Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean DANCKAERT : Ingénieur-conseil en Isolation thermique et acoustique
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chapitre réactualisé par la Commission thermique industrielle du Syndicat National de l’Isolation (SNI)
Le renchérissement de l’énergie a popularisé la notion d’isolation. En conséquence, l’isolation est passée du statut de nécessaire à celui d’indispensable. Le présent article a pour but de familiariser le lecteur avec les notions de base qui lui permettront de juger des qualités des systèmes isolants qui lui seront proposés, voire de déterminer la solution à son problème particulier.
Dans l’industrie, les installations fonctionnent pratiquement en permanence, il en résulte que les températures sont stables ; c’est pourquoi les formules figurant dans cet article ne concernent que le régime établi hydraulique et thermique. Dans certains cas, la variation des températures doit être prise en compte ; il s’agit alors de régime transitoire régi par des équations plus complexes qui dépassent le cadre du présent article.
De même, il est rare que les températures dépassent 600 oC ; lorsque c’est le cas, on a recours à des isolants et à des techniques plus spécifiques.
Rappelons les buts de l’isolation thermique industrielle les plus courants :
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la conservation de l’énergie thermique, en réduisant l’échange de chaleur ou de froid entre un appareil ou une tuyauterie et l’air ambiant ;
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le contrôle des températures, en limitant la chute de température d’un fluide s’écoulant dans une canalisation ou stocké dans un réservoir ;
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l’anticondensation, cause éventuelle de corrosion, en évitant les condensations sur les parois froides ;
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la protection contre le gel, en prolongeant la durée avant solidification d’un fluide immobile dans une canalisation ;
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le confort, en évitant les brûlures au contact de parois chaudes ou en évitant dans un local un dégagement trop considérable de chaleur dû au rayonnement de parois chaudes.
La bibliographie en fin d’article fournit au lecteur les références des sources nécessaires à la résolution de ces problèmes.
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Conclusion. Garanties6. Influence et calcul des ponts thermiques
Il est impossible de calorifuger intégralement une installation industrielle, l’ensemble des appareils et des tuyauteries demandant à être supporté. Au droit des supports et des appuis, les pressions sont généralement beaucoup trop élevées pour permettre l’emploi d’isolants qui, par leur nature même, sont des corps à faible résistance à la compression.
Mathématiquement, il est très difficile, voire impossible, de chiffrer les déperditions au travers des ponts thermiques. Plutôt que de recourir à des équations différentielles, très compliquées, qui tiennent compte de la déformation du flux, on a recours, dans la pratique, à une méthode simplifiée, qui donne une limite supérieure des déperditions. Cette méthode consiste à diviser l’isolation au droit des ponts thermiques en petites tranches homogènes et parallèles et à y appliquer la formule des résistances thermiques en parallèle :
Bien que déjà fort simplifiée, cette méthode est encore très longue et souvent fastidieuse ; néanmoins, il est indispensable d’y avoir recours lorsque le bilan thermique est serré, car l’influence des ponts thermiques est très importante en valeur absolue, ces déperditions supplémentaires représentant bien souvent une à deux fois la valeur des déperditions au travers du calorifuge. Dans certains cas, il est donc inutile de pousser l’isolation si, au préalable, aucune mesure n’a été prise afin de réduire les contacts directs.
Souvent, quelques dispositifs élémentaires, tels que l’introduction de corps moins conducteurs de faible épaisseur entre les supports métalliques, permettent de réduire de 80 % les déperditions parasites. Aucun règlement ne peut être donné en ce qui concerne le problème des ponts thermiques, chaque cas étant un cas d’espèce.
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Influence et calcul des ponts thermiques
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Mac ADAM (W. H.) - Transmission de la chaleur. - Traduit par Boudrot. Dunod (1954).
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(2) - CAMMERER (J. S.) - Der Wärme- und Kälteschutz in der Industrie - (La protection contre la chaleur et le froid dans l’industrie). 4e éd., Springer Verlag (1962).
-
(3) - NISOLLE (L.) - Déperdition d’un tuyau enterré. - Chaleur et Industrie, mai 1932.
-
(4) - EBERLE - Versuche über den Wärme und Spannungsverlust bei Fortleitung gesättigten und überhitzten Wasserdampfes. - 78 VDI (D) (1908).
-
(5) - WADIN (A.) - Le choix rationnel du calorifuge le plus économique. - Dunod (1947).
-
(6) - BALLOT (G.), DUMINIL (M.) - Isolation frigorifique : guide théorique et pratique. - Pyc Éditions (1981).
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