La loi relative aux économies d’énergie et à l’utilisation de la chaleur (loi n° 80 531 parue au J.O. du 16 juillet 1980) contient des dispositions importantes concernant les réseaux de distribution.
Les eaux chaudes utilisables proviennent :
— de centrales de chauffe traditionnelles alimentées au charbon, au fuel ou au gaz ;
— des ressources géothermiques qui nous offrent couramment des eaux à une température de 30 à 80 ° C et qui peuvent aller bien au-delà comme nous l'a montré récemment le forage de Cronenbourg en Alsace où l'eau avoisine 140 ° C ;
— de récupération d'énergie industrielle, dans la sidérurgie, la pétrochimie... ;
— de récupération de chaleur ou de prélèvement d'eau chaude dans les centrales électriques classiques ou nucléaires ;
— de récupération de chaleur dans les usines d’incinération de déchets.
L'utilisation du chauffage urbain en Europe est très variable. Si les besoins de chauffage des locaux sont couverts à 50 % environ dans les pays de l’Est, ils le sont à 25 % en Scandinavie, 10 % en Allemagne, de l’ordre de 4 % en France.
Les températures moyennes de transport sont également très variables : de l'ordre de 250 ° C pour le transport de vapeur et 150 à 180 ° C pour le transport d’eau surchauffée en France, alors qu'elles sont de l’ordre de 110 à 130 ° C en Allemagne et dans les pays scandinaves.
L’utilisation de ces ressources oblige, après le captage de la chaleur et son stockage par élévation de température d'un fluide (eau, vapeur...), à transporter cette énergie vers le milieu de consommation dans les meilleures conditions en limitant les coûts d’installation, d’exploitation ainsi que les pertes thermiques en ligne.
Le transport d’eau chaude, traditionnellement utilisé en France en chauffage urbain, est effectué par une canalisation acier protégée et calorifugée, mise en place en sous-sol dans un caniveau béton dont le coût représente un investissement considérable et un encombrement important. Le procédé permet des températures élevées (Ville de Paris : transport de vapeur à 250 ° C) et des débits importants.
Plus récemment, l'apparition des tuyaux pré-isolés posés en pleine terre a permis d’abandonner la construction du caniveau mais en général limite la température de transport.
Dans l'industrie, les canalisations caloporteuses sont, dans la plupart des cas, posées en aérien ou au sol et subissent des dommages causés par la corrosion.
Les différentes techniques d'utilisation nous ont amenés à rechercher un matériau pouvant s'intégrer au marché français du chauffage urbain regroupant les hypothèses suivantes :
— pose en pleine terre évitant la construction d’un caniveau ;
— calorifugeage limitant les pertes en ligne et permettant le transport à longue distance ;
— protection du tuyau (acier) caloporteur contre la corrosion ;
— température du fluide transporté : 170 ° C ;
— diamètre du tuyau caloporteur de 27 mm (permettant l'alimentation du domaine privé) à 400 mm (permettant le transport à grande distance).
La gaine EVERITHERM est composée de deux gaines concentriques en fibres-ciment entre lesquelles est injectée une mousse de polyuréthane rigide qui intervient comme isolant. La gaine extérieure, revêtue d'un brai d’époxy, répond aux résistances mécaniques de la série A 2 définie par la Norme NF P 16304.
- Tuyau extérieur
- Mousse de polyuréthane
- Tuyau central
- Tuyau acier
- Espace d'air
- Gouttière
COUPE TRANSVERSALE
Le tuyau caloporteur est enfilé à l'intérieur de la gaine. Une lame d’air subsiste entre la paroi interne de la gaine et le tube acier qui repose sur des supports prévus au niveau de chaque manchon de raccordement.
Le choix de l’isolant, la lame d’air entourant le tuyau, la paroi interne fibres-ciment, permettent de transporter un fluide à 170 °C sans dommage pour la mousse de polyuréthane.
Une gouttière d'aluminium, noyée dans l'isolant à la génératrice inférieure de la gaine, permet l’installation d’un dispositif de détection de fuite et l’écoulement des eaux de condensation éventuelle vers le puits le plus proche.
