Brevet FR2851116A1 — publié le 20040813

FILS CHAUFFANTS A RESISTANCE AUTOCONTROLEE PAR LA TEMPERATURE PAR EFFET PTC, NAPPES LES CONTENANT ET LEURS APPLICATIONS Domaine de l'invention La présente invention concerne des fils chauffants comprenant des polymères à résistance autocontrôlée par la température par effet PTC, et les nappes chauffantes à base de ces fils, ainsi que les matériaux à usage domestique ou industriel qui les incorporent et en particulier les matériaux utilisés dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. Art antérieur et problème technique Les moyens de chauffage par électricité connus supposent la mise en place de systèmes de mesure de température pour limiter les apports d'énergie en fonction des niveaux de température atteints en tel ou tel endroit de l'ensemble considéré. Quand les systèmes en question sont hétérogènes, ce qui est le plus souvent le cas, il est vite impossible de situer pratiquement les zones où mettre les dits systèmes de mesure destinées à donner des instructions aux postes d'apport d'énergie électrique. Les matériels de cordons chauffants électriques sont connus dans l'industrie depuis fort longtemps, mais ils présentent de grandes difficultés de mise en place, de raccordements électriques, d'insertion dans des systèmes de sols, de plafonds, de tubes. Les coefficients de transferts de chaleur sont très faibles, et toute panne est très coûteuse à réparer. Le principe de chauffage des fils chauffants commercialisés à ce jour est basé sur l'effet joule produit entre les deux extrémités du fil chauffant. Par exemple les fils chauffants commercialisés par Raychem sous la référence FCW-TX sont constitués d'une âme centrale conductrice et chauffante qui nécessite d'être recouverte de plusieurs couches de matériau isolant tels que les PTFE, des fibres de verres, ou des tresses de cuivre. Ces fils qui ne contiennent pas de matériau à résistance autocontrôlée par la température par effet PTC ne permettent pas de réguler la température du milieu à chauffer environnant. Dans l'art antérieur on trouve de nombreux documents qui décrivent la mise en #uvre des techniques de chauffage permises par les céramiques à effet PTC, et certains polymères plastiques à l'état fondu. Le principe de base est le fait que la température de tout ensemble peut être garantie sans mesure permanente, et cela de façon réversible selon un grand nombre de cycles de chaud et de froid. Selon ce principe, les dispositifs de l'art antérieur sont utilisés à des applications diverses telles que : # chauffage instantané de l'eau sans besoin de stockage, # garantie de non condensation de zones ou boîtiers électriques où les produits doivent rester au sec, # émissions contrôlées d'odeurs en faisant varier la température des bacs contenant les dites odeurs, # chauffages pour anti buées sur rétroviseurs, # pistolets à colle, # couverture chauffante, # chauffage de nourriture ou de plaques chaudes ou bacs de chauffe pour liquides à niveaux variables dans le cas de tasses bues progressivement avec risques de refroidissement ou de surchauffe en cas d'absence de performance PTC, # saisie de température par effet PTC, ou déglaçage permanent de paraboles et antennes diverses extérieures. Dans le brevet US 5. 714.096 on décrit des compositions ou des formulation originales telles que des polypropylènes modifiés par des greffons maléiques avec usage d'un solvant et de carbone conducteur pour modifier les températures de switch PTC et leur mise en #uvre pour fabriquer des pâtes conductrices pour des chauffages de rétroviseurs de voitures à bas coûts. La chauffe contrôlée là où il est difficile de mettre et de lire des thermomètres a été décrite dans le brevet US 6. 