La vapeur est un bon agent caloporteur pour le chauffage des fluides. La pression de vapeur permet de limiter la température maximum, pour un chauffage sans risques des fluides sensibles. Comme échangeur de chaleur, on peut utiliser par exemple un faisceau tubulaire. La vapeur se condense et libère sa chaleur de condensation au fluide à chauffer. Le condensat peut ensuite retourner dans le cycle de vapeur.
Le banc d’essai WL 315.01 permet d’étudier le transfert de chaleur convectif entre la vapeur et l’eau. L’échangeur de chaleur à faisceau tubulaire constitue l’élément principal du banc d’essai. La vapeur de chauffage contenue dans l’enveloppe du tube et l’eau froide se trouvant dans les tubes se croisent en fonctionnement à contre-courant. La vapeur de chauffage cède ainsi une partie de son énergie thermique à l’eau froide. L’eau chauffée s’écoule dans un réservoir où elle peut être prélevée.
Un séparateur de vapeur et un deuxième échangeur de chaleur plus petit, qui sert de condenseur pour la condensation de la vapeur de détente, se trouvent dans la conduite de vapeur, après l’échangeur de chaleur à faisceau tubulaire.
La quantité de vapeur introduite est régulée par une vanne thermostatique de manière à ce que la température de l’eau du réservoir d’eau chaude soit à la température souhaitée. Parallèlement à la vanne thermostatique et à la soupape d’arrêt, il est possible d’acheminer manuellement la vapeur de chauffage à l’aide d’une soupape manuelle dans l’échangeur de chaleur à faisceau tubulaire. Il est possible d’ajuster le débit du circuit d’eau froide. Un collecteur d’impuretés, situé à l’entrée de la vapeur de chauffage, permet de prévenir l’entrée de particules grossières dans les tubes de vapeur. Le réservoir d’eau chaude est équipé d’une soupape de sécurité qui protège le système des surpressions.
La mesure des températures, pressions, débits ainsi que de la quantité de condensat permet de déterminer les énergies, les rendements et le coefficient de transfert de chaleur global.
L’alimentation en vapeur de chauffage est assurée soit à l’aide de l’accessoire WL 315.02.
