COMMENT CHOISIR LE BON ÉQUIPEMENT DE CHAUFFAGE PAR FLUIDE THERMIQUE?

Last updated on juillet 2nd, 2024 at 01:54 pm

Le chauffage par fluide thermique est une forme de chauffage indirect. Le principe de base est que le produit qui transfère la chaleur est chauffé et circule dans un système en boucle. Ceci distribue de la chaleur à une ou plusieurs sources à l’intérieur de la boucle.

La technique de chauffage par fluide thermique est couramment utilisée en raison de son faible entretien, de sa faible corrosion, de sa sécurité environnementale et de son contrôle précis de température. Les fluides thermiques les plus courants sont les huiles, l’eau, le glycol et les mélanges glycol-eau.

Choisir le bon fluide thermique et l’équipement de chauffage pour votre procédé maximise l’efficacité et réduit les coûts. Ce guide vous aidera à déterminer le bon fluide thermique et l’équipement de chauffage thermique adapté à votre procédé industriel.

Les utilisations de chauffage par fluide thermique

Le chauffage par fluide thermique est utilisé dans une grande variété d’industries et de procédés. Voici quelques-unes des utilisations de chauffage de fluide thermique les plus courantes:

• Générateurs de vapeur
• Générateurs d’eau chaude
• Réservoirs de stockage
• Thermes
• Bouilloires
• Rouleaux
• Réacteurs
• Presses
• Moules
• Friteuses
• Fours

Chauffage par liquide thermique ou vapeur

Le chauffage par fluide thermique peut utiliser du liquide ou de la vapeur comme fluide caloporteur. Le chauffage par fluide thermique utilise généralement un système à boucle fermée. Le liquide reste fluide lorsqu’il circule dans le système.

Dans le chauffage du fluide caloporteur à la vapeur, le fluide commence comme un fluide et est vaporisé soit à l’intérieur du système, soit à l’extérieur par l’intermédiaire d’un séparateur liquide/vapeur. Le principal avantage de la vapeur est qu’elle fournit une chaleur plus uniforme dans tout le système.

Sélection du fluide thermique

Les quatre fluides thermiques les plus courants sont l’eau, les mélanges glycol-eau, le glycol et les huiles. Chacun peut être le meilleur choix selon des conditions spécifiques. Ces fluides doivent être visqueux afin de pouvoir se déplacer facilement dans tout le système et doivent avoir une capacité thermique suffisante pour le procédé.

L’eau comme fluide thermique

Le principal avantage de l’eau en tant que fluide thermique est son faible coût et le respect de l’environnement. Le principal inconvénient est que l’eau a un point d’ébullition plus bas que les autres fluides thermiques donc elle ne convient pas nécessairement à tous les procédés.

Mélanges de glycol et d’eau pour les fluides thermiques

Le mélange d’eau et glycol peut être utilisé pour accélérer le processus de chauffage et fournir un point d’ébullition plus élevé que de l’eau seule.  Il est moins coûteux que d’utiliser du glycol pur et peut fonctionner à des températures plus élevées que l’eau seule.

Fluides thermiques au glycol

Les fluides thermiques à base de glycol peuvent fonctionner à une température plus élevée que les mélanges glycol-eau ou l’eau seule. Cependant, ils sont plus coûteux que les deux précédents.

Huiles thermiques

Les huiles offrent le point d’ébullition le plus élevé et sont très polyvalentes. Les mélanges eau-glycol sont généralement efficaces jusqu’à environ 149 °C, alors que les huiles peuvent être efficaces jusqu’à 427 °C. Les huiles minérales sont utilisées dans le chauffage résidentiel, industriel et industriel. Les huiles de silicone et de transformateur sont utilisées pour le traitement et comme isolant pour les transformateurs électriques à haute puissance.

Ce qu’il faut prendre en compte lors de la sélection des fluides thermiques

Exigences de température

Le fluide choisi doit être capable de répondre aux exigences de température pour le procédé de chauffage. Vous devez tenir compte de la température maximale en vrac, de la température de fonctionnement minimale et de la température minimale de démarrage. Des mélanges de glycol et d’eau sont parfois utilisés lorsque l’eau n’atteint pas la température minimale de démarrage. L’ajout de glycol aide à accélérer le procédé.