121.585 avec un polymère PTC déposé sur un support pour un agencement de surfaces chauffantes destiné à tenir au chaud des tasses de breuvages en automobile. Il existe donc un besoin de disposer de système d'apport d'énergie sous forme de fils ou de nappe chauffante tel que leur forme et leur performance électrique soit régulable et adaptable au matériau à chauffer sous, sur ou dans lequel le fil ou la nappe sera incorporé et qui soit peu coûteux et plus facile à fabriquer que les systèmes de l'art antérieur. Résumé de l'invention L'invention a pour objet un fil chauffant comprenant un premier fil conducteur enrobé d'une première couche de polymère conducteur à effet PTC et d'une deuxième couche conductrice électriquement. La deuxième couche peut être constitué d'un fil conducteur électrique enroulé en spirale autour de la couche de polymère conducteur ou bien constituée d'un conducteur électrique sous forme d'une tresse. L'invention a aussi pour objet une nappe chauffante comprenant au moins un fil chauffant tel que décrit ci dessus. Selon un mode de réalisation, la nappe a une densité de matériau conducteur à effet PTC comprise entre 0. 05 et 3Kg/m2. Selon encore un autre mode de réalisation, la nappe est recouverte par un polymère isolant électriquement et conducteur thermique. L'invention fournit aussi une structure chauffante mono ou multicouches comprenant au moins une nappe chauffante selon l'invention. L'invention fournit aussi l'utilisation de nappe ou structure chauffante selon l'invention dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de l'aviation, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. L'invention fournit aussi des matériaux chauffants à usage domestique ou à usage industriel comprenant une nappe ou structure chauffante selon l'invention, en particulier des systèmes chauffants du type tuyau ou échangeur à plaques chauffantes instantané. L'invention fournit encore des matériaux chauffants de construction de bâtiments pour sols, murs, plafonds, ou sous couche de tapis comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. L'invention fournit aussi des systèmes chauffants comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. L'invention porte aussi sur l'utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes d'au moins une nappe ou structure chauffante selon l'invention. Exposé détaillé de l'invention L'invention a pour objet un fil chauffant et une nappe chauffante à base de celui-ci. Le fil chauffant comporte une âme de métal conducteur qui est entouré de matériau PTC thermoplastique. La taille de l'âme, sa résistance mécanique, sa conductivité sont des paramètres ajustés selon les besoins de puissance du circuit prévu en nappe. L'épaisseur et la nature du matériau PTC est également en ligne avec les puissances et les voltages de service prévus. L'épaisseur dépendra des performances technologiques en extrusion, afin d'éviter tout contact parasite entre le conducteur central et le conducteur extérieur sous peine de court circuit destructeur. S'il doit être plongé dans un milieu conducteur, ce fil sera avantageusement recouvert à l'extérieur par un isolant électrique, de préférence conducteur thermique. Les fils présentent en général une charge de matériau PTC d' environ 50g à 60g par mètre linéaire et une puissance de 1500 à 2000 watt par mètre linéaire. Ces puissances sont modifiables en changeant le voltage à composition du matériau PTC constante ou en changeant la composition du matériau PTC à voltage constant. La nappe peut comprendre un fil unique qui est disposé selon des lignes parallèles, ces lignes étant reliées par des boucles aux extrémités. Dans un tel cas, le fil n'est pas nécessairement recouvert d'un polymère isolant, la nappe étant elle éventuellement recouverte d'un tel matériau ou entre deux matériaux isolants. Alternativement, le nappe peut comprendre un assemblage ou un maillage comprenant une pluralités de fils, avec des conducteurs en peigne. Dans ce cas, les fils sont avantageusement recouverts d'un isolant. La nappe peut aussi être constituée de fils composites chauffants agencés sous forme de mailles à dimensions variables, obtenues par tout procédé textile. Les nappes obtenues à partir de ces fils sont régulables en température, en puissance, en voltage, en cinétique de chauffe et nombres de cycles de stabilité. Les nappes selon l'invention peuvent être adaptées à toutes les formes de matériaux chauffants. De plus, selon les performances désirées, on obtient des systèmes très réactifs qui montent à plus de 100 C en quelques secondes et avec de très fortes puissances de plus de 100.000 watt/m2 dans certains cas, en fonction des différentes compositions à effet PTC utilisées. Ces systèmes d'apport d'énergie en nappes à effet PCT supportés ont l'avantage de simplifier les modes de branchements électriques, tout en restant fiables même en cas de dommages mécaniques des surfaces. Cette possibilité de chauffer en nappes des zones de toutes dimensions, et de façon homogène, permet de simplifier les mises en place des éléments chauffants dans les situations industrielles et domestiques les plus variées. Avec des voltages très différents (2. 