Les installations d’isolation thermique

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Index

1. Types de materiaux isolants

Tous les matériaux résistent, dans une plus ou moins grande mesure, au passage de la chaleur à travers eux. Certains, comme les métaux ont un résistance très petite, d’autres comme les matériaux de construction (plâtre, briques, mortiers …) une résistance moyenne. Ces matériaux qui offrent au contraire une résistance élevée sont appelés matériaux isolants. L’isolant thermique est donc ce matériau caractérisé par sa haute résistance thermique, établissant une barrière au passage de chaleur entre deux milieux qui ont naturellement tendance à s’égaliser en température. Sa puissance réside dans sa faible densité en raison des cellules à air sec dans son intérieur. Si ces cellules entrent en contact avec de l’eau ou de l’humidité, elles perdent leur propriété isolante, car dans ce cas elles deviennent plus lourdes, plus denses et plus conductrices.

Le meilleur isolant thermique est le vide, mais en raison de sa grande difficulté à l’obtenir et à maintenir les conditions de vide, il est rarement utilisé. En pratique, on utilise de l’air qui, grâce à sa faible conductivité thermique et son faible coefficient d’absorption des rayonnements, constitue un élément très résistant à la chaleur. Cependant, le phénomène de convection qui prend naissance entre les chambres à air augmente considérablement sa capacité de transfert thermique. Pour cette raison, des matériaux poreux ou fibreux sont utilisés comme isolation thermique, capables d’immobiliser l’air sec et de le confiner à l’intérieur de plusieurs cellules ou écrans étanches. Bien que dans la plupart des cas, le gaz contenu soit de l’air commun, dans les isolateurs à cellules fermées (formés par des bulles qui ne communiquent pas entre elles, comme c’est le cas avec le polyuréthane projeté), le gaz utilisé comme agent moussant est celui qui est finalement enfermé. Il est également possible d’utiliser d’autres combinaisons de gaz différents, mais leur utilisation n’est pas très répandue.

2. Formes de transmission de chaleur

    • Rayonnement: c’est le déplacement d’énergie sous forme de rayonnement, c’est-à-dire des ondes électromagnétiques. On parle de rayonnement dans le cas d’un corps qui émet vers un autre corps. Le rayonnement se produit lorsque les électrons situés à des niveaux d’énergie élevés tombent à des niveaux d’énergie inférieurs. La différence d’énergie entre ces niveaux est émise sous forme de rayonnement électromagnétique. Le rayonnement est une méthode de transfert de chaleur qui ne nécessite pas de contact entre la source de chaleur et le récepteur. Il n’y a pas d’échange de masse et aucun moyen matériel n’est nécessaire pour la transmission.
    • Conduction : c’est le déplacement d’énergie sous forme d’ondes, mais à l’intérieur du même matériau. La conduction est le transport de chaleur à travers une substance et se produit lorsque deux objets sont mis en contact à des températures différentes. La chaleur s’écoule de l’objet qui est à la température la plus élevée vers celui qui a la température la plus basse. La conduction se poursuit jusqu’à ce que les deux objets atteignent la même température (équilibre thermique). Les solides sont de meilleurs conducteurs que les liquides et ceux-ci sont meilleurs que les gaz. Les métaux sont de très bons conducteurs de chaleur, tandis que l’air est un mauvais conducteur.

3. Normes techniques des matériaux isolants

La conductivité thermique est assez similaire entre les matériaux isolants, ce n’est donc pas cette caractéristique qui fait la différence principale entre eux. La différence réside dans ses caractéristiques physiochimiques. Par conséquent, les caracteristiques suivantes doivent être pris en compte:

    1. Contractions et dilatations de l’isolation.
    2. Sa résistance au feu.
    3. L’action des solvants et des agents atmosphériques.
    4. Résistance mécaniques.
    5. Température de fonctionnement maximale.

Tout matériau isolant doit répondre à certaines exigences minimales pour être considéré comme tel, et doit respecter les normes d’évaluation technique élaborées par les entités spécialisées. Ces exigences visent à obtenir des informations sur les éléments suivants:

    1. Caractéristiques dimensionnelles
    2. Densité
    3. Propriétés de transfert de chaleur
    4. Températures de fonctionnement maximales
    5. Analyse chimique
    6. Résistance au feu
    7. Absorption d’eau

4. Couverture isolante

Il existe plusieurs types de couverture valables pour différents types d’isolation. Les couvertures les plus utilisées sont:

    • Plaques en aluminium

    • Plaques en acier galvanisé

    • Plaques en acier inoxydable

Selon le matériau à isoler, il faudra utiliser un type ou un autre de couverture. Pour les produits peu corrosifs, un couvercle en acier galvanisé peut être utilisé, mais pour les liquides corrosifs, il est préférable d’utiliser des bobines en acier inoxydable car la perte dans l’installation finirait par oxyder le galvanisé. Le couvercle de bobine en aluminium offre des propriétés anticorrosives moyennes, entre l’acier galvanisé et l’acier inoxydable.