Fluides caloporteurs : les différents types
Récemment, les fabricants ont cherché à conjuguer la légèreté et le confort des installations électriques de chauffage. Certains liquides peuvent absorber et restituer la chaleur, notamment les fluides caloporteurs. Ces liquides peuvent véhiculer la chaleur entre deux points donnés. Il existe plusieurs types de liquides caloporteurs. Tour d’horizon.
Définition d’un fluide caloporteur
Un fluide caloporteur est un fluide permettant de transporter la chaleur entre de nombreuses sources de températures. Disponibles sur Pricelub, ces fluides jouent un rôle dans les échangeurs de chaleur, notamment les dispositifs de refroidissement des moteurs thermiques, les moteurs de voiture, les climatiseurs, les réfrigérateurs, les radiateurs des circuits électroniques, les capteurs solaires thermiques, les centrales électriques thermiques au fuel, au charbon, au gaz ou nucléaires.
Les contraintes à respecter
Les fluides caloporteurs doivent respecter un certain nombre de contraintes :
- Contraintes économiques : les propriétés thermodynamiques des fluides déterminent la taille des auxiliaires de compression, de pompage ou de ventilation, la structure du fluide, son coût, ainsi que celui du réseau de distribution de chaleur ;
- Contraintes environnementales : elles sont conditionnées par des règlementations intégrant des critères d’inflammabilité, de toxicité et d’explosivité ;
- Contraintes techniques : elles sont conditionnées par des propriétés thermo-physiques et thermodynamiques telles que la capacité thermique et la masse volumique.
Les domaines d’intervention
Les fluides caloporteurs peuvent intervenir dans de nombreux domaines, notamment pour chauffer les pièces d’une habitation. À titre illustratif, le radiateur électrique à inertie offre un confort thermique optimal. Une résistance électrique appelée thermoplongeur chauffe l’huile circulant en circuit fermé. Cette résistance est située sur la surface entière de l’appareil, ce qui rend possible la diffusion d’une chaleur douce. À l’inverse du radiateur chauffage central, le radiateur à fluide caloporteur fonctionne en toute autonomie et est facile à entretenir.
Ces fluides interviennent également dans le secteur de la nutrition animale ou dans l’industrie agroalimentaire. Ils permettent de :
- Chauffer des locaux, des équipements, des fours, des bains thermiques, des installations de produits d’enrobées et des autoclaves ;
- Maintenir la température des bacs de stockage.
Quels sont les différents types de fluides caloporteurs ?
Le choix d’un fluide caloporteur dépend de ses propriétés physiques : sa capacité thermique volumique, sa viscosité, sa conductivité électrique, sa chaleur latente de liquéfaction ou de vaporisation et ses propriétés oxydantes. Les fluides déclinent en plusieurs formes :
- Des fluides organiques tels que les huiles minérales ;
- Des gaz.
Les fluides caloporteurs de type sels fondus conviennent à des usages à plus haute température. Il est possible de classer ces fluides en fonction de leurs caractéristiques thermodynamiques. Deux groupes de propriétés calo-vectrices se dégagent de cette comparaison :
- Une propriété pour la puissance extraite ;
- Une propriété pour la puissance de pompage du fluide utilisé.
Les gaz caloporteurs
Voici une liste de gaz caloporteurs :
- Hélium ;
- Néon ;
- Hydrogène ;
- Oxygène ;
- Argon ;
- Azote ;
- Xénon ;
- Krypton.
La puissance extraite de l’hélium le classe au premier rang devant les autres gaz. En revanche, sa puissance de soufflage est plus importante. Il est ainsi nécessaire de l’utiliser sous pression.
Comment bien choisir des fluides adaptés ?
Pour choisir les fluides adaptés aux machines thermiques exposées aux intempéries, il convient de tenir compte des conditions climatiques. À titre illustratif, le liquide de refroidissement d’un véhicule ne doit pas geler. Le recours à un procédé de calorifugeage frigorifique permet de conserver l’énergie accumulée dans les tuyauteries de manière optimale. Ce procédé s’adresse aux réseaux de calorifugeage ou d’eau froide. Il consiste à isoler les installations de chauffage ou les canalisations d’eau chaude, de sorte à réduire la facture d’énergie et empêcher les déperditions de chaleur.
Pour conclure, les fluides caloporteurs ont pour rôle de transporter la chaleur entre plusieurs sources thermiques. Il existe différents types de fluides caloporteurs. Les gaz tels que l’hélium, le dioxyde de carbone et l’azote font partie des principaux fluides caloporteurs. Ces fluides conviennent à différents usages.
