Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Un fluide caloporteur assure le transport de la chaleur d'une source thermique à un puits thermique tout en respectant à la fois des contraintes techniques (pertes thermiques réduites, faible consommation d'énergie de transport du fluide), des contraintes de sécurité et de respect de l'environnement, des contraintes économiques (associées à la taille des auxiliaires de pompage, de compression ou de ventilation mais également à la taille des échangeurs de chaleur). La sélection de ce fluide pour un procédé thermique est le résultat d'un processus complexe d'évaluation de divers paramètres et critères.
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The role of a heat transfer fluid is to transport heat from a heat source to a heat sink, while maintaining all constraints: technical (reduced heat losses, low fluid transport energy consumption), safety and reduced environmental impact, economic constraints (related to the size of the auxiliary pumping, compression or ventilation but also the size of the heat exchanger providing heat transfer between the coolant and the source and the heat sink). Their selection for a thermal process is the result of a complex process of evaluating various parameters and criteria.
Auteur(s)
-
Christophe MARVILLET : Professeur du Cnam (Conservatoire national des Arts et métiers), - Directeur de l'IFFI (Institut français du froid industriel et du génie climatique), Paris, France - Note de l'éditeur : cet article est la version actualisée de l'article [BE 9 570].
INTRODUCTION
Les applications des fluides caloporteurs pour le chauffage dans les procédés industriels sont fort variées et impliquent une grande diversité de fluides de par le large domaine de températures rencontré dans ces procédés : gaz, métaux liquides, sels fondus, fluides organiques. Les applications des fluides frigoporteurs pour le refroidissement de procédés à température inférieure à l'ambiante sont celles du froid industriel, commercial et du conditionnement d'air. Bien que fonctionnant dans un domaine de températures notablement plus réduit (– 70/+ 20 °C), ces fluides sont également de natures variées de par la diversité des contraintes qu'il est nécessaire de prendre en compte pour leur choix : critères énergétiques et économiques, mais également critères de sécurité et d'impact environnementaux. Après avoir rappelé les principales catégories de fluides frigo- et caloporteurs et avoir illustré d'exemples d'applications cette présentation, nous indiquons de façon exhaustive les critères de choix des fluides calo- et frigoporteurs en insistant sur leur domaine d'utilisation, les contraintes d'exploitation des systèmes énergétiques et, bien entendu, les critères technico-économiques.
Cette étude sur les fluides caloporteurs et frigoporteurs se compose de trois articles :
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MOTS-CLÉS
fluide caloporteur réseau de chaleur et de froid thermique industrielle thermique Echangeur à plaques Echangeur de chaleur
KEYWORDS
heat transfer fluid | district heating and cooling | industrial thermal | heat exchange | plate heat exchanger | heat exchanger
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 2003 par Christophe MARVILLET
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Énergies > Froid industriel > Froid : cryogénie, applications industrielles et périphériques > Fluides caloporteurs et frigoporteurs - Définitions. Critères de choix > Conclusion
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3. Conclusion
Le choix des fluides caloporteurs ou frigoporteurs pour un procédé industriel répond à une démarche basée sur l'évaluation de nombreux critères : économique évidemment, adaptation aux températures d'usage, compatibilité avec les matériaux du dispositif technique, performances énergétiques définies par des indicateurs présentés précédemment, toxicité et inflammabilité, impacts environnementaux.
Une tendance récente – qui s'explique par une recherche de performances énergétiques accrues et par une gestion intelligente des systèmes thermiques – entraîne une évolution des usages et des fonctions des fluides caloporteurs et frigoporteurs : dans certains dispositifs, il convient que des fluides assurent aussi le stockage de chaleur et de froid.
Cette évolution remarquable qui concerne tout autant les dispositifs à haute température utilisant des énergies alternatives (centrales solaires à concentration, par exemple) et les dispositifs à basse température pour la réfrigération ou la climatisation, induit le développement de nouveaux fluides caractérisés par des capacités thermiques élevées basées sur la présence au sein d'une phase liquide de particules solides susceptibles de changer régulièrement d'état. Ainsi, sont apparus sur le marché des fluides de type « coulis de glace » (mélange d'un liquide pur ou en mélange et de cristaux solides issus de la congélation partielle de la phase liquide) ou de fluides ensemencés de microparticules contenant un fluide changeant d'état suivant le niveau de température [BE 9 572].
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
COOLPACK, logiciel de calcul de propriétés physiques de fluide et de calcul de cycles thermodynamiques https://www.ipu.dk/products/coolpack/
EES, solveur d'équations contenant une base de données fluides
ECHTHERM, logiciel développé par le GRETh pour le calcul d'échangeurs thermiques et intégrant une base de données fluides http://www.greth.fr/
PROPHY, base de données de fluides développée par la société Prosim http://www.prosim.net/fr/logiciels.php
HAUT DE PAGE
Règlement (UE) n° 517/2014 du parlement européen et du conseil du 16 avril 2014 relatif aux gaz à effet de serre fluorés et abrogeant le règlement (CE) n° 842/2006. Texte du 16 avril 2014, paru au Journal Officiel de l"Union Européenne le 20 mai 2014 https://aida.ineris.fr/consultation_document/30790
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