Qu’est-ce qu’un échangeur de chaleur à gaz d’échappement?

Un échappement de moteur produit de la chaleur perdue – et beaucoup ! Découvrez comment l’échangeur convertit cette chaleur de gaz d’échappement en une source d’énergie précieuse « gratuite ».

Un échangeur de chaleur à gaz d’échappement récupère l’énergie thermique des gaz d’échappement des moteurs alternatifs fonctionnant au diesel, au gaz ou au biogaz et utilise cette énergie pour chauffer l’eau, qui peut ensuite être utilisée pour le chauffage ou la climatisation, par le biais d’un système de refroidissement ou pour générer plus d’électricité, via un système ORC. Lorsqu’il est ajouté à un groupe électrogène à moteur, il convertit le moteur de « puissance seulement » à « production combinée de chaleur et d’électricité » (PCCE), augmentant ainsi significativement son efficacité globale.

Principe de fonctionnement

Un moteur alternatif convertit le carburant en puissance. Un sous-produit de ce processus est la création de la chaleur, qui est générée dans chaque partie du moteur. Cependant, la plus grande zone de la génération de chaleur provient du système d’échappement. Jusqu’à 50% de toute l’énergie utilisée pour alimenter le moteur est transformé en chaleur et 55% de cette chaleur provient du système d’échappement des moteurs. Sans récupération de chaleur, cette source d’énergie précieuse serait tout simplement perdue dans l’atmosphère terrestre. Cependant, en installant un échangeur de chaleur à gaz d’échappement dans les pots d’échappement du moteur, elle peut être récupérée et utilisée pour divers besoins de chauffage ou de refroidissement, sans frais supplémentaires, en termes de carburant utilisé.

Comment ça marche?

Les gaz d’échappement quittent le moteur à des températures supérieures à 500 °C et traversent « le noyau du tube » central de l’échangeur de chaleur. Simultanément, de l’eau circule autour de la « coque » extérieure du l’échangeur de chaleur, circulant sur et autour du noyau du tube, refroidissant les gaz d’échappement et transférant une grande partie de la chaleur contenue dans les gaz vers le circuit d’eau.

A quoi peut servir la chaleur?

L’énergie thermique récupérée peut être utilisée pour de nombreuses applications domestiques, commerciales ou industrielles, y compris le chauffage des locaux commerciaux, le chauffage urbain résidentiel et l’eau chaude mise à disposition, le chauffage de fonctionnement et le chauffage à huile. Utilisée avec le moteur Stirling ou système ORC, elle peut également être utilisée pour générer plus d’électricité ou faire fonctionner un refroidisseur pour le refroidissement.

Avantages pour l’utilisateur final

En plus de capturer cette précieuse source d’énergie gratuite, l’échangeur de chaleur à gaz d’échappement améliore également l’efficacité globale d’un groupe électrogène, en l’augmentant d’environ 30% (puissance seulement) à environ 60% (PCCE). Cela peut être amélioré à environ 80% lorsque la chaleur perdue est récupérée à partir d’autres zones du moteur, telles que les systèmes de refroidissement, de lubrification et de l’induction d’air.

Les choses à considérer

Il convient de prendre en compte la quantité de chaleur récupérée du flux d’échappement car normalement, la température des gaz d’échappement ne devrait pas descendre en dessous de 120 °C (ni de 180 °C avec des moteurs diesel), afin d’éviter l’encrassement ou la formation de condensation à l’intérieur de l’échangeur de chaleur, ce qui pourrait entraîner une défaillance prématurée.

L’équipement d’arrêt automatique du moteur doit également être installé avec des sondes de température situées à la fois dans l’échangeur de chaleur des gaz d’échappement et dans le moteur. Si le circuit de gaz est fermé bas, il est important que le circuit d’eau continue à fonctionner pendant un certain temps pour permettre à la chaleur résiduelle de se disperser depuis l’échangeur de chaleur.

En résumé

Les échangeurs de chaleur à gaz d’échappement sont un moyen extrêmement efficace de récupérer une énergie précieuse qui serait autrement perdue. Une fois récupérée, l’énergie peut être utilisée pour une gamme d’utilisations qui contribuent à réduire les coûts énergétiques. Premier fabricant britannique d’échangeurs de chaleur à gaz d’échappement, Bowman propose une large gamme d’unités de haute qualité pour jusqu’à 1 MW utilisant du biogaz, du diesel ou du gaz naturel, ce qui a déjà fait ses preuves dans certaines des installations les plus complexes sur terre.

Pour plus d’informations sur les échangeurs de chaleur à gaz d’échappement Bowman, téléchargez notre brochure du produit ici, ou contactez notre équipe technico-commerciale au +44 (0)121 359 5401.