5 à 440 volts), pour des puissances allant de 30 à 10. 000 watts par m2 et plus, des températures d'équilibres allant de 0 C à 120 ou 150 C ou plus, une gamme illimitée d'usage des compositions de polymères conducteurs à températures maîtrisées est ainsi définie. Selon les modes de régulation des extrusions de fabrication, les fils auront des densités de matériau PTC obtenues par mètre linéaire, et revenant en final à des densités par M2 de nappes dérivées de 0. 05 à 3Kg/M2. En fonction des utilisations ultérieures des nappes chauffantes celles ci peuvent être avantageusement recouverte d'un polymère isolant électriquement mais conducteur sur le plan thermique afin d'assurer les transferts de chaleur. Cette couche isolante comprend par exemple des poudres de types aluminium noyées dans des matrices polymériques de type PMMA ou tout autre système d'enrobage isolant. La couche de polymère conducteur à résistance autocontrôlée par la température comprend notamment un matériau composite polymérique rendu conducteur par incorporation de graphite dans une matrice polymère. L'application d'une tension suffisante conduit à un échauffement par effet Joule. En absence d'un mécanisme disjoncteur, la température croit jusqu'à destruction du matériau. Les matériaux composites polymériques utilisés montre une augmentation de la résistance en fonction de la température (effet PTC ou "Positive Température Coefficient"), de sorte que l'intensité se stabilise à une température d'équilibre. Cet effet PTC permet donc une régulation thermique de l'intensité du courant, il présente de nombreux avantages par comparaison avec les résistances traditionnelles: # La régulation des systèmes de chauffage électrique est classiquement obtenue par inclusion dans le circuit d'un disjoncteur thermique. En cas de panne de ce dernier le circuit ou le fusible de sécurité est grillé. Le matériau PTC s'autorégule sans qu'il soit nécessaire d'inclure ni disjoncteur ni fusible. # Le système chauffant PTC présente un moindre risque de combustion et de court-circuit. # En cas de mise à la terre involontaire d'une zone d'élément chauffant PTC il ne se produit pas de court circuit. # L'effet PTC génère une température modérée, ce qui présente 2 bénéfices par rapport aux systèmes traditionnels : # Les spécifications imposées aux matériaux isolants doivent être moins sévères ; # L'apport de chaleur s'effectue par une surface plus étendue. # Le matériau composite peut être transformé par les méthodes utilisées dans l'industrie des plastiques (co-extrusion, moulage, etc. ). Il peut aussi être appliqué comme une peinture sur les substrats isolants de toute géométrie. On peut utiliser plusieurs types de systèmes polymères composites qui présentent l'effet PTC. Selon un premier type, l'effet PTC est basé sur le phénomène de l'expansion des cristaux polymères perturbant le réseau de la charge conductrice. La résistance du composite diminue lentement quand on augmente la quantité du noir de carbone dans une matrice polymérique semi- cristalline, jusqu'à une concentration où la résistance chute. Cette dernière représente une transition géométrique qu'on appelle le seuil de percolation. Il a été trouvé que le maximum de l'effet PTC correspond à une concentration critique qui se trouve au voisinage du seuil de percolation. Quand la température du matériau s'approche de la fusion de la matrice, une expansion de la zone cristalline déclenche l'effet PTC. Cependant une haute énergie des particules du noir de carbone et un bas module de cisaillement de la matrice provoquent une chute de la résistance, connue comme l'effet NTC (Negative Température Coefficient). Ce premier type est décrit dans les références suivantes (CA désigne les Chemical Abstracts): 131 :243891 CA Tl Organic PTC thermistor materials with high transitive température AU Yang, Fubiao; Li, Yongqin ; Li, Xiaojun CS