eau ne présentant ni HS, ni H,il est possible d'envisager des échangeurs en cuivre ou en alliagede cuivre et de nickel (utilisés couramment pour l'eau de mer atempérature froide). Dans le cas d'eau douce (TARBES, BASSIN AQUITAIN)les échangeurs en acier pourraient convenir.

Actuellement les constructeurs d'échangeurs à plaques n'ont pas d'expé¬rience d'utilisation avec des eaux géothermales caractérisées par une haute tem¬pérature alliée à une forte salinité (exemple du DANEMARK. : T GTH = 100° C ;

S = 200 g/1).

Il semble que le titane puisse supporter ces conditions d'exploitation,les joints étant alors en butyl résiné ou en éthylène-propylène (mais l'analyseprécise de l'eau peut imposer de passer à des alliages tel le titane-palladiumpar exemple) .

III - CONSTRUCTION VES ECHANGEURS : EAU/EAU

Dans la mesure ou le matériau choisi résiste à l'eau thermale, laplupart des échangeurs utilisés pour les applications traditionnelles (industrie,chimie, pharmacie, alimentaire, etc ...) peuvent convenir en géothermie.

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II existe essentiellement trois types d'échangeurs

- les échangeurs à plaques

- les échangeurs multitubulaires

- les échangeurs spirales

a) LES ECHANGEURS A PLAQUES :

1. Barres de suspension3. Tirants de serrage

2. Plateau de serrage4. Bâti

Circulation des fluidesdans un échangeur à plaques

Un échangeur à plaques est composé d'un nombre variable de plaquescannelées munies de joints, serrées entre un bâti fixe et un plateau mobile deserrage au moyen de tirants de serrage latéraux. Les plaques cannelées et leplateau de serrage sont suspendus à la barre centrale supérieure du bâti etguidées par la barre support inférieure.

Des orifices percés dans le coin des plaques sont disposés de façonà ce que les deux fluides qui vont assurer l'échange de chaleur circulentalternativement dans les espaces inter-plaques, le milieu chaud réchauffant lemilieu froid.

Les plaques sont cannelées, d'une part pour en améliorer la rigidité,et d'autre part pour créer un écoulement turbulent qui accroît l'efficacité del'échange thermique.

Ce type d 'échangeur est très bien adapté à l'utilisation en géothermiecar son efficacité est particulièrement élevée, la surface d'échange pouvantêtre importante sous un encombrement relativement réduit. Les frais de pompagesont généralement réduits du fait de pertes de charges faibles.

L'entretien est aisé : il suffit de faire coulisser les plaques surles guides horizontaux pour les démonter. L'accès est donc total et permet unnettoyage mécanique très efficace, une même et seule personne pouvant assurerl'opération de démontage, nettoyage et remontage en quelques heures.

De plus, ils peuvent être agrandis en ajoutant des plaques supplémen¬taires, ce qui est extrêmement précieux lorsque les données du problème thermiquene sont pas exactement celles escomptées, débit du forage plus faible que prévu,température de l'eau thermale surestimée, ... Il suffit de prévoir un bâtisuffisamment grand.

Par contre, l'utilisation de ces échangeurs à plaques nécessite unefaible différence de pression entre le circuit primaire et le circuit secondaire.

Les joints inter-plaques sont obtenus par moulage d 'élastomèressynthétiques tels que :

- Nitrile - Néoprène

- Butyl - Styrène

- Viton

Ils peuvent être également en amiante caoutchouté compressé.

Un échangeur à plaques est composé d'un nombre variable de plaquescannelées munies de joints, serrées entre un bâti fixe et un plateau mobile deserrage au moyen de tirants de serrage latéraux. Les plaques cannelées et leplateau de serrage sont suspendus à la barre centrale supérieure du bâti etguidées par la barre support inférieure.

Des orifices percés dans le coin des plaques sont disposés de façonà ce que les deux fluides qui vont assurer l'échange de chaleur circulentalternativement dans les espaces inter-plaques, le milieu chaud réchauffant lemilieu froid.

Les plaques sont cannelées, d'une part pour en améliorer la rigidité,et d'autre part pour créer un écoulement turbulent qui accroît l'efficacité del'échange thermique.

Ce type d 'échangeur est très bien adapté à l'utilisation en géothermiecar son efficacité est particulièrement élevée, la surface d'échange pouvantêtre importante sous un encombrement relativement réduit. Les frais de pompagesont généralement réduits du fait de pertes de charges faibles.

L'entretien est aisé : il suffit de faire coulisser les plaques surles guides horizontaux pour les démonter. L'accès est donc total et permet unnettoyage mécanique très efficace, une même et seule personne pouvant assurerl'opération de démontage, nettoyage et remontage en quelques heures.

De plus, ils peuvent être agrandis en ajoutant des plaques supplémen¬taires, ce qui est extrêmement précieux lorsque les données du problème thermiquene sont pas exactement celles escomptées, débit du forage plus faible que prévu,température de l'eau thermale surestimée, ... Il suffit de prévoir un bâtisuffisamment grand.

Par contre, l'utilisation de ces échangeurs à plaques nécessite unefaible différence de pression entre le circuit primaire et le circuit secondaire.

