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RÉSUMÉ
Le calorifugeage consiste, par définition, à isoler des installations de circulation d’eau chaude ou de chauffage (tuyauteries, réservoirs, citernes...) afin d’éviter les pertes de chaleur. Cela permet, entre autre, de protéger les installations contre les perturbations extérieures telles que le gel, la condensation ou le givre, mais aussi de conserver l'énergie thermique et de limiter les rejets des gaz à effet de serre. Après la description des principes thermiques et des phénomènes physiques, cet article détaille les méthodes pour réaliser efficacement le calorifugeage d'équipements. Sont également présentés les différents matériaux isolants (laine de verre, liège, polystyrènes, mousses phénoliques, verre cellulaire...).
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Denis PETIT : Ingénieur INSA de Lyon en Génie Physique - Ingénieur-conseil - Directeur technique de CaloSoft
INTRODUCTION
Dans le cadre de la problématique énergie-climat, avec le réchauffement climatique et la diminution des sources d'énergies fossiles, des actions importantes en économies d'énergies et en limitation des rejets de gaz à effet de serre doivent être effectuées dans tous les secteurs. Une étude internationale (McKinsey, 2007) montre que l'isolation thermique est la solution la plus économique pour limiter les rejets du gaz carbonique d'ici 2030. Á coté de l'isolation thermique des parois de bâtiments [C 3 370] [C 3 371] [C 3 372] [C 3 373], on trouve l'isolation thermique des équipements, tels que les tuyauteries, les réservoirs, les citernes, les installations de chauffage ou de froid, etc... Ce secteur est dénommé en France, calorifugeage.
Le calorifugeage est l'isolation thermique des installations, où circulent ou qui contiennent des fluides froids ou chauds. Il est appliqué dans de nombreux sites industriels et tertiaires. On en trouve aussi dans les bâtiments.
Il est essentiel de comprendre ce qu'est le calorifugeage, ses buts, ses concepts de base et comment aborder une étude d'isolation thermique d'équipements à l'aide d'exemples pratiques.
Les formules de calcul ne sont abordées que brièvement car il existe maintenant des logiciels (CaloXPert) et des normes (ISO 12241, VDI 2055, ASTM C680) qui les décrivent (cf. [Doc. BE 9 850]). Les isolants actuels sont des produits complexes, où se mêlent des phénomènes de conduction, de convection et de rayonnement et de ce fait, nous ne parlerons pas du comportement très local de ces produits. Il n'était pas possible de décrire en détail chaque type d'isolant.
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- Version courante de mars 2022 par Denis PETIT
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3. Matériaux isolants
3.1 Classification
Il y a différentes manières de classer les isolants.
HAUT DE PAGE
-
Origine animale ou végétale
En calorifugeage, seul le liège est parfois utilisé, plus rarement des composés à base de fibres et de copeaux de bois.
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Origine minérale
On peut citer les laines minérales de verre ou de roche, les fibres de verre, les silicates, les céramiques, le verre cellulaire, la perlite et la vermiculite.
-
Origine synthétique
Ce sont des produits obtenus par polymérisation sous forme de mousse. On trouve les polyuréthannes et les polyisocyanurates, les polystyrènes, les mousses phénoliques, les polyéthylènes et les élastomères flexibles.
-
Structure granulaire ou poudreuse
On peut citer le silicate de calcium, la perlite et la vermiculite.
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Structure fibreuse
On peut citer les laines minérales, les fibres de silicates, les fibres céramiques et plus anciennement l'amiante.
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Structure cellulaire
On peut citer :
-
des isolants à base minérale, comme le verre cellulaire et le béton cellulaire ; ce dernier est un matériau de construction semi-isolant, peu utilisé en calorifugeage ;
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des isolants à base organique, comme les mousses polyuréthannes et polyisocyanurates, les mousses phénoliques, les mousses élastomères, les mousses de polystyrène, la mousse de mélamine et les mousses de polyéthylène.
-
-
Structure spéciale
On peut citer les isolants microporeux et les aérogels.
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Matériaux isolants
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WINNIK (S.) - Corrosion-under-isolation guidelines. - Woodhead Publishing (2008).
-
(2) - SACADURA (J.F.) - Initiation aux transferts thermiques. - Éditions Tec. & Doc. (1993).
-
(3) - DANCKAERT (J.) - L'isolation thermique industrielle. - Éditions Tec. & Doc. (1981).
-
(4) - BALLOT (G.), DUMINIL (M.) - Isolation frigorifique. Guide théorique et pratique. - PYC-Édition (1981).
-
(5) - BALLOT (G.) - Guide pratique de l'isolation frigorifique. - PYC-Édition (1972).
-
(6) - MALLOY (J.F.) - Thermal Insulation. - Van Nostrand Reinhold Company (1969).
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(7) - GASQUET...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
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1 Supports numériques
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2 Outils logiciels
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3 Sites Internet
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4 Événements
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5 Normes et standards
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6 Réglementation
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7 Annuaire
- 7.1 Entrepreneurs qualifiés (liste non exhaustive)
- 7.2 Fabricants (liste non exhaustive)
- 7.3 Distributeurs (liste non exhaustive)
- 7.4 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
- 7.5 Documentation
- 7.6 Formation (liste non exhaustive)
- 7.7 Bureaux d'études (liste non exhaustive)
- 7.8 Centres de recherche (liste non exhaustive)
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8 Données statistiques et économiques
Digitale CINI Handboek Isolatie voor der Industrie (en anglais ou néerlandais). Il existe aussi une version papier http://www.cini.nl/
...
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