Un évaporateur, aussi appelé serpentin de refroidissement, est un échangeur thermique équipant différents équipements utilisant du fluide frigorigène dans son circuit. Il fait notamment partie des éléments garantissant le fonctionnement d’une pompe à chaleur. Il assure un rôle crucial dans la production de chaleur ou de froid. Ce dispositif existe en plusieurs modèles adaptés à de différentes utilisations. Découvrez davantage cet appareil pour mieux comprendre son utilité.

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À quoi sert un évaporateur ?

L’évaporateur permet de convertir le fluide caloporteur de l’état liquide à l’état gazeux dans le circuit d’un appareil. Il est surtout utilisé dans les équipements de climatisation, de refroidissement et de chauffage, mais se prête également à de multiples applications.

Quel est le rôle d’un évaporateur ?

L’évaporateur est une sorte de surface d’échange thermique. Il transfère la chaleur d’une substance à refroidir au fluide frigorigène grâce à l’évaporation rapide du réfrigérant liquide en gaz. Cet appareil contribue alors grandement au processus de refroidissement dans les systèmes de climatisation et de réfrigération.  Il participe également à la distribution de chaleur dans le circuit thermodynamique des équipements de chauffage comme la pompe à chaleur.

Évaporateur : pour quelles applications ?

Les évaporateurs sont utilisés dans plusieurs domaines. Ces appareils équipent souvent :

  • Les équipements de refroidissement ou de réfrigération comme les congélateurs et les réfrigérateurs,
  • Les systèmes de stockage à basse température,
  • Les camions à conteneurs réfrigérés,
  • Les appareils de climatisation,
  • Les équipements de chauffage comme la pompe à chaleur.

L’évaporateur d’une pompe à chaleur

La pompe à chaleur est un équipement de chauffage dont le fonctionnement se base sur le principe thermodynamique. Il s’agit d’un appareil de production de chaleur performant, efficace et écologique. La PAC puise des calories dans l’air, l’eau ou la terre pour chauffer l’intérieur d’un logement ou d’un bâtiment. Pour ce faire, elle se compose de 4 éléments principaux, dont l’évaporateur.

Quel est le rôle de l’évaporateur d’une pompe à chaleur ?

Afin de mieux comprendre le rôle de l’évaporateur dans une PAC, il est important de savoir comment fonctionne une pompe à chaleur. De manière générale, cet appareil comprend un fluide frigorigène suivant un cycle thermodynamique. Ce fluide passe par les 4 composants de la pompe à chaleur :

  • L’évaporateur : cet élément transforme le fluide frigorigène en gaz afin de transmettre la chaleur captée.
  • Le compresseur : il augmente la chaleur et la pression du gaz afin d’augmenter sa température.
  • Le condenseur : ce dispositif restitue la chaleur du fluide caloporteur sous forme de gaz à l’eau de chauffage.
  • Le détendeur : cet élément réduit la pression et la température du gaz pour le transformer en liquide.

L’évaporateur d’une pompe à chaleur assure alors la transmission de la chaleur captée en transformant le fluide frigorigène en gaz. Si vous souhaitez mieux comprendre le fonctionnement d’une PAC, découvrez le schéma d’une pompe à chaleur en suivant ce lien.

Comment fonctionne l’évaporateur d’une pompe à chaleur ?

Dans une pompe à chaleur à détente directe, l’évaporateur intercepte l’énergie captée dans l’air, l’eau ou le sol par le fluide frigorigène. Il la transmet ensuite en faisant passer le fluide caloporteur de l’état liquide à l’état gazeux.

Dans une pompe à chaleur à fluide intermédiaire, l’évaporateur peut également capter la chaleur récupérée grâce à un échangeur. Dans ce cas, l’appareil est généralement composé d’un liquide antigel qui capte les calories pour ensuite les remettre au fluide frigorigène.

Quels sont les différents types d’évaporateurs pour pompe à chaleur ?

Selon son schéma thermique et sa configuration hydraulique, il existe différents types d’évaporateurs pour pompe à chaleur. Ces appareils sont également disponibles en plusieurs modèles de formes et de dimensions différentes. De manière générale, une pompe à chaleur peut être équipée d’un :

  • Évaporateur à simple passage : l’alimentation de la solution faible se fait au niveau de l’échangeur au sein de ce dispositif. Les matières liquides et gazeuses sont séparées dans un compartiment séparé ou dans le même échangeur. Une fois séparée, la matière liquide est immédiatement extraite du circuit, ce qui garantit un temps de contact limité avec les surfaces à température élevée.
  • Évaporateur à recirculation : la circulation du liquide se fait de manière continue entre le compartiment de séparation des matières et l’échangeur dans ce type d’évaporateur. Elle est possible grâce à un effet thermosiphon et à l’entraînement provoqué par le changement de l’état liquide à l’état gazeux dans les tubes. L’évaporateur à recirculation utilise ainsi un processus à circulation naturelle ou à circulation forcée. La perte de charge dans le circuit est compressée grâce à une pompe équipée d’une hauteur manométrique élevée.
  • Évaporateur frigorifique : le fluide frigorigène est transformé en vapeur en inhalant l’énergie thermique récupérée dans un milieu dans la partie opposée de l’échangeur. L’évaporateur frigorifique est considéré comme un simple échangeur. Il est surtout utilisé dans les pompes à chaleur dotées d’un système frigorifique à compression.

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Quels sont les différents types d’évaporateurs ?

Les évaporateurs utilisés dans les systèmes de climatisation et de refroidissement existent en plusieurs modèles. Ils sont classifiés en fonction de leur système de contrôle de réfrigérant, de leur méthode d’alimentation du réfrigérant, de leur utilisation et de la direction de la circulation de l’air. En principe, il est possible de trouver :

  • Des évaporateurs noués ou des évaporateurs à détente sèche dans les systèmes de refroidissement d’eau et les systèmes de réfrigération et de climatisation.
  • Des évaporateurs à plaques, des évaporateurs à ailettes ou des évaporateurs à tube nu dans les systèmes de climatisation et de réfrigération domestiques.
  • Des évaporateurs à simple effet dans les systèmes de chauffage domestiques.
  • Des évaporateurs à effets multiples (double, triple ou quadruple) dans les installations de chauffage à vapeur et les installations industrielles.

Vous savez maintenant ce qu’est un évaporateur, à quoi il sert et comment il fonctionne. Pour optimiser sa durée de vie, il est important de bien l’entretenir. S’il faut remplacer ou entretenir l’évaporateur de votre pompe à chaleur ou votre climatiseur, pensez à contacter un professionnel. Pour vous informer sur le prix d’entretien d’une pompe à chaleur, veuillez suivre ce lien.