Les joints inter-plaques sont obtenus par moulage d 'élastomèressynthétiques tels que :

- Nitrile - Néoprène

- Butyl - Styrène

- Viton

Ils peuvent être également en amiante caoutchouté compressé.

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Les possibilités de ce type d'échangeurs sont (données constructeur]

- Surface d'échange jusqu'à 12OO m2

- Débits traités jusgu 'à 1800 m3/h par circuit

- Température de service jusgu 'à 200° C

- Pression d 'épreuve jusgu 'à 31 bars selon le type.

b) LES ECHANGEURS MULTITUBULAIRES :

Ils peuvent être : - à tubes cintrés en U

- à tubes rectilignes

g ir!

mmm

Faisceau tubulaire constitué de tubes lisses,cintrés en U et dudgeonnés sur une plaquetubulaire.

A l'avant, une calotte chaudronnée portant lestubulures d'alimentation et de départ du circuitprimaire ou secondaire.

Autour d u faisceau, u n corps chaudronné portantles tubulures de l'autre circuit, les manchons depurge et de vidange, le ou les supports.

Joints, entre la calotte et la plaque tubulaire etentre le corps et la plaque tubulaire.

- B -

Le faisceau tubulaire est facilement démontable pour visite etnettoyage éventuels de l'extérieur des tubes. Ce nettoyage peutêtre mécanique. Par contre, le nettoyage de l'intérieur des tubesest plus délicat, compte tenu des cintres des tubes. Cependant,il peut être réalisé chimiquement.

Compte tenu de ces données, il est préférable de réserver ce typed'échangeurs aux applications pour lesquelles les dépôts ne sontni très durs, ni très adhérents Cils exigeraient que ce soit lefluide secondaire qui circule à l'intérieur des tubes, et non pasl'eau géothermale, ce qui n'est pas la technologie classique).

c) LES ECHANGEURS MULTITUBULAIRES A TUBES RECTILIGNES :

Faisceau tubulaire constitué de tubes lisses ouà ailettes dudgeonnés ou soudés sur 2 plaquestubulaires.

Autour du faisceau, un corps soudé sur les 2plaques tubulaires, portant les tubulures du fluide

Jprimaire ou secondaire, les manchons de purgeet de vidange, le ou les supports.

A u x deux extrémités, 2 calottes démontablesportant les tubulures de l'autre fluide.

Joints, entre les calottes et les plaques tubulaires.

—- q __

Après démontage des deux calottes, les tubes sont entièrementaccessibles pour un nettoyage mécanique de l'intérieur de ces tubes, ce quiest très important dans le cas de dépôts durs et adhérents. Par, contre, lefaisceau n'est pas démontable, et l'extérieur des tubes ne peut être nettoyéque chimiquement. Certains échangéurs comportent des ailettes autour destubes, de façon à augmenter la surface d'échange thermique. L'eau géothermalecircule à l'intérieur des tubes.

Afin d'obtenir une bonne efficacité d'échange, ces échangéursdoivent généralement être montés en série d'où des pertes de charge relati-vement importantes.

Ils sont encombrants et imposent de prévoir un espace libredevant leurs corps cylindriques (montés horizontalement] au moins égal àla longueur du faisceau pour permettre le nettoyage.

d) LES ECHANGEURS SPIRALES :

Ces appareils sont constitués d'uneenveloppe plane en tôle gaufrée enroulée surelle-même en spirale et montée à l'intérieurd'un corps cylindrique en acier. Le fluidesecondaire circule à l'intérieur des plaquesspiralées tandis que l'eau primaire circuleà contre courant dans le corps de l'échangeur.

Ils sont compacts et sont employéscouramment pour la préparation d'eau chaudesanitaire : [parois en acier inoxydable côtéeau sanitaire].

Par contre, comme pour les échangéurs multitubulaires, unéchange thermique efficace (faible "pincement" de température)nécessite le montage de plusieurs appareils en serie, d'où despertes de charge élevées.

Un inconvénient majeur est l'impossibilité d'opérer un nettoyagemécanique.

