Performances des échangeurs microcanaux - Synthèse des essais réalisés par le CETIAT

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 en fluide frigorigène), 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 amenés à envisager l'évaluation de ces échangeurs avec les autres fluides frigorigènes les plus couramment utilisés (R407C, R410A et R404A).
Les campagnes expérimentales menées par le CETIAT en 2002 et 2003 sur deux types de condenseurs et 2 types d'évaporateurs micro-canaux ont permis de démontrer le grand intérêt de ce type d'échangeur comparativement à des batteries à ailettes classiques. Cet intérêt est manifeste pour tous les fluides frigorigènes les plus couramment utilisés en Conditionnement d'Air et Réfrigération.
En condensation les gains obtenus sont compris entre 30 et 70 % selon les vitesses frontales de l'air comparativement à une batterie à ailettes classique de surface externe identique. La différence de géométrie des tubes à micro-canaux (diamètre 1,2 mm avec canaux rectangulaires ou 0,77 avec canaux triangulaires) n'est pas flagrante en terme de résultats sur la puissance thermique échangée. Le type d'ailette entraîne des écarts importants sur les pertes de charge sur l'air.
En évaporation, il s'avère nécessaire d'utiliser un échangeur spécifique. Les gains observés sont moins élevés qu'en condensation mais tout de même substantiels, car ils atteignent 15 à 20 % par rapport à une batterie à ailettes classiques de même surface externe tout en réduisant les pertes de charge sur l'air de 35 %.

Commissions

Echangeurs

Thème

Echangeurs de chaleur

Mots-clés

Echangeurs, Echangeurs microcanaux

Auteurs

GULYAS Gabriel, HANTZ Dominique