Department 5, National University of Defense Technology, Changsha, 410073, Peop. Rep. China SO Gongneng Cailiao (1998), 29(Suppl.), 724-725 CODEN: GOCAEA; ISSN : 1001- 9731 PB Gongneng Cailiao Bianjibu 129 :331461 CA TI Effect of thermal treatment on crystallization and PTC properties of conductive PVDF/CB composite AU Wang, Jikui; Wang, Gengchao; Zhang, Bingyu ; Bin ; Zhiping CS Inst. Mater. Sci. Eng., East China Univ. Sci. Technol., Shanghai, 200237, Peop. Rep. China SO Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng (1998) , 14(5), 93-95 CODEN: GCKGEI ; ISSN : 1000-7555 PB "Gaofenzi Cailiao Kexue Yu Gongcheng" Bianjibu 125 :277325 CA Tl Influences of crystallization histories on PTC/NTC effects of PVDF/CB composites AU Zhang, Mingyin; Jia, Wentao; Chen, Xinfang CS Dep. Materials Science, Jilin Univ., Changchun, 130023, Peop. Rep. China SO J. Appl. Polym. Sci. (1996), 62(5), 743-747 CODEN : ISSN: 0021-8995 104 :121274 CA TI Heaters IN Shibata, Tsuneo ; Nishida,Takeo; Terakado, Masayuki ; Nitta, Isao PA Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Japan SO Jpn. Tokkyo Koho, 5 pp. CODEN: JAXXAD Selon un deuxième type, l'effet PTC est basé sur la présence de deux polymères immiscibles. Parmi des matériaux de ce type les systèmes PVDF/HDPE chargés en noir de carbone sont les plus connus. Les phases du PVDF et HDPE sont immiscibles, donc l'effet PTC dans ce cas dépend beaucoup de la morphologie et de la distribution du noir de carbone entre ces deux phases. Le noir de carbone est préférablement dispersé dans la phase HDPE qui devient la phase conductrice. Si le PVDF est en bon équilibre par rapport au HDPE, la phase PVDF forme une structure particulière favorable pour l'effet PTC. Une répartition singulière de la phase PE conductrice dans la phase PVDF est la condition pour contrecarrer l'effet NTC qui se produit à la fusion du HDPE qui est inférieure à celle du PVDF. Ce deuxième type est décrit dans les références suivantes : 131 :287163 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly(vinylidene fluoride) and high density polyethylene: the relationship between morphology and positive and negative température coefficient effects AU Feng, Jiyun ; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1999), 39(7), 1207-1215 CODEN : PYESAZ; ISSN : 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130 :96227 CA Tl Carbon black-filled immiscible blends of poly(vinylidene fluoride) and high density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jeng ; Chi-Ming CS Dep. of Chemical Engineering, Advanced Engineering Materials Facility, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Polym. Eng. Sci. (1998), 38(10), 1649-1657 CODEN : PYESAZ ; ISSN : 0032-3888 PB Society of Plastics Engineers 130 :52964 CA Tl Carbon black-filled immiscible blend of poly( vinylidene fluoride) and high-density polyethylene: electrical properties and morphology AU Feng, Jiyun ; Chi-Ming CS Department of Chemical Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology, Kowloon, Hong Kong SO Annu. Tech. Conf. - Soc. Plast. Eng. (1998), 56th(Vol. 2), 2476-2480 CODEN : ACPED4; ISSN : 0272-5223 PB Society of Plastics Engineers et enfin la demande de brevet WO 9805503 On peut avantageusement utiliser les compositions à effet PTC contenant des polymères fluorés par exemple celles divulguées dans la demande EP-A-1205514 (à laquelle il est renvoyé pour la description des mélanges polymères en cause) qui décrit des compositions à base de polymères PVDF combinés avec des solvants liquides et des diluants compatibles ou des compositions contenant des polymères PMMA en suspension et en mélange bien dispersés avec des particules conductrices appropriées. On préférera les matériaux composites comprenant en poids, le total étant 100% : A) 40 à 90% de PVDF homopolymère ou copolymère cristallisé essentiellement en forme beta, B) 10 à 60% d'une charge conductrice, C) C) 0 à 40% d'un polymère cristallin ou semi- cristallin, D) D) 0 à 40% d'une charge différente de C, et tel que les cristaux en forme beta sont nucléés sur la surface des particules de la charge conductrice Le composé A sera choisi parmi les copolymères du VF2 et du VF3 ayant au moins 60% en moles de VF2, les copolymères du VF2, du TFE et de l'HFP