Un fluide caloporteur, aussi appelé caloriporteur, est un agent de transfert de chaleur. Il a pour rôle de transporter la chaleur entre différentes sources de température.
Qu’est-ce qu’un fluide caloporteur ?
Un fluide caloporteur, également connu sous le nom de caloriporteur, est un agent de transfert de chaleur. Son rôle est de transporter la chaleur entre deux ou plusieurs sources de températures différentes.
Ces fluides sont utilisés dans les échangeurs de chaleur, tels que les systèmes de refroidissement des moteurs thermiques des voitures, les réfrigérateurs, les climatiseurs, les capteurs solaires thermiques, les radiateurs pour circuits électroniques, ainsi que les centrales électriques thermiques, qu’elles fonctionnent au charbon, au fioul, au gaz ou au nucléaire.
Les fluides caloporteurs sont utilisés dans de nombreux domaines. On les retrouve notamment dans les habitations privées pour chauffer les pièces à vivre. Par exemple, les radiateurs électriques à inertie offrent un excellent confort thermique. L’huile circule en circuit fermé et est chauffée par une résistance électrique appelée “thermoplongeur”, qui est répartie sur toute la surface de l’appareil, permettant ainsi de diffuser une chaleur douce. Les radiateurs à fluide caloporteur nécessitent peu d’entretien et fonctionnent de manière autonome, contrairement aux radiateurs de chauffage central.
Dans l’industrie, les fluides caloporteurs sont utilisés pour maintenir des réservoirs de stockage à une température constante, chauffer des installations telles que des locaux, des bains thermostats, des autoclaves, des fours, des équipements de production d’enrobés bitumineux, des échangeurs thermiques dans l’industrie agroalimentaire ou dans le secteur de la nutrition animale, ainsi que des dispositifs de régulation de température pour la lubrification de pièces en plastique ou en aluminium.
Les différents types de fluides caloporteurs
Le choix d’un fluide caloporteur dépend de ses propriétés physiques, telles que sa viscosité, sa capacité thermique volumique, ses propriétés oxydantes, sa chaleur latente de vaporisation ou de liquéfaction, sa conductivité électrique, etc. Les fluides caloporteurs peuvent se présenter sous différentes formes : des gaz, mais également des fluides organiques tels que les huiles minérales. Pour des utilisations à haute température, des fluides caloporteurs tels que les sels fondus ou les métaux liquides peuvent être utilisés.
Ces fluides caloporteurs peuvent être classés en fonction de leurs caractéristiques thermodynamiques. On distingue deux groupes de propriétés caloportrices : l’une pour la puissance extraite et l’autre pour la puissance de pompage du fluide utilisé. Les gaz caloporteurs couramment utilisés sont l’hydrogène, l’hélium, le néon, l’argon, l’oxygène, l’azote, le krypton et le xénon. Par exemple, l’hélium est classé en tête pour sa puissance extraite, mais il présente également une puissance de soufflage importante, ce qui nécessite son utilisation sous pression.
Le choix du fluide caloporteur dans les centrales nucléaires tient également compte de ses propriétés face aux rayonnements des neutrons. Les conditions climatiques sont également un facteur déterminant dans le choix des fluides pour les machines thermiques exposées aux intempéries. Par exemple, le liquide de refroidissement d’une voiture ne doit pas geler. Les industriels utilisent également une technique appelée “calorifuge frigorifique” pour conserver de manière optimale l’énergie stockée dans les tuyauteries. Cette technique consiste à isoler les canalisations d’eau froide ou de chauffage afin de réduire les pertes de chaleur et les factures d’énergie.
En conclusion, les fluides caloporteurs jouent un rôle clé dans le transfert de chaleur entre différentes sources de température. Ils sont largement utilisés dans divers domaines tels que l’industrie et l’habitat, et leur choix dépend de leurs propriétés physiques et thermodynamiques. Leur utilisation permet d’assurer un fonctionnement efficace des systèmes de chauffage, de refroidissement et de production d’énergie.