- 10 -

APPLICATION

Géothermie

Effluents

Industriels

Purges deChaudières

Pompes à chaleur

Luminaires

Climatisation

Thalasso¬thérapie

CentralesCalogènes

RefroidissementEaux thermales

Energie solaire

Energie solaireConcentration

Rejets de bacsIndustries textiles

MATERIEL APAPTE

Plaques

PlaquesLamellesSpirales

PlaquesLamellesMultitubulairesSpirale

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

LamellesSpirales

PlaquesSpirales

CARACTERISTIQUES PRINCIPALES

Récupérations élevéesTrès bonne tenue des matériauxExtensions

. Très bonne tenue des matériaux

. Extensions

. Maintenance réduite

. Récupérations élevées

. Faible encombrement


. Bonne tenue aux encrassements

Récupérations élevées

Récupérations élevéesFaible encombrement

Tenue à l'eau de merRécupérations élevées

Très bonne récupérationExtensions aisées

Extensions aiséesMaintenance réduite

. Très bonne récupération

. Extensions aisées





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APPLICATION

Géothermie

Effluents

Industriels

Purges deChaudières

Pompes à chaleur

Luminaires

Climatisation

Thalasso¬thérapie

CentralesCalogènes

RefroidissementEaux thermales

Energie solaire

Energie solaireConcentration

Rejets de bacsIndustries textiles

MATERIEL APAPTE

Plaques

PlaquesLamellesSpirales

PlaquesLamellesMultitubulairesSpirale

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

Plaques

LamellesSpirales

PlaquesSpirales

CARACTERISTIQUES PRINCIPALES

Récupérations élevéesTrès bonne tenue des matériauxExtensions

. Très bonne tenue des matériaux

. Extensions

. Maintenance réduite




. Bonne tenue aux encrassements

Récupérations élevées

Récupérations élevéesFaible encombrement

Tenue à l'eau de merRécupérations élevées

Très bonne récupérationExtensions aisées

Extensions aiséesMaintenance réduite


. Extensions aisées





11 -

rtrmDE de calcul des ech/tours

(au niveau de l'avant projet)

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rtrmDE de calcul des ech/tours

(au niveau de l'avant projet)

- 12

La puissance d'un échangeur est caractérisée par son KS produitde la surface S d'échange de l'appareil par son coefficient K. correspondant àsa capacité de transfert.

Dans des conditions données de débits et de températures pour lescircuits primaires et secondaires, la puissance de l'échangeur est égale auproduit de KS par l'écart moyen logarithmique existant entre les températuresdes deux fluides.

Les fluides circulent à contre courant, ce principe permettantd'avoir la dégradation la plus faible au niveau des températures.

I - PROBLEMES TfíERMiqUES, ASPECT THEORIQUE :

Soit à transmettre une quantité de chaleur horaire 0 prise surle fluide chaud de température Tec, de chaleur massique Ce, et dont le débitest Gc. Après échange, la température du fluide sera Tsc, telle que :

Q = Gc Ce (Tec - Tsc)

ou

0 Kcal/h

Gc Kg/h

Ce Kcal/h °C

Tec, Tsc ... ° C

Le fluide froid a un débit Gf, une chaleur massique Cf ets'échauffera de Tef à Tsf, telles que :

0 = Gf Cf (Tsf - Tef) (mêmes unités que ci-dessus)

« /

- 12

La puissance d'un échangeur est caractérisée par son KS produitde la surface S d'échange de l'appareil par son coefficient K. correspondant àsa capacité de transfert.

Dans des conditions données de débits et de températures pour lescircuits primaires et secondaires, la puissance de l'échangeur est égale auproduit de KS par l'écart moyen logarithmique existant entre les températuresdes deux fluides.

Les fluides circulent à contre courant, ce principe permettantd'avoir la dégradation la plus faible au niveau des températures.

I - PROBLEMES TfíERMiqUES, ASPECT THEORIQUE :

Soit à transmettre une quantité de chaleur horaire 0 prise surle fluide chaud de température Tec, de chaleur massique Ce, et dont le débitest Gc. Après échange, la température du fluide sera Tsc, telle que :

Q = Gc Ce (Tec - Tsc)

ou

0 Kcal/h

Gc Kg/h

Ce Kcal/h °C

Tec, Tsc ... ° C

Le fluide froid a un débit Gf, une chaleur massique Cf ets'échauffera de Tef à Tsf, telles que :

0 = Gf Cf (Tsf - Tef) (mêmes unités que ci-dessus)

« /

13

On peut représenter cet échange par le schéma suivant

GcTec

FluideChaud

Tsc

Tsf

FluideFroid

Tef

Gf

L'évolution des températures se fait suivant le diagramme(les températures suivant une loi exponentielle).

Températures

ATec

se

Tef

Parcours dans l'échangeur

On définit les écarts de températures suivant

A Te = Tec - Tsf

A Tf = Tsc - Tef en °C

L'écart moyen logarithmique de température est donné par

A Te - A TfA Tm

LnA TeA Tf

en °C (Relation de Grashof)

13

On peut représenter cet échange par le schéma suivant

GcTec

FluideChaud

Tsc

Tsf

FluideFroid

Tef

Gf

L'évolution des températures se fait suivant le diagramme(les températures suivant une loi exponentielle).

Températures

ATec

se

Tef

Parcours dans l'échangeur

On définit les écarts de températures suivant

A Te = Tec - Tsf

A Tf = Tsc - Tef en °C

L'écart moyen logarithmique de température est donné par

A Te - A TfA Tm

LnA TeA Tf

en °C (Relation de Grashof)

- 14 -

L'échange est également caractérisé par sa "longueur" ou sonnombre d'unités de transfert défini par i

NUT = ecTec - Tsc

Côté chaud A Tm

NUT = efTsf - Tef

Côté froid A Tm

ÎI - VEFINITION VE L'ECHANGEUR :

L'échangeur présentera une surface d'échange S et aura un coefficientd'échange K tels que :

Q = KS

ou :

d'où :

c: -

A Tm

0

K A Tm

La recherche du minimum de surface installée va consister (pour unprogramme thermique donné) à :

a) Augmenter A 2to

b) Augmenter K en optimisant 1 'échangeur compte tenu : du matériauà utiliser, de la turbulence du régime d 'écoulement des fluides,du diamètre hydraulique (donc de la section de passage) .