ayant au moins 15% en moles de motifs TFE et avantageusement les copolymères VF2-TFE-HFP de composition molaire respective 60 à 80/ 15 à 20/ 0 à 25. Le composé C sera choisi parmi le PVDF homopolymère qui n'est pas sous forme beta et les copolymères VF2-HFP contenant au moins 85% de VF2. Selon un mode de réalisation, le fait d'avoir des latex avec des particules dispersées permet leur mise en #uvre sur l'âme centrale du fil chauffant par extrusions coaxiales tout en modifiant le poids de polymères PTC par Km de fil coextrudés. Selon un mode de réalisation, on obtient les fils chauffants selon l'invention par extrusion sur le fil central formant une âme, puis enrobage par un matériau conducteur ou enroulement d'un second fil conducteur. On peut aussi utiliser toute autre technique appropriée. Les éléments électriquement conducteurs des fils conducteurs du fil chauffant sont constitués de tout matériau conducteur électrique comprenant par exemple un métal tel que le fer, l'aluminium, le cuivre, le nickel, le laiton et leurs alliages. Les épaisseurs des fils composites seront au final de moins de 1mm pour permettre éventuellement des tissages lents, ou davantage selon les limites de rigidités vers 2 à 3 mm ou plus pour des mises en #uvre plus douces et afin d'éviter toute rupture par pliages abusifs. Les nappes obtenues par agencement des fils PTC se présentent en général sous forme de rubans de fils accolés ou de rouleaux de nappes tissées avec les fils chauffants selon l'invention de longueur d'au moins 1 mètre jusqu'à environ 50 mètres de long et de largeur d'au moins 0. 01 mètre jusqu'à 5 mètres et dans le cas des nappes tissées avec des mailles de taille comprise entre 0. 5 par 0. 5 mm à 50 par 50 cm selon les puissances requises. Le réseau de conducteurs électriques est de préférence intégré sous forme de modules étanches. Une fois identifié le type de performances voulues, les produits à résistance autocontrôlée par la température (PTC) disponibles peuvent être utilisés selon les paramètres de choix suivants : # Voltage de 9 à 440 v. # Densité de puissance de 30 à 100.000 w/m2. # Températures de +2 c à +150 c ou plus selon les compositions de polymère utilisées. # Longévité adaptée aux situations selon les formules. # Fréquences de changements chaud/froid. # Vitesse de montée en température. # Mode de régulation autour du point de consigne. # Limites économiques et critères de surfaces. Selon un autre objet, l'invention concerne des structures mono ou multicouches d'isolation et/ou de protection par exemple de corrosion, comprenant les nappes chauffantes décrites ci-dessus. Par structures chauffantes monocouches on entend l'intégration de la nappe chauffante dans une seule épaisseur de matériau isolant par exemple des dalles de béton ou des plaques de sol acrylique, des plaques de plâtres, de polymère, etc. Par structures chauffantes multicouches on entend l'insertion de la nappe chauffante entre différentes couches de matériaux identiques ou différents ayant des propriétés isolantes et/ou de protection par exemple de corrosion. L'invention a aussi pour objet les matériaux chauffants fabriqués à partir de telles nappes chauffantes. En particulier on peut utiliser les nappes chauffantes recouvertes d'un polymère isolant électriquement mais conducteur sur le plan thermique, pour réaliser un échangeur à plaques chauffantes instantané plus léger et plus compact que les systèmes actuels qui en limitent les installations à des sites dispersés mais sous fort contrôle technique. Cet échangeur à plaques chauffantes instantanées est conçu selon le modèle connu en aluminium ou en acier. Les modules correspondants sont réalisés ici en plaques de PMMA ou autre système liant plastique chargé de poudre aluminium aux granulométries bien réparties et déjà utilisées pour réaliser des moules rapides pour séries limitées. Ce faisant, les plaques qui entourent les éléments PTC sont rendues isolantes au plan électrique, tout en ayant de très bonnes propriétés de conductivité électrique recherchée, avec 1 à 5 mm d'épaisseur au lieu des 20 mm imposés pour le moment par les éléments chauffants à 800 C et aux problèmes liés à la réduction de ces températures à moins de 100 C sans perte d'étanchéité et sans déformation