Bibliographie & annexes
Présentation
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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Heat insulation consists, by definition, in insulating hot water circulation installations or heating installations (piping, reservoirs, tanks, etc.)in order to avoid heat loss. This allows, among others things, for the protection of installations against external disturbances such as frost or condensation and also for conserving thermal energy and reducing greenhouse gas emissions. After describing the thermal principles and physical phenomena, this article details the methods in order to best insulate equipment . It also presents the various insulating materials (glass-wool, cork, polystyrenes, phenolic foams, cellular glass, etc.)
Auteur(s)
-
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.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de mars 2022 par Denis PETIT
DOI (Digital Object Identifier)
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Matériaux isolants2. Phénomènes physiques
2.1 Modes de transfert
Les modes de transfert de l'énergie thermique intervenant dans le processus de l'isolation sont :
-
la conduction thermique dans la paroi solide ;
-
la convection, due éventuellement au fluide intérieur circulant, et plus certainement à l'air ambiant ;
-
le rayonnement thermique.
-
La conduction thermique met en œuvre les molécules du corps conducteur qui se transmettent leur énergie thermique par propagation du plus chaud vers le plus froid. Dans un isolant, ce phénomène est réduit.
-
La convection est le transfert de la chaleur à la surface d'un corps solide vers un corps fluide, liquide ou gazeux. En calorifugeage, elle intervient entre le fluide circulant dans l'équipement et la paroi de cet équipement, et plus particulièrement entre la protection extérieure du calorifuge et l'air ambiant.
-
Le rayonnement thermique est le transfert de chaleur par rayonnement électromagnétique (surtout infrarouge) d'une paroi solide ou liquide vers son environnement, qui peut être un gaz ou le vide.
2.2 Grandeurs thermiques
Dans le calorifugeage, les principales grandeurs thermiques à considérer sont :
-
la déperdition thermique, correspondant à un flux de chaleur ;
-
la conductivité thermique, caractéristique d'un isolant ;
-
l'émissivité, liée au rayonnement du revêtement de l'isolation ;
-
la résistance thermique, liée à l'épaisseur d'un isolant ;
-
le coefficient d'échange superficiel, lié aux phénomènes de surface tels que la convection et le rayonnement ;
-
les températures du fluide, de surface extérieure et entre couches d'isolants.
Les symboles et unités de mesure de ces grandeurs sont présentés dans le tableau ...
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Phénomènes physiques
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).
-
(7) - GASQUET...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
-
1 Supports numériques
-
2 Outils logiciels
-
3 Sites Internet
-
4 Événements
-
5 Normes et standards
-
6 Réglementation
-
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)
-
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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