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Un échappement de moteur produit de la chaleur perdue – et beaucoup ! Découvrez comment l’échangeur convertit cette chaleur de gaz d’échappement en une source d’énergie précieuse « gratuite ».

Un échangeur de chaleur à gaz d’échappement récupère l’énergie thermique des gaz d’échappement des moteurs alternatifs fonctionnant au diesel, au gaz ou au biogaz et utilise cette énergie pour chauffer l’eau, qui peut ensuite être utilisée pour le chauffage ou la climatisation, par le biais d’un système de refroidissement ou pour générer plus d’électricité, via un système ORC. Lorsqu’il est ajouté à un groupe électrogène à moteur, il convertit le moteur de « puissance seulement » à « production combinée de chaleur et d’électricité » (PCCE), augmentant ainsi significativement son efficacité globale.

Principe de fonctionnement

Un moteur alternatif convertit le carburant en puissance. Un sous-produit de ce processus est la création de la chaleur, qui est générée dans chaque partie du moteur. Cependant, la plus grande zone de la génération de chaleur provient du système d’échappement. Jusqu’à 50% de toute l’énergie utilisée pour alimenter le moteur est transformé en chaleur et 55% de cette chaleur provient du système d’échappement des moteurs. Sans récupération de chaleur, cette source d’énergie précieuse serait tout simplement perdue dans l’atmosphère terrestre. Cependant, en installant un échangeur de chaleur à gaz d’échappement dans les pots d’échappement du moteur, elle peut être récupérée et utilisée pour divers besoins de chauffage ou de refroidissement, sans frais supplémentaires, en termes de carburant utilisé.

Comment ça marche?

Les gaz d’échappement quittent le moteur à des températures supérieures à 500 °C et traversent « le noyau du tube » central de l’échangeur de chaleur. Simultanément, de l’eau circule autour de la « coque » extérieure du l’échangeur de chaleur, circulant sur et autour du noyau du tube, refroidissant les gaz d’échappement et transférant une grande partie de la chaleur contenue dans les gaz vers le circuit d’eau.

A quoi peut servir la chaleur?

L’énergie thermique récupérée peut être utilisée pour de nombreuses applications domestiques, commerciales ou industrielles, y compris le chauffage des locaux commerciaux, le chauffage urbain résidentiel et l’eau chaude mise à disposition, le chauffage de fonctionnement et le chauffage à huile. Utilisée avec le moteur Stirling ou système ORC, elle peut également être utilisée pour générer plus d’électricité ou faire fonctionner un refroidisseur pour le refroidissement.

Avantages pour l’utilisateur final

En plus de capturer cette précieuse source d’énergie gratuite, l’échangeur de chaleur à gaz d’échappement améliore également l’efficacité globale d’un groupe électrogène, en l’augmentant d’environ 30% (puissance seulement) à environ 60% (PCCE). Cela peut être amélioré à environ 80% lorsque la chaleur perdue est récupérée à partir d’autres zones du moteur, telles que les systèmes de refroidissement, de lubrification et de l’induction d’air.

Les choses à considérer

Il convient de prendre en compte la quantité de chaleur récupérée du flux d’échappement car normalement, la température des gaz d’échappement ne devrait pas descendre en dessous de 120 °C (ni de 180 °C avec des moteurs diesel), afin d’éviter l’encrassement ou la formation de condensation à l’intérieur de l’échangeur de chaleur, ce qui pourrait entraîner une défaillance prématurée.

L’équipement d’arrêt automatique du moteur doit également être installé avec des sondes de température situées à la fois dans l’échangeur de chaleur des gaz d’échappement et dans le moteur. Si le circuit de gaz est fermé bas, il est important que le circuit d’eau continue à fonctionner pendant un certain temps pour permettre à la chaleur résiduelle de se disperser depuis l’échangeur de chaleur.

En résumé

Les échangeurs de chaleur à gaz d’échappement sont un moyen extrêmement efficace de récupérer une énergie précieuse qui serait autrement perdue. Une fois récupérée, l’énergie peut être utilisée pour une gamme d’utilisations qui contribuent à réduire les coûts énergétiques. Premier fabricant britannique d’échangeurs de chaleur à gaz d’échappement, Bowman propose une large gamme d’unités de haute qualité pour jusqu’à 1 MW utilisant du biogaz, du diesel ou du gaz naturel, ce qui a déjà fait ses preuves dans certaines des installations les plus complexes sur terre.

Pour plus d’informations sur les échangeurs de chaleur à gaz d’échappement Bowman, téléchargez notre brochure du produit ici, ou contactez notre équipe technico-commerciale au +44 (0)121 359 5401.

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