Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Le calorifugeage consiste, par définition, à isoler les équipements des installations industrielles ou du bâtiment, afin d’éviter les pertes de chaleur. Cela permet, entre autres, de protéger ces installations contre les perturbations extérieures telles que le gel, la condensation ou le givre, mais aussi de conserver l'énergie thermique et en conséquence 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 et des exemples de calculs.
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Lire l’articleAuteur(s)
-
Denis PETIT : Ingénieur INSA de Lyon en génie physique - Président de CALOSOFT SAS à Villeurbanne (France)
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. Des études internationales montrent que l’isolation des installations industrielles et des équipements du bâtiment permet de faire d’importantes économies d’énergie, et donc de diminuer les émissions de gaz à effet de serre. Ce secteur est dénommé en France, calorifugeage. Les équipements isolés sont des tuyauteries, des réservoirs, des citernes, des installations de chauffage ou de froid, etc. Bien que les principes physiques soient identiques, il y a de grandes différences avec l’isolation thermique des parois de bâtiments.
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 sur les équipements thermiques.
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 (NF EN ISO 12241, VDI 2055-1, 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 détaillerons pas la physique spécifique de ces produits.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 2010 par Denis PETIT
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Conclusion
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7. Calculs
7.1 Organisation d’une étude
Pour concevoir le système calorifugé d’une nouvelle installation, il faut répondre à différents points :
-
quels sont les buts de l’isolation ? buts principaux et buts secondaires ? (§ 1.2)
-
quelles sont les contraintes thermiques, mécaniques, physiques, environnementales, climatiques, temporelles, financières, etc. ?
-
quelles sont les propriétés essentielles et secondaires de ou des isolants à mettre en œuvre ?
En fonction de ces réponses on choisit les isolants, puis les autres composants du système : protection, fixation, pare-vapeur, etc. On détermine aussi, par calcul, les valeurs des paramètres de l’isolation, notamment les épaisseurs des isolants.
HAUT DE PAGE7.2 Calculs
On veut pouvoir calculer :
-
une déperdition linéique ou/et surfacique d’un équipement nu ou isolé ;
-
une température de surface à l’extérieur de l’isolation ou sur la couche d’un isolant ;
-
une température du fluide au bout d’une longueur de canalisation, ou après une certaine durée ;
-
une durée de refroidissement ou de réchauffement ou une durée de congélation, solidification ou changement de phase ;
-
des épaisseurs de chaque isolant en fonction d’une déperdition linéaire ou surfacique ou d’une température de surface limite ;
-
l’évitement des émissions de gaz à effet de serre.
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Calculs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BALCKE (H.) - La technique moderne de la protection contre la chaleur et le froid. - Dunod (1935).
-
(2) - BALLOT (G.) - Guide pratique de l’isolation frigorifique. - PYC-Édition (1972).
-
(3) - BALLOT (G.), DUMINIL (M.) - Isolation frigorifique. Guide théorique et pratique. - PYC-Édition (1981).
-
(4) - CAMMERER (J.S.) - Les procédés employés dans l’industrie contre la déperdition de la chaleur et du froid. - Librairie polytechnique Ch. Béranger (1934).
-
(5) - CAMMERER (J.S.) - Der Wärme- und Kälteschutz in der Industrie. - Springer-Verlag (1951).
-
(6) - DANCKAERT (J.) - L’isolation thermique industrielle. - Éditions Tec. & Doc....
NORMES
-
Performance thermique des bâtiments et des matériaux pour le bâtiment – Grandeurs physiques et définitions - NF EN ISO 7345 - 2018
-
Isolation thermique – Vocabulaire - NF EN ISO 9229 - 2020
-
Isolation thermique des équipements de bâtiment et des installations industrielles – Méthodes de calcul - NF EN ISO 12241 - 2010
-
Thermal insulation of heated and refrigerated operational installations – Calculation rules - VDI 2055-1 - 2008
-
Standard Practice for Estimate of the Heat Gain or Loss and the Surface Temperatures of Insulated Flat, Cylindrical, and Spherical Systems by Use of Computer Programs - ASTM C680 - 2019
-
Produits isolants thermiques pour l’équipement du bâtiment et les installations industrielles – Détermination de la conductivité thermique utile - NF EN ISO 23993 - 2012
-
Travaux d’isolation – Isolation thermique des circuits, appareils et accessoires de – 80 °C...
ANNEXES
Bâtiments existants
Arrêté du 3 mai 2007 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants (article 22), modifié par l’arrêté du 22 mars 2017 modifiant l’arrêté du 3 mai 2007 relatif aux caractéristiques thermiques et à la performance énergétique des bâtiments existants (article 4).
Certificats d’économies d’énergie
Arrêté du 6 décembre 2018 modifiant l’arrêté du 22 décembre 2014 définissant les opérations standardisées d’économies d’énergie...
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