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    Échangeurs de chaleur à tubes et ailettes en aluminium pour CVC&R

    Le système à tubes et ailettes demeure la conception d'échangeur de chaleur la plus répandue dans le secteur du CVC&R, et Hydro propose des tubes en aluminium comme alternative directe aux tubes en cuivre. L'association de tubes et d'ailettes en aluminium permet de supprimer le déséquilibre galvanique qui réduit la durée de vie du serpentin et d'éliminer complètement la corrosion par oxydation, tout en réduisant le poids, le coût des matériaux et la complexité du recyclage en fin de vie.

    a close up of a metal object

    Pourquoi choisir l'aluminium pour les serpentins tubulaires et à ailettes ? 

    L'association de tubes en cuivre et d'ailettes en aluminium met en contact permanent deux métaux différents. À terme, ce déséquilibre galvanique entraîne une érosion prématurée des ailettes. Une conception entièrement en aluminium réduit considérablement ce problème, car l'aluminium est insensible à la corrosion par oxydation, un mode de défaillance des tubes en cuivre qui serait responsable d'environ 10 % des pannes prématurées des échangeurs de chaleur intérieurs.

    Et les avantages vont au-delà de la corrosion :

    • Coût des matériaux inférieur : l'aluminium coûte environ le quart du cuivre en tant que matière première, et des études d'application montrent des économies sur la nomenclature de 34 % à 48 %.
    • Unités plus légères : selon la conception, le poids total de l’échangeur de chaleur diminue de 17 % à 34 %, et le poids des tubes d’environ les deux tiers.
    • Plus d'options de réfrigérant : L'aluminium est compatible avec les systèmes à l'ammoniac (R717), contrairement au cuivre.
    • Recyclage simplifié : les échangeurs de chaleur tout en aluminium sont plus faciles à recycler, sans qu’aucun tri des matériaux ne soit nécessaire.

    Alliages d'aluminium pour échangeurs de chaleur à tubes et ailettes  

    Hydro fournit des alliages spécifiques pour la fabrication d'échangeurs de chaleur à tubes et ailettes : l'alliage 3102E pour les tubes à rainures droites et les alliages 3003/3103 pour les tubes à rainures droites et hélicoïdales. Pour une meilleure résistance à la corrosion, l'alliage 9159 est recommandé pour les tubes à rainures intérieures droites et hélicoïdales.

    Un revêtement en zinc (ZAS) est recommandé sur les tubes ronds pour les applications extérieures. Chaque combinaison d'alliage est validée par des essais de corrosion accélérés avant d'être finalisée pour la production.

    Lors d'un test de corrosion accélérée (SWAAT), un tube Hydro 9159 revêtu de zinc a résisté jusqu'à 208 jours avant perforation, contre 152 jours pour un tube non revêtu et 60 jours pour un tube de référence 3003 recouvert de zinc.

    Géométrie des tubes pour les échangeurs de chaleur à tubes et ailettes  

    La performance d'une bobine dépend en grande partie de sa structure interne. Nos tubes Hygroove, à rainures internes optimisées et disponibles avec des rainures droites ou hélicoïdales, permettent d'augmenter le coefficient de transfert thermique côté fluide frigorigène de 50 % à plus de 300 % par rapport à un tube lisse, selon le fluide frigorigène, le débit et le type de rainure. Une géométrie adaptée permet d'équilibrer ce gain et la perte de charge, et nos ingénieurs vous accompagnent dans le choix de la solution optimale pour votre système.

    Où nos tubes sont utilisés :

    • Serpentins de refroidissement et de chauffage pour systèmes de CVCA commerciaux et résidentiels
    • Serpentins frigorifiques pour vitrines et chambres froides
    • Bobines pour environnements corrosifs, comme les installations côtières et industrielles

    helical grooved tubes

    Foire aux questions

    Oui. L'aluminium est utilisé dans les échangeurs de chaleur à tubes et ailettes, les échangeurs de chaleur à microcanaux et les réseaux de tuyauterie . Comparé au cuivre, l'aluminium est plus léger, plus facilement recyclable, moins coûteux et compatible avec l'ammoniaque comme fluide frigorigène. De plus, il est insensible à la corrosion par les composés organiques volatils (COV).

    Un échangeur de chaleur à tubes et ailettes associe des tubes ronds ou ovales à des ailettes estampées ou ondulées, assemblées mécaniquement pour former le serpentin. Hydro fournit les tubes, ailettes et alliages d'aluminium utilisés dans cette conception, offrant ainsi une alternative directe aux serpentins en cuivre et ailettes d'aluminium.

    Les références 3102E et 3003/3103 sont utilisées pour les tubes droits et rainurés hélicoïdaux standard, tandis que la référence 9159 offre une résistance à la corrosion supérieure. Un revêtement en zinc (ZAS) est recommandé pour les tubes ronds des unités extérieures.

    La corrosion par oxydation est un mode de défaillance qui affecte les échangeurs de chaleur en cuivre et serait responsable d'environ 10 % des défaillances prématurées d'échangeurs de chaleur intérieurs. L'aluminium est résistant à la corrosion par oxydation.

    Les économies dépendent de la conception et de la région ; des analyses spécifiques de bobines ont montré des économies sur la nomenclature des matériaux de 34 % à 48 % en remplaçant le cuivre par de l’aluminium.