Histoire des échangeurs de chaleur à plaques - d'où viennent-ils ?

La nécessité est la mère de l'invention : les débuts des appareils d'échange de chaleur et les premiers échangeurs

À la fin du XIXe siècle, il y avait un développement technologique et scientifique rapide, parfois même fulgurant. C'est à cette époque que sont apparus les prototypes d'appareils sans lesquels nous ne pouvons aujourd'hui imaginer notre vie, tels que le téléphone ou la voiture. La science évoluait également. À cette époque, en France, le célèbre chimiste et grande figure de la médecine, Louis Pasteur, a développé le processus de pasteurisation, c'est-à-dire le chauffage des aliments à une température précise pour les purifier des bactéries et prolonger leur durée de conservation. Le processus a été rapidement mis en œuvre, en particulier dans le traitement du lait. Le besoin de l'industrie alimentaire de l'époque était donc d'inventer des appareils à haute performance capables de chauffer rapidement et efficacement les produits alimentaires. D'autant plus que les premières indications semblaient montrer que le lait non pasteurisé pouvait causer la tuberculose. À cette époque, les premières grandes villes, semblables à celles d'aujourd'hui, se développaient rapidement, et leur population croissante créait une forte demande de lait provenant des zones rurales. Il fallait cependant que le lait arrive sans se détériorer pour limiter les pertes. ✅ De nombreuses entreprises ont sans doute commencé à chercher une solution au problème, et la solution ne pouvait être que celle-ci : un échangeur de chaleur plus efficace que la cuisson traditionnelle du lait.

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Les premiers brevets d'échangeurs de chaleur

✅ Il est probable que le premier échangeur ait été breveté en Allemagne en 1878. L'invention n'a cependant pas été exploitée commercialement et, parmi les nombreuses inventions de l'époque, elle a été peu remarquée par le grand public, sauf peut-être par les professionnels du secteur alimentaire. ✅ En 1910, au Royaume-Uni, la première entreprise spécialisée dans la production d'échangeurs de chaleur a été fondée : APV. Cette entreprise est devenue très connue pendant de nombreuses années grâce à la production d'échangeurs de chaleur. On trouve encore dans certaines installations anciennes des échangeurs sous cette marque, même en France et en Belgique (bien sûr, il ne s'agit pas des échangeurs d'avant-guerre, mais de ceux produits dans les années 90 du XXe siècle). L'entreprise APV a commencé à fabriquer des échangeurs dédiés à la pasteurisation, mais aussi à la brasserie, où elle devait refroidir la bière rapidement et économiquement (c'est-à-dire minimiser le temps et l'eau nécessaires pour refroidir le moût de bière).

✅ L'échangeur de chaleur à plaques - APV a breveté ce type d'échangeur en 1923. Cette date est souvent considérée comme le véritable début des échangeurs à plaques - c'est-à-dire que ces appareils ont acquis une forme très proche de celle qu'ils ont aujourd'hui. Cependant, parallèlement à l'entreprise britannique, des appareils similaires ont été développés en Suède, où en 1932, la société Alfa Laval a également déposé un brevet pour un échangeur de chaleur à plaques. En Scandinavie, l'année 1932 est communément acceptée comme la date de création des échangeurs de chaleur à plaques, contrairement à 1923 dans le monde anglo-saxon.
✅ Avant la Seconde Guerre mondiale, ces appareils étaient encore assez imparfaits. Cependant, des travaux d'amélioration étaient en cours, d'autant plus qu'ils trouvaient de plus en plus de domaines d'application avec l'expansion de l'industrie. Les contributions à leur perfectionnement ont été importantes de la part des entrepreneurs privés des États-Unis, d'Allemagne, du Royaume-Uni et de Scandinavie.

Développement de la technologie des échangeurs de chaleur après la Seconde Guerre mondiale

Après la Seconde Guerre mondiale, un nouvel élan pour le développement de la production d'échangeurs de chaleur a été donné par la tendance apparue dans de nombreuses grandes villes du monde à alimenter les foyers et les bâtiments en chauffage via des réseaux de chauffage urbain. Cela était particulièrement vrai avec l'émergence de grands ensembles de bâtiments à grande dalle, tant en Occident que dans le bloc de l'Est.
✅ La manière la plus simple de connecter un bâtiment au réseau de chauffage était justement un échangeur de chaleur.

Uniquement des modèles à plaques ?

Entre-temps, des travaux ont continué sur d'autres solutions, car l'échangeur à plaques n'était qu'une des idées possibles. Au XXe siècle, la technologie des échangeurs de chaleur tubulaires ou à double enveloppe a également été développée. Leur création était motivée par la nécessité de garantir un échange de chaleur efficace - mais pour des débits d'eau élevés, où l'échangeur à plaques ne fonctionnait pas toujours de manière optimale.

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Mis-a-jour: 9-2024