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1. Qu'est-ce que le calorifuge

Le calorifuge est l’ensemble des éléments d’isolation thermique des installations ou équipements dont la température de fonctionnement est supérieure à celle de l’environnement, c’est-à-dire tout produit dont le but est d’entraver la transmission de chaleur à travers celui-ci ou à travers des éléments de construction où il est incorporé.

Les fonctions de l’isolation thermique peuvent être:

    • Difficulté au passage de la chaleur à travers les enceintes en retenant la chaleur à l’intérieur des bâtiments (isolation froide) ou en empêchant son entrée (isolation thermique)
    • Vérifiez les températures de surface des boîtiers pour les maintenir suffisamment élevées pour éviter la condensation (isolation froide) ou suffisamment bas pour éviter les brûlures (résistant à la chaleur)
    • Modifier l’inertie thermique des boîtiers en gardant les zones capables d’accumuler de la chaleur d’un côté ou de l’autre de l’isolant.

Les normes internationales considèrent comme isolants les produits dont la conductivité thermique est inférieure à 0,06 W / (mk) et simultanément leur résistance thermique est supérieure à 0,5 m² K / W.

2. Définitions techniques

    • Conductivité thermique: c’est le flux de chaleur qui, à l’état stationnaire, traverse un matériau de faces plates parallèles d’épaisseur unitaire pendant une unité de temps lorsque la différence de température entre les faces est d’une unité.

Q = -L grad T

(La lettre Lambda est utilisée pour représenter la conductivité thermique)

La conductivité thermique est le paramètre utilisé pour caractériser les matériaux. Il se réfère à la capacité de transmettre de la chaleur et représente la facilité avec laquelle un matériau conduit la chaleur.

    • Résistance thermique: définie comme le rapport entre l’épaisseur du produit et la conductivité thermique du matériau.

Rt = d / L

(Le symbole Rt est utilisé pour désigner la résistance thermique d’un produit)

La résistance thermique est utilisée pour caractériser la performance thermique d’un produit (ou d’une couche d’un élément de construction), équivalente à la difficulté que présente le produit à laisser passer la chaleur. Des valeurs de résistance thermique élevées indiquent des niveaux élevés d’isolation, tandis qu’une faible résistance thermique implique un manque d’isolation.

    • Pont thermique: défini comme la partie d’une enceinte dans laquelle sa résistance thermique normalement uniforme est considérablement diminuée par:
      • Pénétrations complètes ou partielles de différents éléments de construction.

      • Changements soudains de l’épaisseur d’une couche de matériau.

      • Différence entre les surfaces intérieure et extérieure d’une enceinte.

Des exemples de ponts thermiques sont les pénétrations de dalles sur les façades, l’union entre les éléments verticaux, les coins sortants ou entrants, etc. La présence de ponts thermiques augmente le flux de chaleur entraînant des pertes thermiques plus importantes et une diminution (ou élévation) locale des températures de surface, ce qui entraîne un risque accru de formation de condensation en surface ou de croissance fongique.

Barrière de vapeur: un produit est considéré comme un arrêt de la vapeur lorsque sa résistance à la diffusion de vapeur d’eau est égale ou supérieure à:

10MN.s / g, valeur Sd => 1,8 m.

Il s’agit de la couche étanche conçue pour empêcher le transfert de vapeur d’eau. Des produits de très faible épaisseur sont généralement utilisés comme pare-vapeur, généralement un film de polyéthylène, de l’aluminium, des papiers kraft, etc., qui peuvent être attachés à un matériau isolant ou placés indépendamment de celui-ci.

L’intégration de l’isolation dans les installations thermiques représente l’une des actions les plus efficaces pour l’efficacité énergétique des équipements tels que les chaudières de chauffage et d’eau chaude sanitaire, les installations d’énergie solaire ou les équipements de climatisation installés dans les bâtiments.

Une isolation thermique correcte vise à réduire les pertes d’énergie et, en général, est répartie selon le type d’application: soit pour des bâtiments résidentiels (preparés pour une plage de températures moderées), soit pour des installations énergétiques (des installations qui doivent être preparées pour atteindre des températures extrêmes)

Les conditions présentées par les installations industrielles, telles que les hôpitaux, les centrales électriques, les usines de l’industrie chimique, les raffineries de pétrole, les usines de transformation des aliments et d’emballage, etc., impliquent le stockage et le transfert de fluides ou de réactions à une température autre que celle de l’environnement, nécessitent nécessairement des isolants thermiques, car ils offrent des conditions idéales pour une meilleure performance.

