Caractéristiques et atouts de l’échangeur thermique serpentin

Que ce soit dans une chaudière ou dans un chauffe-eau, l’échangeur thermique est un élément clé. Il permet de transférer l’énergie calorifique d’un fluide vers un second afin d’alimenter les équipements de chauffage. L’échangeur rend possible ce transfert sans que les deux fluides ne se mélangent. Divers types d’échangeurs thermiques existent actuellement. Ils ont des applications très variées dans le domaine de l’industrie (récupération thermique, évaporation d’un liquide, déshumidification d’un gaz…). L’échangeur thermique peut être à plaques, tubulaire ou encore de type serpentin. C’est ce dernier qui fera l’objet des prochains paragraphes. Vous y trouverez les caractéristiques de l’échangeur thermique à serpentin ainsi que ses nombreux avantages.

Principe d’un échangeur de type serpentin

L’échangeur thermique serpentin fonctionne comme tous types d’échangeurs à eau. En fait, il permet le transfert de chaleur entre deux fluides ayant une différence de température grâce à une paroi à base d’un matériau très conducteur. La chaleur en question est transférée du fluide plus chaud vers celui plus froid.

Au sein d’un échangeur thermique, l’efficacité des transferts de chaleur dépend du sens de la circulation des fluides. Celle-ci peut être à contre-courant (les fluides entrent respectivement par le bas et par le haut), à courant-croisé (les fluides circulent verticalement et horizontalement) ou à co-courant (ils circulent dans le même sens). Mais à part la circulation des fluides dans l’échangeur, leur type, leur vitesse et le matériau de la paroi influent aussi sur l’efficacité du transfert thermique.

Pour le cas d’un échangeur thermique de type serpentin, il est doté d’un tube en forme de serpentin. Celui-ci est plongé dans un liquide pour le chauffer. Pour un usage domestique, des ballons tampons avec échangeur sont utilisés pour stocker le surplus d’eau chaude produite par le système. De par sa facilité d’utilisation, ce type d’échangeur thermique est souvent utilisé dans des dispositifs de récupération de chaleur sur eaux grises.

Domaines d’application de ce type d’échangeur

Grâce à l’inexistence de joint et à sa facilité d’usage, l’échangeur thermique à serpentins est considéré par beaucoup comme une solution universelle. Son domaine d’application est vaste, que ce soit au niveau domestique ou industriel. Il est essentiel pour le transfert thermique, l’évaporation de certains liquides ou encore la condensation.

A cet effet, les applications de l’échangeur thermique serpentin sont très diversifiées. Il peut être utilisé dans l’industrie agro-alimentaire, l’industrie pharmaceutique, la pétrochimie ou encore dans le cosmétique. En d’autres termes, ce type d’échangeur convient aussi bien pour chauffer l’eau, récupérer l’énergie, assurer l’évaporation de certains liquides ou encore assurer le transfert d’énergie thermique dans divers process industriels. Il peut même convenir lors du processus de mélange de substances hautement corrosives. Par ailleurs, l’échangeur serpentin peut aussi servir pour un refroidissement industriel.

Les avantages de l’échangeur thermique serpentin

Ce qui fait de l’échangeur thermique serpentin une solution universelle, c’est ses nombreux avantages. En effet, cet appareil est réputé pour son efficacité remarquable. Par rapport aux autres types d’échangeurs, son rendement est relativement plus élevé. A part cela, ce modèle d’échangeur est aussi apprécié pour d’autres raisons.

• Un échangeur peu encombrant – grâce à sa conception et à sa forme, l’échangeur thermique à serpentins offre un encombrement réduit. Il se positionne facilement dans une cuve remplie de liquide.

• Résistance en milieu corrosif – cette caractéristique dépend essentiellement du matériau à partir duquel l’échangeur a été conçu. Quoi qu’il en soit, dans la majorité des cas, ce modèle d’échangeur a une excellente résistance aux substances corrosives. D’où son utilisation dans le milieu industriel.

• L’inexistence de joints – l’échangeur thermique serpentin est généralement conçu en métaux roulés à froid. Cette méthode permet de ne pas utiliser des joints. Par conséquent, l’équipement convient parfaitement à des produits ultra-purs.

• Coefficient d’échange thermique maximum – le principe du serpentin en lui-même permet une circulation à une vitesse importante du liquide caloporteur.

Il convient aussi de noter que les échangeurs de type serpentin sont disponibles en plusieurs modèles selon leurs diamètres. Des modèles à petit et à grand diamètre existent selon les cuves dans lesquelles ils vont être immergés.

L’importance de la maintenance de l’échangeur

Quelle que soit son application, un échangeur thermique doit toujours être entretenu. L’échangeur thermique à serpentins ne fait pas exception à cette règle. L’opération de maintenance est une obligation pour diverses raisons.

L’échangeur thermique s’encrasse avec le temps

Des minéraux peuvent s’accumuler et provoquer l’encrassement de l’appareil. Cela peut impacter sur sa capacité à conduire et à transférer la chaleur.

Il peut aussi surchauffer

Un entretien et une révision régulière permet d’éviter la surchauffe de l’échangeur thermique. Effectivement, quand l’appareil commence à surchauffer, l’ensemble du système peut tomber en panne.

Une usure prématurée peut avoir lieu

Lorsqu’un échangeur thermique est mal entretenu, il risque de faire l’objet d’une usure prématurée. Tel est aussi le cas d’une baisse de performance.