Conduites chaleur en coquilles PIR (grandeur du fichier - Elri AG

Conduites de chaleur en coquilles d’isolation PIR Bases de planification 7
2.2 Méthodes de dimensionnement
2.2.1 Introduction
Si la mise à disposition du caloporteur à la température voulue nécessite de
l’énergie, le système d’isolation thermique doit être dimensionné de manière à
limiter autant que possible les pertes d’énergie et à garantir la rentabilité du
système. Pour des raisons liées au montage et à la rentabilité, les coquilles
d’isolation PIR destinées aux systèmes d’isolation thermique doivent toujours
avoir une épaisseur minimale de 30 mm.
2.2.2 Protection contre les contacts fortuits
Les composants dont la température est élevée doivent être recouverts d’un
isolant thermique pour éviter toute brûlure en cas de contact fortuit. Nous
recommandons d’utiliser un revêtement calorifuge d’une épaisseur suffisante
pour isoler les conduites et obtenir une température maximale de 40°C à la
surface extérieure.
La température en surface d’un isolant thermique ne fournit aucune indication
sur sa qualité, car elle est également soumise à des influences externes,
difficilement mesurables, notamment:
n l’émissivité du doublage
n le vent, la circulation de l’air
n le rayonnement thermique ambiant, provenant par ex. de composants
d’une température élevée
n installations peu judicieuses, par ex. conduites d’aération placées juste
au-dessus de la tuyauterie.
2.2.3 Isolation thermique
Les prescriptions des autorités cantonales sur l’épaisseur des isolants thermiques
doivent être respectées. Elles reposent sur le «Modèle de prescriptions énergétiques
des cantons» (MoPEC), adopté par la Conférence des directeurs cantonaux
de l’énergie.
2.2.4 Rentabilité
Un dimensionnement rentable consiste à déterminer l’épaisseur d’isolation qui
permettra de limiter au maximum les coûts globaux d’un système d’isolation
thermique pendant sa durée d’utilisation. Le coût de l’isolation est d’autant plus
élevé que l’épaisseur de l’isolant augmente (coûts liés au système d’isolation:
charges d’investissement, entretien, démontage et élimination). En revanche, les
coûts liés aux pertes de chaleur (coûts énergétiques) diminuent. Le total des
coûts (isolation et pertes énergétiques) varie en fonction de l’épaisseur de l’isolant.
L’épaisseur idéale est celle qui génère un minimum de coûts. Elle est appelée
«épaisseur d’isolation économique».
Fig. 2.2-1: Diagramme de l'exemple théorique du tableau 2.2-1
Total des
coûts annuels
en Fr./m
Tableau 2.2-1: Exemple théorique de calcul de rentabilité: isolation d'une conduite DN 50 mm:
Epaisseur d’isolant mm 40 50 60 80
Coûts du système d’isolation, montage compris Fr. / m 38.45 45.70 53.15 68.90
Charges d’investissement
– Taux d’intérêt 5% par an Fr. / (m, a) 1.92 2.29 2.66 3.45
– Amortissement 50 ans Fr. / (m, a) 0.77 0.91 1.06 1.38
Entretien 0,5% par an Fr. / (m, a) 0.19 0.23 0.27 0.34
Démontage/élimination 50% / 50 ans Fr. / (m, a) 0.38 0.46 0.53 0.69
n Coûts de l’isolation Fr. / (m, a) 3.26 3.89 4.52 5.86
Pertes de chaleur, ponts thermiques compris W / m 11.0 9.8 9.0 7.8
Pertes énergétiques 6000 h/an kWh / (m, a) 66 59 54 47
n Coûts liés aux pertes de chaleur Fr. 0.16/kWh Fr. / (m, a) 10.56 9.44 8.64 7.52
= Total des coûts annuels Fr. / (m, a) 13.82 13.33 13.16 13.38
Remarque concernant le prix de l’énergie:
Celui-ci est calculé à partir de deux éléments: d’une part, les coûts liés à l’installation de chauffage (charges d’investissement), à son fonctionnement
(consommation d’énergie et entretien), à son démontage et à son élimination, et d’autre part, l’énergie thermique produite pendant la durée d’utilisation.
14.00
13.80
13.60
13.40
13.20
13.00
12.80
40 mm 50 mm 60 mm 80 mm
Epaisseur de l’isolant
Résultat:
Dans l’exemple présenté ci-dessus, c’est une épaisseur isolante de 60 mm qui
engendre les plus faibles coûts globaux pour une durée d’utilisation de 50 ans.
2.2.5 Limitation des variations de température du caloporteur circulant
dans les conduites
Dans le cas des conduites de chauffage à distance, par ex., il est possible
de fixer un maxima pour les chutes de température sur une distance précise.
Cette donnée sert de base au calcul de l’épaisseur minimale requise de
l’isolant. Dans le cadre de l’équipement du bâtiment, cette exigence n’est
guère pertinente.
n Isolant Coquilles PIR n Température de service 60 °C
n Doublage PVC rigide n Durée d’utilisation 50 ans (à raison de 6000 h/an)
n Température ambiante 20 °C n Coûts du syst. d’isolation selon «Prix indicatifs isolations VSI:2004,
indice VSI No. 102.02.000»