Échangeur de chaleur à plaques pour les systèmes d’eau de chauffage, ventilation et climatisation des immeubles de grande hauteur
Date de sortie :
2026-03-02
À l’heure actuelle, la plupart des bâtiments ultra‑haux en Chine utilisent un système d’échange de chaleur en cascade intégrant des échangeurs de chaleur eau‑eau à plaques aux niveaux intermédiaires. Ce système comprend des échangeurs de chaleur à plaques primaires et secondaires, qui acheminent l’eau glacée des étages inférieurs vers les étages supérieurs pour assurer un échange de chaleur en circuit fermé. Ainsi, les zones inférieures et supérieures subissent chacune une pression correspondant à leur altitude respective, ce qui permet de réduire le problème de surpression dans les zones basses.
À l’heure actuelle, la plupart des bâtiments ultra‑haux en Chine utilisent dans leurs réseaux d’eau glacée un système d’échange thermique en cascade, intégrant des échangeurs de chaleur eau‑eau à plaques aux étages intermédiaires. Ce système comprend à la fois des échangeurs de chaleur à plaques primaires et secondaires, ce qui permet de pomper l’eau glacée des étages inférieurs vers les étages supérieurs pour un échange thermique en boucle fermée. Ainsi, les zones inférieures et supérieures bénéficient chacune d’un niveau de pression adapté à leur altitude respective, atténuant par conséquent le problème de surpression dans les zones basses.
Les principales caractéristiques du système comprennent :
(1) La hauteur de chaque zone est généralement fixée à environ 100 m ;
(2) Un échangeur de chaleur à plaques est utilisé comme équipement d’échange thermique entre l’eau primaire et l’eau secondaire. Grâce à son rendement élevé, la différence de température entre l’eau primaire et l’eau secondaire peut être aussi faible que 1 °C. L’échangeur de chaleur est généralement installé au niveau du plancher des équipements.
(3) Afin d’assurer la capacité de déshumidification de l’eau secondaire, sa température ne doit pas être trop élevée — elle est généralement maintenue entre 7 et 8 °C. Par conséquent, la température de l’eau primaire est en règle générale fixée à 5–6 °C. Aussi les groupes froids sont-ils souvent incapables de satisfaire ces exigences.
(4) Lors de la conception du système de distribution, il convient d’exploiter pleinement le niveau de pression que peut fournir l’eau primaire, c’est‑à‑dire que la charge de chauffage du bâtiment doit être assurée autant que possible par l’eau primaire. Il s’agit d’une mesure importante d’économie d’énergie. En effet, l’eau secondaire présentant un niveau énergétique inférieur à celui de l’eau primaire, sa capacité à supporter les charges côté air est relativement limitée ; un recours excessif à l’eau secondaire entraînerait la nécessité d’accroître la surface des échangeurs de chaleur et d’augmenter le débit de l’eau secondaire, ce qui accroîtrait la consommation d’énergie.
(5) Étant donné que le réseau d’eau primaire fonctionne généralement à une altitude relativement élevée, tandis que l’unité de refroidissement est installée dans une zone plus basse, par exemple au sous-sol, celle-ci est placée du côté aspiration de la pompe afin d’éviter que la pression générée par la pompe n’impose des exigences de résistance à la pression excessives à l’unité de refroidissement. Quant au positionnement relatif de l’échangeur de chaleur à plaques et de la pompe dans le réseau d’eau secondaire, bien que l’échangeur de chaleur à plaques puisse supporter des pressions supérieures à 2,0 MPa, il convient tout de même de s’en tenir au principe visant à minimiser son niveau de résistance à la pression.
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