3- Types d'installations d’isolation thermique

    • Flexibles, fabriquées à l’aide de matériaux tels que des couvertures, des coques ou des panneaux de fibres minérales telles que la laine de verre, la laine de roche ou les fibres céramiques sont utilisés dans ce type d’installation. Ces matériaux sont préparés pour résister une large plage de températures.
    • Rigides, fabriquées essentiellement avec des matériaux comme des coquilles, des segments ou des panneaux de silicate de calcium, la perlite ou le verre cellulaire silicate.

Lors d’un travail d’isolation thermique, l’installateur doit tenir compte du fait que la base principale est d’éviter le problème de la condensation sur les fluides froids et éliminer les pertes de calories en chaleur. Ceci serait la solution idéale pour une bonne isolation thermique. Une autre considération à prendre en compte est d’obtenir une bonne finition de l’aluminium: réduire le nombre de joints, les joints placés dans des endroits cachés d’installation et d’autres détails.

4. Matériaux pour le chauffage des tuyaux et des réservoirs

    • La laine de roche, appartenant à la famille des laines minérales, est un matériau issu de la roche volcanique. Il est utilisé comme isolant thermique et comme protection passive contre l’incendie dans des bâtiments, en raison de sa structure fibreuse multidirectionnelle, qui lui permet de garder à son intérieur de l’air relativement immobile.
    • Laine de verre, constituée essentiellement de fils de verre fondants
    • Silicate de calcium, sa résistance, rigidité, légèreté, faible conductivité thermique de même que sa résistance à l’eau font de ce matériau un produit idéal pour différentes applications d’isolation thermique, comme l’intérieur de chaudières.
    • Matériau microporeux (aérogel) Matériau sous forme de poudre compacte ou de fibres, dans lequel les pores interconnectés ont une dimension moyenne comparable ou inférieure au libre parcours moyen des molécules d’air à la pression atmosphérique. Il peut contenir des matériaux réfléchissants destinés à réduire la quantité de chaleur transmise par le rayonnement.
    • Vide; c’est le meilleur isolant thermique, mais en raison de la grande difficulté à l’obtenir et à maintenir des conditions de vide, il est rarement utilisé.
    • Air; grâce à sa faible conductivité thermique et son faible coefficient d’absorption des rayonnements, il constitue un élément très résistant au passage de chaleur. Cependant, le phénomène de convection qui prend naissance dans les chambres à air augmente considérablement sa capacité de transfert thermique. Pour cette raison des matériaux poreux ou fibreux sont utilisés comme d’isolatnts, afin d’immobiliser l’air sec en le renfermant dans plus ou moins des cellules étanches à l’ eau.
    • Mousse de polyuréthane; sa capacité d’isolation thermique est due au gaz emprisonné dans les cellules fermées du polymère, qui n’est pas de l’air, mais un gaz utilisé comme agent moussant, moins conducteur que l’air. La possibilité de projeter de la mousse de polyuréthane sur une surface et de resté collé sur celle-ci est largement utilisé dans la construction, comme isolant thermique, acoustique et comme une étanchéité.
    • Polystyrène expansé; (EPS) c’est un matériau plastique expansé dérivé du polystyrène et utilisée dans le secteur de l’emballage et de la construction. Le nom le plus correct serait “Poliexpan” car il s’agit d’une contraction du nom de sa composition chimique.
    • Polystyrène extrudé; (XPS) c’est une mousse rigide résultant de l’extrusion du polystyrène en la présence d’un gaz de moussage. Le polystyrène extrudé partage de nombreuses caractéristiques avec le polystyrène expansé, comme sa composition chimique: environ 95% de polystyrène et 5% de gaz. La seule différence réside dans le processus de conformation; mais c’est une différence cruciale, car le processus d’extrusion produit une structure à bulles fermées, ce qui fait du polystyrène extrudé le seul isolant thermique capable de se mouiller sans perdre ses propriétés.
    • Fibres céramiques; elles sont fabriquées à partir de matières premières connues: le kaolin, l’ alumine, le quartz, des pourcentages plus faibles de zircone et d’autres, afin d’améliorer sa résistance, son élasticité et d’autres propriétés. Ces matières premières sont fondues à des températures très élevées (entre 1500ºC et 1800°C), en fonction du pourcentage d’alumine présent. Ce pourcentage détermine son index de réfraction, et varie de 37 à 53 alumine. Il existe des fibres céramiques différentes, selon la température de l’installation. Une fois fondues, les fibres sont extrudées par une buse spéciale de très petit diamètre et, lorsqu’elles sont refroidies brusquement, elles acquièrent leurs propriétés (tout comme les frittes donnent des fils fins et souples). Ensuite, ils sont compactés avec des adhésifs sous différentes formes: panneaux, laine, flocons, couvertures, etc.
    • Matériaux céramiques divers
    • Liège

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