- 14 -

L'échange est également caractérisé par sa "longueur" ou sonnombre d'unités de transfert défini par i

NUT = ecTec - Tsc

Côté chaud A Tm

NUT = efTsf - Tef

Côté froid A Tm

ÎI - VEFINITION VE L'ECHANGEUR :

L'échangeur présentera une surface d'échange S et aura un coefficientd'échange K tels que :

Q = KS

ou :

d'où :

c: -

A Tm

0

K A Tm

La recherche du minimum de surface installée va consister (pour unprogramme thermique donné) à :

a) Augmenter A 2to

b) Augmenter K en optimisant 1 'échangeur compte tenu : du matériauà utiliser, de la turbulence du régime d 'écoulement des fluides,du diamètre hydraulique (donc de la section de passage) .

- 15 -

III - INFLUENCE DE LA VARIATION D'ENTREE DE L'EAU FROIDE (Secondaire) i

. . Gc Ce

Posons R = rapport des capacités calorifiquesGf Cf

TecTsc K S6c

A Tm Gc Ce

Nous allons introduire la notion d'efficacité Z d'un échangedont la formulation pour le fluide chaud est :

Tec - TscEc = nombre adimensionnel compris

^ . EntPe 0 et 1Tec - Tef

C'est en quelque sorte un "rendement "en température(La même relation existe pour le fluide froid).

On démontre que pour un échangeur à contre courant intégral,cette efficacité s'égale à :

exp ec (1-R) - 1

Zc = exp ec (1-R) - R

Connaissant ec et R on en déduit donc Ec

La puissance transférée est donnée par :

0 = Gc Ce ("fe: - Tsc)

d'oij, d'après la formule de définition de l'efficacité

Tec - Tsc = Ec (Tec - Tef)

et la puissance transférée s'exprime alors par :

0 = Gc Ce Ec (Tec - Tef)

- 15 -

III - INFLUENCE DE LA VARIATION D'ENTREE DE L'EAU FROIDE (Secondaire) i

. . Gc Ce

Posons R = rapport des capacités calorifiquesGf Cf

TecTsc K S6c

A Tm Gc Ce

Nous allons introduire la notion d'efficacité Z d'un échangedont la formulation pour le fluide chaud est :

Tec - TscEc = nombre adimensionnel compris

^ . EntPe 0 et 1Tec - Tef

C'est en quelque sorte un "rendement "en température(La même relation existe pour le fluide froid).

On démontre que pour un échangeur à contre courant intégral,cette efficacité s'égale à :

exp ec (1-R) - 1

Zc = exp ec (1-R) - R

Connaissant ec et R on en déduit donc Ec

La puissance transférée est donnée par :

0 = Gc Ce ("fe: - Tsc)

d'oij, d'après la formule de définition de l'efficacité

Tec - Tsc = Ec (Tec - Tef)

et la puissance transférée s'exprime alors par :

0 = Gc Ce Ec (Tec - Tef)

16 -

NOTA :

Dans le cas d'une circulation équidébit (R = 1 ) la relationdonnant l'efficacité est :

Ec ec

ec + 1

(application de la règle de 1 'Hospital)

II/ - DEFINITION VE L'ECHANGEUR :

en généralUn échangeur est déterminé par 5 paramètres dont 4 s'imposent

- le débit primaire (l 'eau géothermale)

- la température à 1 'entrée du primaire

- le débit du secondaire (c 'est-à-dire le retour de la distribution de chauffage)

- la température à 1 'entrée du secondaire : (la température deretour) .

Le cinquième paramètre peut être :

- la puissance transférée

- ou la t&npérature de sortie du primaire

- ou la température de sortie du secondaire.

On peut néanmoins considérer le débit dans le secondaire commenon imposé, et chercher alors quel est le débit secondaire optimum.

Appelons Dp le débit dans le primaire

Ds le débit dans le secondaire

Le 0/^ Dp la totalité du secondaire doit passer dans l'échangeurafin d'utiliser au maximum les calories de l'eau géothermale

Le 0/ > Dp le choix du débit du secondaire doit être étudié.

16 -

NOTA :

Dans le cas d'une circulation équidébit (R = 1 ) la relationdonnant l'efficacité est :

Ec ec

ec + 1

(application de la règle de 1 'Hospital)

II/ - DEFINITION VE L'ECHANGEUR :

en généralUn échangeur est déterminé par 5 paramètres dont 4 s'imposent

- le débit primaire (l 'eau géothermale)

- la température à 1 'entrée du primaire

- le débit du secondaire (c 'est-à-dire le retour de la distribution de chauffage)

- la température à 1 'entrée du secondaire : (la température deretour) .

Le cinquième paramètre peut être :

- la puissance transférée

- ou la t&npérature de sortie du primaire

- ou la température de sortie du secondaire.

On peut néanmoins considérer le débit dans le secondaire commenon imposé, et chercher alors quel est le débit secondaire optimum.

Appelons Dp le débit dans le primaire

Ds le débit dans le secondaire

Le 0/^ Dp la totalité du secondaire doit passer dans l'échangeurafin d'utiliser au maximum les calories de l'eau géothermale

Le 0/ > Dp le choix du débit du secondaire doit être étudié.