des plaques de métal. Les éléments obtenus sont bien plus compacts que les modèles connus à ce jour pour le même service. Les applications des ces matériaux chauffants sont maintenant précisées dans tous les domaines humains et industriels connus avec la mise en place, au cas par cas, des compositions de polymères à effet PTC les plus performantes. Les systèmes étudiés d'apports d'énergies auto limitée en nappe peuvent couvrir les activités suivantes ; # bâtiments chauffés en hors gel à +2 C au sol, ou à 15 C pour un premier chauffage au sol, ou des nappes au plafond autour de 40 C selon les limites imposées par la stabilité des matériaux ( plâtres, polymères...). # Les sous couches de tapis pour sécher et éviter les proliférations des acariens et assurer un confort de contact immédiat. # Les usages domestiques en gastronomie entre 30 et 70/80 C et plus pour améliorer les goûts des produits sous cuisson contrôlée, et le maintien en température des aliments préparés, ou même leur réchauffage rapide sans autre matériel qu'une plaque de chauffe sans thermostat nécessaire. # Les détails de chauffe par contact dans les salles de bains. # Les transports d'énergie dans les fonds marins, dans de l'eau à +4 C dès 500 mètres de fond, avec la possibilité de chauffer des tubes de 12 pouces % en plus des précautions d'isolation des tubes par éléments isolants. # Le dégivrage des moyens de transport par apport rapide d'énergie sous température fixée à l'avance, et à puissance évolutive; il peut aussi bien s'agir des ponts de bateaux que des ailes d'avion et que des habitacles de voitures ou véhicules commerciaux. # Les domaines de santé, de l'élevage de tous animaux domestiques ainsi que pour l'industrie alimentaire, avec la possibilité de chauffer à tout moment toutes surfaces à la température voulue, de 35 C à la température de pasteurisation/ 70 C pendant la période jugée optimale après des tests de validation. # L'industrie en général avec les produits sensibles à la température pour les stockages, les lignes de transports, les réacteurs, les moules pour matériaux # Egalement, les surfaces sous les racines des plantes pour permettre des croissances contrôlées à chaque niveau de température déterminé optimal. Les transmissions de chaleur aux plantes se font bien plus rapidement et avec économie par les contacts de racines que par le milieu aérien. Selon un autre objet l'invention concerne les matériaux à usage domestique ou à usage industriel dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés qui comprennent les dispositifs (nappes ou structures chauffantes) tels que décrit ci-dessus. Pour les matériaux de construction de bâtiments à usage industriel ou domestique tels que les matériaux pour sols, murs plafonds ou sous couche de tapis à usage industriel ou domestique, on utilise plus particulièrement ce concept pratique de nappes chauffantes pour maintenir les températures aux seuils visés : hors gel à +2 C, confort à 15/25 C, séchage à 30/40 C, chauffage par rayonnement basse température. Les transferts d'application se font entre le secteur industriel et le secteur domestique par réduction de la taille des zones chauffées aux 10 à 100 m2 usuels en habitat urbain ou rural. Selon un autre mode d'application l'invention concerne des tuyaux chauffants et en particulier des tuyaux chauffants pour le transports de pétrole ou de gaz en production off shore ou on shore qui comprennent les nappes chauffantes. Le problème du maintien en température des flux de pétrole sous l'eau à plus de 500 mètres de fond est très important, car l'eau est à 4 C du fait de la pression, tandis que les fluides sont pompables à plus de 50 C. Il est impératif de maintenir des températures minimales pour ne pas boucher les circuits. Ceci est obtenu avec des isolations thermiques qui permettent des arrêts limitées à un certain nombre d'heures, mais sans apport d'énergie possible à ce jour. Les nappes chauffantes PTC permettent de doser les puissances requises pour compenser les pertes de chaleur de l'ordre de 60 W/m2 pour des tubes de 12 pouces 3/4 qui offrent des surfaces de pertes de 1 m2/mètre linéaire. La puissance requise est donc de 480 KW pour un tube de grand fond de 8 km, ce qui est typique en production off shore. Les