Pompabilité

La pompabilité est un facteur important dans la sélection du bon fluide thermique. Ce n’est pas seulement une considération de la viscosité, mais des températures fonctionnelles. Si votre procédé fonctionne dans des environnements de congélation ou sous zéro, le fluide doit pouvoir résister à la congélation afin de pouvoir être pompé efficacement dans le système.

Efficacité thermique

Une faible viscosité correspond à des coefficients de transfert de chaleur plus élevés pour des températures modérées. Lors d’un fonctionnement à basse ou moyenne température, des fluides à faible viscosité fournissent un chauffage plus efficace. Cependant, pour les températures élevées, vous pouvez vouloir un fluide plus visqueux ou un fluide secondaire ajouté.

Considérations relatives au dimensionnement de l’équipement de chauffage par fluide thermique

Le débit et la densité de watt sont deux des principales considérations de dimensionnement pour les équipements de chauffage par fluide thermique. Les considérations de dimensionnement doivent être faites en fonction de la densité de watt du fluide. Les applications typiques utilisent des thermoplongeurs à bride de 6 et 8 pouces, mais il y en a beaucoup qui vont jusqu’à des thermoplongeurs à bride à l’intérieur de récipients de circulation (réchauffeurs à circulation) de 12 et 14 pouces.

Le débit devient un facteur important lorsque l’on considère la taille du réchauffeur que vous recherchez. La majorité des projets qui impliquent des fluides utilisent des systèmes montés sur des supports qui ont des réservoirs d’expansion, le réchauffeur, les contrôles de température, la pompe et divers autres équipements.

La pression et la gravité des fluides sont des facteurs qui devraient également être pris en compte. Les pompes doivent être dimensionnées afin d’accepter les chutes de pression dans le système.

La taille du réservoir d’expansion sera affectée par la température de fonctionnement, la sélection du fluide et le volume total du système.

Sélection des composants et matériaux de chauffage des fluides thermiques

Les composants utilisés pour les équipements de chauffage par fluide thermique seront principalement basés sur la sélection, le traitement et l’utilisation du fluide thermique. Certains des éléments à considérer comprennent:

• Tuyauterie
• Brides
• Joints
• Goujons
• Isolation
• Vannes
• Pompes

La tuyauterie pour les systèmes de chauffage à fluide thermique, par exemple, sera généralement de 3 à 6 pouces. Cela permet un bon débit et une perte de chaleur minimale. Les tuyaux seront généralement faits avec de l’acier. L’acier est un bon choix, car il offre une protection contre la corrosion, d’excellentes qualités de transfert de chaleur et des coûts réduits. Pour ces mêmes raisons, l’acier est couramment utilisé pour les thermoplongeurs à brides dans les procédés de chauffage du fluide thermique.

Considérations de sécurité pour le chauffage des fluides thermiques

Fluide

Le type de fluide utilisé est un facteur de sécurité important. En effet, le fluide doit répondre aux exigences de température pour éviter tout problème. De plus, les liquides doivent être idéalement non toxiques et stables, ceci pour la sécurité de l’environnement et des employés.

Pompe et débit

Un bon écoulement du fluide assurera une durée de vie plus longue et une meilleure intégrité du système. Si le débit est trop bas, cela peut entraîner une surchauffe, une dégradation du fluide ou une défaillance du réchauffeur. Pour éviter ces problèmes, la pompe doit être conçue pour être utilisée avec ses fluides thermiques à la température de fonctionnement et doit être testée pour preuve du débit.

Panneau de contrôle de température

Des panneaux de contrôles de température appropriés doivent être utilisés pour assurer la sécurité des opérateurs, du fluide et du système de chauffage lui-même. Une protection contre la surchauffe des fluides doit être mise en place, ainsi que l’empilage des limites de température excédentaires.

Sélectionnez votre équipement de chauffage par fluide thermique aujourd’hui

Que vous choisissiez des fluides thermiques ou un équipement de chauffage par fluide thermique, l’équipe de Wattco® est prête à vous aider. Contactez un représentant de Wattco® dès aujourd’hui pour trouver le bon équipement de chauffage par fluide thermique.