Etude expérimentale du fonctionnement des échangeurs microcanaux avec le R404A

Résumé et principaux résultats

Le CETIAT a entamé ses travaux sur les échangeurs micro-canaux en 2001 par une veille technologique sur ce nouveau type d'échangeurs. Celle-ci avait mis en évidence que les échangeurs micro-canaux semblaient constituer une alternative très intéressante aux batteries à ailettes classiques en raison de leurs performances thermiques supérieures, la nette réduction du volume interne (et donc de la charge), le gain de poids et la possibilité de travailler à des pressions élevées.
En 2002, une première campagne d'essais a consisté en des essais en régime monophasique, puis avec le fluide frigorigène R134a en condensation et en évaporation. Les résultats très encourageants principalement en condensation nous ont amené à envisager l'évaluation de ces échangeurs avec les autres fluides frigorigènes les plus couramment utilisés.
La poursuite des essais sur d'autres fluides s'est effectuée sur 2003 et cette Note Technique présente la caractérisation expérimentale des échangeurs micro-canaux avec le fluide frigorigène R404A.
Les conclusions des travaux sur le R134a nous ont amené à utiliser un échangeur spécifique en évaporation. Pour le condenseur, nous avons approvisionné un échangeur avec une autre forme de canaux présentant un diamètre hydraulique inférieur à celui du condenseur testé en 2002 (0,77 mm en 2003, contre 1,2 mm en 2002).
Les résultats obtenus lors de cette étude permettent :
- De confirmer les gains de performances très importants des échangeurs micro-canaux en condensation de R404A : de 30 à 70 % par rapport à une batterie à ailettes classique de même surface d'échange externe.
- De démontrer l'intérêt de l'utilisation des échangeurs micro-canaux en évaporation de R404A : gain en puissance moyen de 16 % avec des pertes de charge côté air inférieur de 35 % comparativement à une batterie à ailettes classique de même surface d'échange externe.

Commissions

Echangeurs

Thème

Echangeurs de chaleur

Mots-clés

Echangeurs, Echangeurs microcanaux

Auteurs

GULYAS Gabriel, HANTZ Dominique