puissances de quelques MW sur les plates formes permettent ce genre d'appoint de puissance. Afin de pouvoir chauffer en contrôlant la température, les nappes sont par exemple insérées dans les multicouches de protection de corrosion des tubes, entre la couche époxy et la couche de polyoléfine. Selon un autre mode d'application l'invention concerne l'utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes des nappes ou structures chauffantes telles que décrites ci dessus. Le nettoyage physique des surfaces techniques est plus ou moins crucial au plan micro biologique selon la destination de ces plans de travail. Qu'il s'agisse d'industrie alimentaire, de pharmacie, de chirurgie, de laboratoires biologiques divers, il est souvent essentiel d'avoir des surfaces propres dont on est aussi certain qu'elles sont décontaminées de toute pollution microbienne extérieure à un moment donné. D'ordinaire, ce but est présumé atteint quand les nettoyants de surface sont réputés antibactériens dans les conditions de mise en #uvre prescrites. Mais il est clair que les contrôles de surface ne se font pas couramment, à chaque nettoyage antimicrobien. L'option de chauffage PTC des surfaces permet de procéder en deux étapes, dont la première consiste à nettoyer mécaniquement les surfaces. Ensuite, la seconde étape est celle de chauffer la surface visée pendant le temps compté de 1 à 15 minutes à la température requise et obtenir l'assainissement souhaité. Dans un mode d'application particulier de la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes, les nappes chauffantes recouvertes de polymère isolant permettent de mettre en place des systèmes de génération d'eau chaude instantanée qui ne chauffent l'eau qu'au moment de l'ouverture du robinet, qui sont plus légers et plus compacts que les systèmes actuels et qui offrent une option de garantie et de performance améliorée. Concernant les divers contrôles de procédés dans l'industrie pour toute la gamme de températures entre +5 C et +150 C, il est souvent très difficile de réguler autour des niveaux requis en raison de l'hétérogénéité des systèmes étudiés. On assiste à des phénomènes de surchauffe en surface, pour des températures à c#ur insuffisantes. Dans les mises en #uvre de systèmes alimentaires délicats, de bio fermentations par exemple lactiques et/ou fromagères, de maturation des viandes, des crèmes, des chocolats, glucoses et autres, le respect des températures maximales strictes oblige à des systèmes de régulation très complexes. La mise en place de nappes chauffantes aux formes et puissances ajustables selon les besoins permet de simplifier la conception de ces matériels. Ces nappes peuvent être adaptées sous toutes les formes, avec les surfaces ou mailles conductrices chauffantes décrites ci dessus. Dans le domaine de l'aviation, les avions ont des points très sensibles aux températures extérieures à -50 C. Les protections actuelles se font avec des apports de puissances constantes, ce qui entraîne des surchauffes ou des températures trop basses. Il est donc souhaitable de pouvoir chauffer en divers points de façon contrôlée en délocalisé en intégrant par exemple, des réseaux espacées de fils agencés en nappes chauffantes dans les ailes d'avion composites pour les protections antigel de surface ainsi que pour maintenir en température des organes d'évacuation divers et des circuits exposés hors de la carlingue. Cette performance est permise par les propriétés de chauffage homogène et régulier des nappes de l'invention. L'invention sera mieux comprise au regard des exemples suivants, qui sont donnés à titre illustratif et non limitatif. Exemples Préparation des fils et rubans chauffants. Exemple la Un fil de cuivre rond de 1 mm de diamètre ou carré de 4mm2 de surface et de longueur illimitée est recouvert par coextrusion selon un procédé connu de l'homme de l'art par une composition d'un mélange de polymères PTC (30 % de Graphite, 40 % de PVDF, 30 % de PMMA. Après refroidissement et solidification, l'épaisseur de matériau PTC obtenue est de environ lmm. On ajoute simultanément sur le fil PTC une tresse de cuivre qui entoure le matériau PTC. Exemple 1b Les fils chauffants obtenus selon l'exemple la sont isolées électriquement par application d'une couche