Pour étudier quantitativement les performances de transfert de chaleur et d’écoulement d’un échangeur à réseau capillaire pour une pompe à chaleur à eau de mer, cet article a mis en place un système expérimental pour tester les performances de transfert de chaleur et d’écoulement de l’échangeur. Diverses conditions expérimentales ont été testées, et une analyse quantitative a été réalisée sur l’effet de la vitesse d’écoulement à l’intérieur des capillaires, du fluide, du matériau des tubes, des températures intérieure et extérieure des tubes, ainsi que des variations saisonnières sur les performances de l’échangeur à réseau capillaire. L’exactitude des relations empiriques traditionnelles pour l’évaluation quantitative des performances de transfert de chaleur de l’échangeur à réseau capillaire a été analysée, avec une correction apportée aux relations empiriques internes des tubes. Les résultats indiquent que le coefficient moyen de transfert thermique et l’efficacité de l’échangeur à réseau capillaire sont respectivement d’environ 91,3 W/(m²·℃) et 87 % ; lorsque la vitesse d’écoulement à l’intérieur des capillaires est de 0,11 m/s, la perte de charge maximale est seulement de 8,2 kPa. Les coefficients de transfert thermique calculés avec les relations empiriques traditionnelles sont supérieurs aux valeurs expérimentales, ce phénomène étant plus marqué à haute vitesse d’écoulement ; la relation empirique corrigée permet de réduire l’erreur maximale de simulation de 17,5 % à 3 %. Sur la base des données expérimentales, une analyse de corrélation entre les paramètres de fonctionnement de l’échangeur à réseau capillaire et ses indicateurs de performance a été réalisée, et les conditions de fonctionnement optimales pour les saisons d’hiver et d’été ont été déterminées en fonction des besoins saisonniers d’exploitation. Cette étude peut fournir des orientations pour la conception et l’exploitation des échangeurs à réseau capillaire dans les systèmes de pompes à chaleur à source d’eau de mer.

échangeur frontal;coefficient de transfert de chaleur;efficacité thermique;perte de charge;pompe à chaleur à source d’eau de mer