- 17

En effet, pour un échangeur donné, si l'on a une grande différencede débit, les écarts de température que l'on trouve aux deux extrémités de l'échan¬geur seront eux aussi très différents.. Donc l'écart moyen logarithmique augmentera,et comme la puissance de l'échangeur est donnée par î

P = K / A Tm

P

th/h

K ou th/h m" 2 ° C

S m2

A Tm .. ° C

On voit que KS diminue. Le prix d'un échangeur dépendant directementde la surface d'échange S, pour un débit secondaire très supérieur au primaire,le coût de l'échangeur diminuera.

Par contre, l'augmentation du débit dans le secondaire implique uneaugmentation des pertes de charges au niveau de l'échangeur et par suite une au¬gmentation de la puissance de la pompe de circulation, donc des coûts induits.L'augmentation des coûts de tuyauterie est aussi à prendre en compte.

Ainsi pour différents débits au secondaire, on peut chercher lescoûts correspondants (pompe, électricité consommée, tuyauterie), et chercheralors l'optimum compte tenu des économies d'énergie réalisées dans chaque cas.

Dans le cas ou l'on envisage une marche partielle de l'installation(par exemple pour la seule production d'eau chaude sanitaire en été), il peutêtre intéressant de disposer de plusieurs échangeurs en parallèle.

1/ - OPTIMISATION VE LA PUISSANCE VE L'ECHANGEUR :

Dp le débit de l 'eau gêothermale

Tec la température de 1 'eau géothermale à I 'entrée del 'échangeur

Tsc La température minimum de sortie de 1 'eau géothermalequi dépend de la température minimum des retours dusecondaire.

- 17

En effet, pour un échangeur donné, si l'on a une grande différencede débit, les écarts de température que l'on trouve aux deux extrémités de l'échan¬geur seront eux aussi très différents.. Donc l'écart moyen logarithmique augmentera,et comme la puissance de l'échangeur est donnée par î

P = K / A Tm

P

th/h

K ou th/h m" 2 ° C

S m2

A Tm .. ° C

On voit que KS diminue. Le prix d'un échangeur dépendant directementde la surface d'échange S, pour un débit secondaire très supérieur au primaire,le coût de l'échangeur diminuera.

Par contre, l'augmentation du débit dans le secondaire implique uneaugmentation des pertes de charges au niveau de l'échangeur et par suite une au¬gmentation de la puissance de la pompe de circulation, donc des coûts induits.L'augmentation des coûts de tuyauterie est aussi à prendre en compte.

Ainsi pour différents débits au secondaire, on peut chercher lescoûts correspondants (pompe, électricité consommée, tuyauterie), et chercheralors l'optimum compte tenu des économies d'énergie réalisées dans chaque cas.

Dans le cas ou l'on envisage une marche partielle de l'installation(par exemple pour la seule production d'eau chaude sanitaire en été), il peutêtre intéressant de disposer de plusieurs échangeurs en parallèle.

1/ - OPTIMISATION VE LA PUISSANCE VE L'ECHANGEUR :

Dp le débit de l 'eau gêothermale

Tec la température de 1 'eau géothermale à I 'entrée del 'échangeur

Tsc La température minimum de sortie de 1 'eau géothermalequi dépend de la température minimum des retours dusecondaire.

- 18 -

La puissance théorique de l'échangeur est alors donnée par ;

P = D CT - T )p ec se

max r m

(Dans les schémas actuels de chauffage, l'eau de retour dusecondaire est d'environ 22°C quand la température extérieure est de 1B°C).

Le calcul d'optimisation se fait par l'évaluation des économiesréalisées par rapport à des installations traditionnelles de chauffage. Ils'agit donc d'un calcul technico-économique qui définira :

- La différence entre le montant des investissements d'originegéothermique, et les investissements exigés par une installa-tion classique.

- Un taux d 'intérêt ainsi que la durée de 1 'amortissement d 'oùla valeur de 1 'annuité d 'amortissement due au surcoûtGéothermie.

- La part d'énergie fournie par la Géothermie.

- Les consommations électriques (pompes de forage, pompes decirculation).

Ces différents résultats permettent de chiffrer l'économie réali-sée grâce à la Géothermie. En faisant varier le paramètre qui nous intéresse ici,la puissance de l'échangeur, on peut alors tracer une courbe d'optimisation etchoisir ainsi la puissance la plus intéressante. Le calcul peut être conduitpour différentes hypothèses de puissances comprises entre 0,80 et 0,99(4 ou 5 valeurs). MAX

•L'-d'expíoitation

•'•'_ Ö points calculés

Î-: . ; - ' -1O"C

• * V • «

écart de température

5*C 2'C

19 -

l/I - COUT VES ECHANGEURS A PLAQUES

II est toujours nécessaire même au niveau de l'avant projet depouvoir cerner le coût de l'échangeur Cou des échangeurs) par lequel se ferale transfert d'énergie.

En fait, l'estimation de ce coût est assez difficile, car elledépend très précisément du programme technique que l'on imposera au matériel,programme thermique parfois "flou" au niveau de l'avant projet. De plus, ledébit primaire (eau géothermale) n'est pas très sûr, et le débit en secondaire(retour chauffage) non encore défini.

