Technologie
Dans l'industrie actuelle, il existe de nombreux procédés dans lesquels l'apport calorifique au moyen d'un système direct n'est pas réalisable ; par exemple, quand le matériel à chauffer est inflammable, quand une décomposition thermique est possible ou quand le taux de consommation est considérable, ou encore quand il est nécessaire d'obtenir un chauffage constant à une température élevée. On doit alors recourir à la méthode de chauffage indirect en employant comme agent transmetteur de chaleur, de l'eau, de la vapeur, des produits organiques ou des masses fondues de sel ou de métaux, selon les températures exigées.
Une substance qui sera utilisée comme porteuse de chaleur, devra satisfaire, tout d'abord, les conditions suivantes:
- Peu chère et d'obtention facile
- Bonne stabilité thermique/li>
- Ne doit pas dégrader les matériaux de construction du système
- Peu volatile
- Bonnes propriétés de transfert de chaleur
- Point de solidification bas et faible viscosité
L'agent transmetteur de chaleur aux propriétés calorifiques les plus favorables est l'eau. Elle permet de transmettre des grandes quantités de chaleur pouvant aller jusqu'à 100ºC sans pression, et au-dessus de cette température, sous forme d'eau sous pression ou vapeur d'eau. Bien que le prix du traitement de l'eau soit considérable, ce produit est facile à obtenir et son prix n'est pas élevé.
Cependant, l'augmentation des températures impose des conditions considérables aux installations et aux matériaux. À 180ºC, l'eau développe une pression de vapeur de 10bar, en allant jusqu'à 50bar pour une température de 260ºC. Cela implique une série d'exigences (maçonnerie, conduction de chaleur) et de risques inévitables. D'autres part, les problèmes de corrosion, de maintenance et de traitement de l'eau, sont bien connus. En conséquence et comme nous le verrons plus tard, le système indirect de chauffage par vapeur rencontre aujourd'hui une franche régression.
Avec les agents transmetteurs de chaleur de type organique, aussi appelés fluides thermiques, il est possible d'agir avec de très basses pressions, à l'intérieur d'une gamme de températures allant jusqu'à 350ºC. Les problèmes de corrosion sont inexistants, et les faibles risques facilitent l'emplacement des chaudières dans les bâtiments puisqu'il ne faut pas engager de travaux spéciaux de maçonnerie. D'autre part, en travaillant toujours en phase liquide, sans changement d'état durant le processus, il permet une économie d'énergie importante en comparaison du circuit à vapeur traditionnel et conventionnel (pertes entalpiques des condensés)
Selon leur origine et leurs caractéristiques, on distingue les fluides thermiques de type synthétiques et de type minéral. Le premier groupe se forme par dérivé du pétrole auquel on a ajouté des additifs afin d'obtenir des améliorations dans les propriétés déterminées. Les huiles thermiques de type minéral sont des combinaisons d'hydrocarbures également additivées, la différence principale entre les deux groupes est le rang de température de travail qui est plus élevé dans les huiles thermiques de type synthétique.
La technologie du fluide thermique est conceptuellement très simple et elle s'est fortement imposée dans tous les secteurs et procédés industriels.
