Un condenseur de vapeur est une machine qui transforme la vapeur en eau. De nombreux systèmes à vapeur utilisent un circuit d’eau pour maximiser leur efficacité. L’eau est chauffée en vapeur, la vapeur motive un processus, un condenseur de vapeur la transforme à nouveau en eau et le cycle recommence. Les condenseurs à vapeur existent en deux variétés, les condenseurs de contact et les condenseurs de surface. Chacun de ces systèmes utilise un liquide plus froid, généralement de l’eau liquide, pour refroidir la vapeur dans l’eau.
De nombreux systèmes de production d’électricité utilisent de la vapeur pour créer de l’énergie. Le pétrole, le charbon et même les centrales nucléaires utilisent l’énergie qu’elles génèrent pour chauffer l’eau en vapeur. Cette vapeur fait tourner une turbine qui génère de l’électricité. Pour qu’un système de production d’électricité fonctionne avec une efficacité maximale, l’eau doit devenir de la vapeur, puis redevenir de l’eau avec le moins de changement de température possible. La meilleure façon d’y parvenir est de réutiliser l’eau encore et encore.
Une chose importante à propos de l’eau est l’effet de la pression sur elle. Lorsque la pression augmente sur l’eau, elle reste liquide plus longtemps. À très haute pression, l’eau liquide existe bien au-delà de son point d’ébullition normal, le point auquel elle se transforme en vapeur. A très basse pression, l’eau se transforme en vapeur à une température beaucoup plus basse. Cette propriété est souvent utilisée comme assistant pour déplacer l’eau dans les deux sens entre un liquide et un gaz.
Un condenseur de vapeur à contact utilise presque toujours de la vapeur d’eau et de l’eau liquide comme gaz et liquide. La vapeur ou l’eau peut contenir une substance secondaire, mais son volume est beaucoup plus petit que l’eau. Ce système utilise un grand réservoir, qui peut être soumis à une pression supérieure à la normale, pour piéger et retenir la vapeur. De l’eau liquide est pulvérisée dans le réservoir, ce qui refroidit rapidement la vapeur et la retransforme en eau. L’eau combinée est ensuite pompée dans le système.
Un condenseur de vapeur de surface utilise de la vapeur d’eau, mais peut ne pas utiliser d’eau comme liquide de refroidissement. Dans ce système, la vapeur se déplace dans une chambre de collecte contenant des tuyaux remplis de liquide de refroidissement. La vapeur se condense sur ces tuyaux et s’égoutte au fond du réservoir. L’eau liquide au fond du réservoir est pompée dans le système. À aucun moment pendant le processus, l’eau et le liquide de refroidissement n’entreront en contact l’un avec l’autre.
Les condenseurs de surface ont un avantage principal par rapport aux condenseurs à contact : ils ne nécessitent pas d’eau froide supplémentaire. Un condenseur de vapeur de surface peut utiliser presque n’importe quel liquide ou gaz plus froid que la vapeur pour condenser l’eau en liquide. Ceci est utile dans les zones arides, car les besoins en eau sont beaucoup plus faibles. De plus, les canalisations de fluide caloporteur et la chambre de condensation peuvent être sous des pressions différentes, aggravant la différence de température.