De nombreux contacts pris avec les constructeurs d'échangeursà plaques ont permis de constater une dispersion très importante des coûts(allant jusqu'à 50 % du coût au m2 d'une plaque, pour le titane comme pour1 ' acier inoxydable) .

Quelques courbes ont ainsi pu être tracées, donnant le coût d'unéchangeur compte tenu de la puissance transférée, et de l'efficacité de l'échan¬geur. Pour cela, on a retenu les hypothèses suivantes :

H : Echangeur équidébit (même débit au primaire et ausecondaire : 100 m3/h sur lescourbes) .

H : Coefficient d'échange K compris entre 3000 et 3500kcal/m2 h oc

H. : Coût des plaques au m2 (incluant le coût du bâti etdes joints) .

TITANE : 1000 ^ Coiît << 1500 (F. F. H. T.)(Im2)

INOX : 600 ^ Coût < lOOO (F. F. H. T.)(Im2)

19 -

l/I - COUT VES ECHANGEURS A PLAQUES

II est toujours nécessaire même au niveau de l'avant projet depouvoir cerner le coût de l'échangeur Cou des échangeurs) par lequel se ferale transfert d'énergie.

En fait, l'estimation de ce coût est assez difficile, car elledépend très précisément du programme technique que l'on imposera au matériel,programme thermique parfois "flou" au niveau de l'avant projet. De plus, ledébit primaire (eau géothermale) n'est pas très sûr, et le débit en secondaire(retour chauffage) non encore défini.

De nombreux contacts pris avec les constructeurs d'échangeursà plaques ont permis de constater une dispersion très importante des coûts(allant jusqu'à 50 % du coût au m2 d'une plaque, pour le titane comme pour1 ' acier inoxydable) .

Quelques courbes ont ainsi pu être tracées, donnant le coût d'unéchangeur compte tenu de la puissance transférée, et de l'efficacité de l'échan¬geur. Pour cela, on a retenu les hypothèses suivantes :

H : Echangeur équidébit (même débit au primaire et ausecondaire : 100 m3/h sur lescourbes) .

H : Coefficient d'échange K compris entre 3000 et 3500kcal/m2 h oc

H. : Coût des plaques au m2 (incluant le coût du bâti etdes joints) .

TITANE : 1000 ^ Coiît << 1500 (F. F. H. T.)(Im2)

INOX : 600 ^ Coût < lOOO (F. F. H. T.)(Im2)

- 20 -

Dans ces conditions on a

K / A, Tm

Ou

P D X AT

GTH GTH

et :

/ GTH

AT

GTH

K A Tm

D en m3/hGTH

AT en ° C

GTH

K en Kcal/m2 k ° C

ATm eo ° C

Ç2^A?:ALÎ9:^ï^î!'iÎA^LZ'A

a) Titane

b) Inox

lOOO f .< C -^ 1500 fTitane

600 f < C < lOOO fInox

RemaA.2iie¿ :

1) Les calculs correspondent à des échangeurs traitant entre 100et 300 m3/h environ. Pour les échangeurs plus petits, les coûtsau m2 peuvent varier très notablement Cincidence plus forte ducoût du bâti) .

2) Les pertes de charge sont de l'ordre de 10 m CE. Il conviendraitsans doute de prendre plus dans les cas à très forte récupération.(A Tm = 2°C par exemple).

- 20 -

Dans ces conditions on a

K / A, Tm

Ou

P D X AT

GTH GTH

et :

/ GTH

AT

GTH

K A Tm

D en m3/hGTH

AT en ° C

GTH

K en Kcal/m2 k ° C

ATm eo ° C

Ç2^A?:ALÎ9:^ï^î!'iÎA^LZ'A

a) Titane

b) Inox

lOOO f .< C -^ 1500 fTitane

600 f < C < lOOO fInox

RemaA.2iie¿ :

1) Les calculs correspondent à des échangeurs traitant entre 100et 300 m3/h environ. Pour les échangeurs plus petits, les coûtsau m2 peuvent varier très notablement Cincidence plus forte ducoût du bâti) .

2) Les pertes de charge sont de l'ordre de 10 m CE. Il conviendraitsans doute de prendre plus dans les cas à très forte récupération.(A Tm = 2°C par exemple).

- 21

Pour une puissance donnée X th/h, le coût de l'échangeur s'exprimeen première approche par i

- 0,23 k : coefficient deCoût = K A p proportionnalitéEchangeur

A k : Perte de chargeen m CE.

Donc pour une puissance donnée, le coût de l'échangeur sera :

C. = k ( A p. ) ou C = k ( A p )

Supposant :

( A p. ) = 10 m CE

( A P2 ) = 15 m CE

on a

^1 = C ^ Pi ; °''' ( 10 ) - °'23(-: )C f A ( )

^ ^ ( )

d'où

C^ = C^ x 1,10

quand Ap. = Ap x ¿^ 3

- 21

Pour une puissance donnée X th/h, le coût de l'échangeur s'exprimeen première approche par i

- 0,23 k : coefficient deCoût = K A p proportionnalitéEchangeur

A k : Perte de chargeen m CE.