La gaine EVERITHERM, fabriquée en éléments de 4 m de longueur, couvre les DN* de 100 à 600 mm qui permettent l'utilisation de tuyaux acier de 27 à 406,4 mm de ø (le 406 n'est pas limitatif).
Chaque élément est jointoyé à l’aide d’un manchon automatique à anneaux élastomère qui garantit une étanchéité totale de la gaine.
Le système EVERITHERM est complet et permet par ses nombreuses pièces de raccords (coudes, dérivations, points fixes, entrées de maçonnerie, manchons coulissants...) le transport et la distribution de l'eau surchauffée.
220 ou 240°
* DN : Diamètre Nominal
[Photo : Le tuyau caloporteur est enfilé à l'intérieur de la gaine.]
[Photo : T de dérivation.]
[Photo : Coupe longitudinale]
[Photo : Système complet.]
Joint plat néoprène
PERTES THERMIQUES
Les pertes thermiques sont calculées en fonction d'une température au sol de –5 °C, d'une conductibilité du sol de 1,5 Kcal/m·h, d'une profondeur de pose de 1 m, dans l’établissement de l’abaque ci-dessous.
Dans des conditions normales de pose et une vitesse normale d'utilisation (1,80 m/s), la chute de température est de l'ordre de la fraction de °C par km de canalisations.
COMPENSATION DE DILATATION
Comme dans un réseau traditionnel, les compensations de dilatation s’effectuent, soit par l'utilisation de compensateurs axiaux en puits, soit par l'utilisation de changements de direction en L, Z ou U (lyre).
À cet effet, des gaines à sections ovales prévues dans chaque Ø, placées de part et d’autre des coudes de changement de direction, laissent à la canalisation posée en pré-tension dans le petit rayon de la courbe une plage de déplacement à l’intérieur de la gaine qui permettra les mouvements dus à la dilatation (schéma page suivante).
[Photo : PRE-TENSION]
ETUDE DU PROJET
Nous assurons l’étude du projet en fonction des hypothèses (température de départ, de retour, distance, ∅ du tuyau acier, pertes thermiques autorisées).
Un plan d'exécution détermine les gaines à utiliser, les pièces de raccords à prévoir, l’implantation des points fixes et des compensations de dilatation.
MISE EN ŒUVRE
Les tuyaux extérieurs des gaines EVERITHERM sont conformes à la Norme NF P 16304 relative aux canalisations en fibres-ciment pour réseaux d’assainissement enterrés.
Leur mise en œuvre devra être exécutée conformément aux règles du Fascicule 70 (cahier des clauses techniques générales pour canalisation d’assainissement et ouvrages annexes) dans le respect des largeurs de tranchées, des hauteurs de couverture, et de la qualité du lit de pose.
| DN |
H (m) |
|
mini |
maxi |
| 100 |
0,70 |
6,00 |
| 125 |
0,65 |
5,50 |
| 150 |
0,75 |
4,75 |
| 175 |
0,75 |
4,50 |
| 200 |
|
4,00 |
| 250 |
0,80 |
3,75 |
| 275 |
0,90 |
3,75 |
| 300 |
|
3,75 |
| 350 |
|
3,80 |
| 400 |
0,80 |
4,10 |
| 450 |
|
4,30 |
| 500 |
|
4,30 |
| 600 |
0,90 |
3,10 |
Tableau des hauteurs de recouvrement admissibles (pose sous chaussée).
Les tuyaux acier sont ensuite soudés un à un et enfilés à l'avancement dans la gaine posée. Un cône en bois fixé à l’extrémité du premier permet le guidage de la canalisation.
[Photo : Tranchée — Profil en travers type.]
SUR LE CHANTIER
Un personnel spécialisé assure à l’entreprise désireuse, une assistance par une information et des conseils de mise en œuvre.
[Photo : Assistance sur chantier. Préparation d’une tranchée et pose de canalisation.]