d'un polymère isolant de type PMMA sans nuire aux échanges de chaleur. Les fils ont en final une charge de matériau PTC d' environ 50g à 60g par mètre linéaire et une puissance de 1500 à 2000 watt par mètre linéaire. Ces puissances sont modifiables en changeant le voltage à composition du matériau PTC constante ou en changeant la composition du matériau PTC à voltage constant. Exemple le Les fils obtenus selon l'exemple 1b sont ensuite assemblés et collés pour constituer un ruban de 2 cm de large. Un ensemble de rubans placés les uns à coté des autres constitueront une nappe chauffante. Exemple 2 Les tubes de plastiques PE pour adduction d'eau ou autres transports doivent être chauffés à leurs extrémités par des manchons délicats et coûteux. Il est possible d'insérer des fils chauffants obtenus à l'exemple la ou lb en bout de tube pour les activer au moment requis de la soudure à température déterminée. Les puissances sont de l'ordre de 5000 W/m2 sur des espaces restreints et en optimisant les temps de chauffage pour éviter les déformations et optimiser la qualité des collages. Exemple 3 Une nappe chauffante avec des fils ou rubans isolés électriquement obtenue comme décrit dans les exemple 1 b ou le est intégrée dans une épaisseur de 10 mm de ciment autolissant au dessus du béton de sol et par bandes de 10 mètres de long. Le courant est branché en donnant en 20 minutes les températures indiquées. Les enregistrements de courant consommé montrent les alternances de puissances nécessaires entre le jour et la nuit, ainsi que les changements de puissance en fonction de la température pendant la journée. Exemple 4 On utilise les fils ou rubans chauffants obtenus selon les exemples la ou lb dans le cadre du chauffage de surfaces sensibles, où il est possible de garantir la propreté microbiologique à tout moment sans avoir besoin de contrôle immédiat préalable. Les tests de chauffe à 70 C minimum, et 80 C maximum, ont montré que les germes classiques sont éliminés alors que la surface témoin est restée contaminée. Ceci s'applique aussi pour la garantie de maintien en température de l'eau dans les réserves d'eau chaude sans risque de passer au dessous de 50 C ainsi que pour les systèmes de génération d'eau chaude instantanée avec échangeur à plaques chauffantes instantanées. REVENDICATIONS 1. Fil chauffant comprenant un fil conducteur central enrobé d'une première couche de polymère conducteur à effet PTC et d'une deuxième couche de matériau conducteur. 2. Fil chauffant selon la revendication 1 dans lequel la deuxième couche est constituée d'un fil conducteur électrique enroulé en spirale autour de la couche de polymère conducteur 3. Fil chauffant selon la revendication 1 dans lequel la deuxième couche est constituée d'une tresse d'un conducteur électrique. 4. Fil chauffant selon les revendications 1 à 3 recouvert d'un matériau isolant électriquement et conducteur thermique. 5. Nappe chauffante comprenant au moins un fil chauffant selon les revendications 1 à 4. 6. Nappe chauffante selon la revendication 5 ayant une densité de matériau PTC comprise entre 0.05 et 3Kg/m2. 7. Nappe chauffante selon la revendication 5 ou 6 recouverte par un polymère isolant électriquement et conducteur thermique. 8. Structure chauffante mono ou multicouches comprenant au moins une nappe chauffante selon l'une des revendications 5 à 7. 9. Utilisation de nappe ou structure chauffante selon les revendications 5 à 8 dans les domaines de la construction et du bâtiment, du transport d'énergie dans les fonds marins, de l'aviation, de la santé humaine ou animale, de l'industrie alimentaire ou de l'industrie des contrôles de procédés. 10. Matériaux chauffants à usage domestique ou à usage industriel comprenant les nappes ou structures chauffantes selon les revendications 5 à 8. 11. Matériaux chauffants de construction de bâtiments pour sols, murs, plafonds, ou sous couche de tapis comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications 5 à 8. 12. Systèmes chauffants comprenant au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications 5 à 8 13. Utilisation pour la suppression par chauffage de la contamination par des agents pathogènes d'au moins une nappe ou structure chauffante selon l'une des revendications 5 à 8.