Donc pour une puissance donnée, le coût de l'échangeur sera :

C. = k ( A p. ) ou C = k ( A p )

Supposant :

( A p. ) = 10 m CE

( A P2 ) = 15 m CE

on a

^1 = C ^ Pi ; °''' ( 10 ) - °'23(-: )C f A ( )

^ ^ ( )

d'où

C^ = C^ x 1,10

quand Ap. = Ap x ¿^ 3

c»^n/wv7cuiso ; ri^jui^ymux^ ci;ru>-t/unM-Kivi4

MARí^UE

ALFA LAVAL

(Suède)

BARRIQUAND

(France)

G.E.A.

(Allemagne)

A.P.V.

(Angleterre)

VICARB

(France)

COORDONNES

DivisionALFA LAVAL INDUSTRIEB.P. 10F. 78380 BOUGIVAL

9 à 13 rue Saint Claude

\ 423G0 ROANNE

78 Avenue Mlchel-Bizot

75012 PARIS

Zone Industrielle n° 26, rue JacquardEVREUX LA MADELEINEB.P. 92

27Q0B EVREUX CEDEX

24 Avenue Marcel Cachin

38400 SAINT MARTIN D'HERES

COUTACT

M. MURILLO S

\ - Tel : (1) 977.02.20

! - Télex : 690.531 F ALFAV

M. PEZE

\ - Tel : [77^ 71.68.13

- Télex : BARICAN 330 449 F

M. BANGRATZ j

M. BARTHEL

- Tel : (1) 344.00.10 ;

- Télex : 240 846 GEA PARIS

M. MAURICEM. DOSIERE ;

- Tel : (16-32) 39.16.12

- Télex : 770.880

M. ROUSSEL

Tel :(76) 25.20.45

Télex : 980.703 F

NATURE ECHANGEURS

- A plaques

- A lamelles ou spirales

- Tubulaires

- A plaques avec Joints ousoudées

- Multitubulaires

- A plaques avec joints

- Multitubulaires


- Multitubulaires


K)

c»^n/wv7cuiso ; ri^jui^ymux^ ci;ru>-t/unM-Kivi4

MARí^UE

ALFA LAVAL

(Suède)

BARRIQUAND

(France)

G.E.A.

(Allemagne)

A.P.V.

(Angleterre)

VICARB

(France)

COORDONNES

DivisionALFA LAVAL INDUSTRIEB.P. 10F. 78380 BOUGIVAL

9 à 13 rue Saint Claude

\ 423G0 ROANNE

78 Avenue Mlchel-Bizot

75012 PARIS

Zone Industrielle n° 26, rue JacquardEVREUX LA MADELEINEB.P. 92

27Q0B EVREUX CEDEX

24 Avenue Marcel Cachin

38400 SAINT MARTIN D'HERES

COUTACT

M. MURILLO S

\ - Tel : (1) 977.02.20

! - Télex : 690.531 F ALFAV

M. PEZE

\ - Tel : [77^ 71.68.13

- Télex : BARICAN 330 449 F

M. BANGRATZ j

M. BARTHEL

- Tel : (1) 344.00.10 ;

- Télex : 240 846 GEA PARIS

M. MAURICEM. DOSIERE ;

- Tel : (16-32) 39.16.12

- Télex : 770.880

M. ROUSSEL

Tel :(76) 25.20.45

Télex : 980.703 F

NATURE ECHANGEURS

- A plaques

- A lamelles ou spirales

- Tubulaires

- A plaques avec Joints ousoudées

- Multitubulaires


- Multitubulaires


- Multitubulaires


K)

MARQ.UE

PRUD'HOMME

(ImportationSCHMIDTAllemagne)

ERGE SPIRALE

TESSI

A. S. E.T.

i COORPONNES

Í 5 Avenue de 1 'Observatolrg

: 75006 PARIS

! Siège Social et Usine :

2 Rue de 1 'Electrolyse' 62410 WINGLES

B.P. 6

Agent commercial :

6, rue de Téhéran

75008 PARIS

18 Avenue de Bourgogne

Zone d'activité de Béthune

SAINT OUEN L'AUMONE

2 Rue de Bourgogne

69800 ST PRIEST

! CONTACT

Tel : (1) 329.64.70

MM. GAZUGUELRAMAELDELECROIX

Tel : (21) 79.29.66Télex : 820.794

M. VANDVERBERGHE(Dr. Commercial Adjoint)

Tel : 924.75.99

Télex : 650.435

Tel : 037.37.19

M. ESPIET (Dr. Technique)

M. CLEMENT

Tel : (78) 20.16.16

Télex : 370.726 ASET STPRI

: NATURE ECHANGEURS


- Tubes à ailettes

- Tubes

- Tubulaires

- Tubes à ailettes

MCl)

MARQ.UE

PRUD'HOMME

(ImportationSCHMIDTAllemagne)

ERGE SPIRALE

TESSI

A. S. E.T.

i COORPONNES

Í 5 Avenue de 1 'Observatolrg

: 75006 PARIS

! Siège Social et Usine :

2 Rue de 1 'Electrolyse' 62410 WINGLES

B.P. 6

Agent commercial :

