Les radiateurs sont des échangeurs de chaleur où circule un fluide primaire, généralement gazeux, tandis qu'un fluide secondaire, servant à chauffer ou à refroidir, circule également. Lorsque le gaz circule sur un faisceau de tubes ailetés ou lisses, un échange thermique se produit avec le fluide à l'intérieur du tube, permettant ainsi de récupérer la chaleur des gaz de combustion ou de refroidir le gaz de procédé. La surface d'échange thermique est maximisée par des ailettes fixées mécaniquement au tube, ce qui garantit un rendement élevé dans un format compact.

Les radiateurs sont principalement utilisés dans les installations de récupération d'énergie pour exploiter les gaz de combustion et de procédé. Ils trouvent également de nombreuses autres applications, notamment dans les fours de séchage, les procédés chimiques et agroalimentaires, le refroidissement des gaz d'échappement des compresseurs et des moteurs, le chauffage/refroidissement de l'air frais des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation (CVC), ainsi que dans le secteur maritime. Un serpentin correctement dimensionné permet de réduire la consommation de combustible et les coûts d'exploitation, d'accroître l'efficacité en limitant les pertes de chaleur par la cheminée et d'améliorer la régulation de la température du procédé.

Le choix du radiateur dépend de la température et de la propreté du gaz, ainsi que de la perte de charge admissible. Les radiateurs à vapeur assurent un chauffage rapide des locaux et de l'air ambiant ; les radiateurs à eau chaude et à eau surchauffée offrent des solutions sûres et compatibles avec les réseaux hydroniques centraux ; les radiateurs à bain d'huile sont privilégiés lorsqu'un transfert de chaleur stable est requis à haute température ; pour les radiateurs à eau de mer, le matériau est choisi pour sa résistance à la corrosion. Si le gaz est propre et l'écart de température faible, les serpentins à ailettes sont compacts et performants ; dans les canalisations présentant des concentrations élevées de poussière et de suie, les modèles sans ailettes ou à ailettes espacées larges, faciles à nettoyer, sont avantageux ; enfin, dans les canalisations où la perte de charge est critique, les solutions à tubes ovales sont préférables.

Les matériaux utilisés pour les tubes comprennent l'acier au carbone, l'acier inoxydable, le cuivre et des alliages spéciaux tels que le Bafon et le laiton. Les matériaux utilisés pour les ailettes comprennent l'aluminium, le cuivre, l'acier inoxydable ou l'acier au carbone ; leur combinaison est déterminée par la chimie du procédé, la température, la pression et la durée de vie prévue. Les capteurs peuvent être conçus avec des chapeaux en forme de U, plats ou bombés, tandis que les solutions flottantes facilitent la gestion de la dilatation thermique. Les serpentins sont fabriqués selon les méthodes d'ailettes spiralées, de lamellation, de tubes ovales ou de tubes roulés ; les procédures de contact et de soudage tube-ailette sont réalisées conformément aux pratiques TEMA. Les conceptions des MIT sont calculées mécaniquement et thermiquement selon la directive 2014/68/UE PED et la norme EN 13445, ainsi que selon les principes TEMA. Des certificats de matériaux et de soudage ainsi que des rapports d'essais sont fournis pour les projets jugés nécessaires.

Pour garantir une sélection optimale, il convient de communiquer les informations suivantes : débit et température d'entrée du gaz, température de sortie cible, composition du gaz et niveau d'encrassement prévu, perte de charge admissible côté gaz, type, débit et températures d'entrée et de sortie du fluide secondaire, durée de fonctionnement et profil de charge, configuration et accessibilité pour la maintenance, normes requises et matériaux de prédilection. Ces informations permettent d'optimiser la surface, l'espacement des ailettes, le nombre de rangées, le circuit et le type de capteur ; la capacité peut être augmentée progressivement grâce à une conception modulaire, si nécessaire.

Un nettoyage régulier garantit l'efficacité et prévient les pertes de charge. Les conduites fortement encrassées de suie et de poussière doivent être équipées de trappes d'accès, de nettoyeurs de suie ou d'un système de rinçage. En cas de risque de condensation, le drainage des condensats et le choix des matériaux sont essentiels à la protection contre la corrosion. Une isolation extérieure appropriée réduit les pertes de chaleur. Lors de l'installation, il est préférable d'opter pour une ventilation évitant la recirculation d'air chaud, des supports robustes pour absorber les vibrations et des raccords tolérants à la dilatation. En fonctionnement, la température de sortie, les pertes de charge et les vibrations doivent être surveillées, et toute baisse de performance doit être prise en charge par une maintenance préventive.