6, rue de Téhéran

75008 PARIS

18 Avenue de Bourgogne

Zone d'activité de Béthune

SAINT OUEN L'AUMONE

2 Rue de Bourgogne

69800 ST PRIEST

! CONTACT

Tel : (1) 329.64.70

MM. GAZUGUELRAMAELDELECROIX

Tel : (21) 79.29.66Télex : 820.794

M. VANDVERBERGHE(Dr. Commercial Adjoint)

Tel : 924.75.99

Télex : 650.435

Tel : 037.37.19

M. ESPIET (Dr. Technique)

M. CLEMENT

Tel : (78) 20.16.16

Télex : 370.726 ASET STPRI

: NATURE ECHANGEURS


- Tubes à ailettes

- Tubes

- Tubulaires

- Tubes à ailettes

MCl)

MARí^UE

C.I.A.T.

SERA USSON

COORPONNES

Etablissements C.I.A.T.

01350 CULOZ

36 Rue des Grands Champs

75020 PARIS

CONTACT

Tel : (79) 81.11.11

Télex : 340 126 C.I.A.T. CULOZ

M. COURTOIS

Ingénieur Commercial

Tel : (1) 373.72.34

NATURE ECHANGEURS

- Tubulaires

- Tubes verre

MARí^UE

C.I.A.T.

SERA USSON

COORPONNES

Etablissements C.I.A.T.

01350 CULOZ

36 Rue des Grands Champs

75020 PARIS

CONTACT

Tel : (79) 81.11.11

Télex : 340 126 C.I.A.T. CULOZ

M. COURTOIS

Ingénieur Commercial

Tel : (1) 373.72.34

NATURE ECHANGEURS

- Tubulaires

- Tubes verre

1500000 Echangeur équidébit (100rrP/h)

a plaques en TITANE

(Source : Alfa Laval )

1000000 .

500000

Temp, eau géothermale 'C50'C pO'C

ATs2

ATs3

ATrS

Ps

[ 2300 ttVh

2200 .

2000 .

Ps

3300 th/h

3200 -

3000 .

Ps

70'C

4300 thAi

4200 -

4000 -

(t? minimale des retours chauff. : 25

1500000 Echangeur équidébit (100rrP/h)

a plaques en TITANE

(Source : Alfa Laval )

1000000 .

500000

Temp, eau géothermale 'C50'C pO'C

ATs2

ATs3

ATrS

Ps

[ 2300 ttVh

2200 .

2000 .

Ps

3300 th/h

3200 -

3000 .

Ps

70'C

4300 thAi

4200 -

4000 -

(t? minimale des retours chauff. : 25

FF(HT)

1000000

Echangeur équidébit (100nr/h)

a plaques en INOX ( AISI 316)

(Source: Alfa Laval )

500000

ATm= 2

ATm= 3

AT ms 5

Temp, eau gêothermale ( C )

ATs2

ATs3

ATsS

Ps

_50_2300 UVh

2200 .

2000 -

60

3300 th/h

3200 -

3000 -Ps

70

4300 thAi

4200 - I

4000 -

(temp- mnimale dts retours chauffage : 25*C

FF(HT)

1000000

Echangeur équidébit (100nr/h)

a plaques en INOX ( AISI 316)

(Source: Alfa Laval )

500000

ATm= 2

ATm= 3

AT ms 5

Temp, eau gêothermale ( C )

ATs2

ATs3

ATsS

Ps

_50_2300 UVh

2200 .

2000 -

60

3300 th/h

3200 -

3000 -Ps

70

4300 thAi

4200 - I

4000 -

(temp- mnimale dts retours chauffage : 25*C

outbangeur../th/h, i

300. ATm=2(298)

[279)

250(2AA)

200

150

[1A6)

(160)

ATm=3(170)

ATm=5

50

2000 3000 4000 5000 P(th/h)

Echangeurs à plaques en TITANE

Evolution du coût à la thermie / heure en fonction de lapuissance de l'échangeur et compte tenu de l'écart moyenlogarithmique (échangeur équidébitf

outbangeur../th/h, i

300. ATm=2(298)

[279)

250(2AA)

200

150

[1A6)

(160)

ATm=3(170)

ATm=5

50

2000 3000 4000 5000 P(th/h)

Echangeurs à plaques en TITANE

Evolution du coût à la thermie / heure en fonction de lapuissance de l'échangeur et compte tenu de l'écart moyenlogarithmique (échangeur équidébitf

\ngeur I th/h

200

150

100

SO

ATm = 2

(139)

(60) W (60)

ATm=3

ATm =5

2000 3000 ^000 5000 P(th/h)

Echangeur à plaques en ACIER INOXYDABLE

Evolution du coût à la thermie / heure en fonction de lapuissance de l 'échangeur et compte tenu de 1' écar^t moyenlogarithmique (échangeur équidébit)

\ngeur I th/h

200

150

100

SO

ATm = 2

(139)

(60) W (60)

ATm=3

ATm =5

2000 3000 ^000 5000 P(th/h)

Echangeur à plaques en ACIER INOXYDABLE

Evolution du coût à la thermie / heure en fonction de lapuissance de l 'échangeur et compte tenu de 1' écar^t moyenlogarithmique (échangeur équidébit)

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