
CASCADE DE POMPES À CHALEUR DANS LE KB4 À DÜSSELDORF
En tant que bâtiments neufs, les immeubles non résidentiels tels que l'immeuble de bureaux ultramoderne KB4 dans la zone d'activités « Airport City » de Düsseldorf doivent répondre à des exigences légales élevées. C'est particulièrement vrai en matière de chauffage et de refroidissement des bâtiments. Les technologies modernes permettent de satisfaire facilement à ces exigences. Par exemple, avec des pompes à chaleur réversibles, qui peuvent être utilisées de manière économique comme générateurs monovalents de chaleur et de froid.
LE KB4 -UN IMMEUBLE DE BUREAUX ULTRAMODERNELe KB4, que le groupe Gerresheimer a choisi pour son siège social, offre environ 4300 m² de bureaux ultramodernes sur cinq étages. Chaque étage peut être divisé en deux unités locatives de tailles différentes, qui peuvent être divisées de manière flexible en fonction des besoins - de bureau unique à salon Affaires. Le sous-sol comprend également des salles de stockage et d'archivage ainsi qu'un parking souterrain. L'immeuble, dans lequel STRABAG Real Estate GmbH a investi environ 17 millions d'euros, a été achevé à la mi-2014 après une période de construction d'environ un an. À la fin de l'année dernière, une société du groupe Talanx a repris le bâtiment.
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COLLABORATION ÉTROITE ENTREBUREAU D'ÉTUDES ET CONSTRUCTEURSelon les normes en vigueur dans les immeubles de bureaux, l'une des tâches de planification était la climatisation des locaux. En plus d'un système de production de chaleur, il fallait donc installer également un système de refroidissement. Lors de la planification de l'installation, il a fallu tenir compte des exigences du décret allemand sur les économies d'énergie (EnEV). L'article 3 de la loi allemande sur la chaleur et les énergies renouvelables (EEWärmeG) stipule que les propriétaires de bâtiments neufs d'une superficie utile supérieure à 50 m² doivent couvrir leurs besoins en énergie de chauffage et de refroidissement par une utilisation proportionnelle d'énergies renouvelables. Les énergies renouvelables au sens de la loi comprennent la chaleur ambiante, l'énergie géothermique, l'énergie solaire et la biomasse. |
Le bureau d'études de Bodzian à Duisbourg s'est fixé comme objectif non seulement de répondre aux exigences légales, mais aussi de trouver la solution la plus efficace et la plus raisonnable possible pour KB4. Les idées ont été recueillies de manière intensive, rejetées ou concrétisées et développées plus avant. Jusqu'à ce que l'ingénieur planificateur Frank Müller ait trouvé un concept répondant aux exigences du bureau d'études et aux besoins du client. Pendant toute la phase de développement du concept énergétique, le bureau d'études a été soutenu par le fabricant Mitsubishi Electric. « Grâce à la collaboration continue entre les planificateurs, les ingénieurs et nos experts techniques, nous contribuons, en tant que fabricant, à trouver une solution système optimale qui réponde aux exigences de qualité élevées tant de la part du bureau d'études que de notre part », explique Bernd Brinkmann, consultant en planification NRW chez Mitsubishi Electric. |
CASCADE DE POMPES À CHALEUR -CHAUFFER ET REFROIDIR À LA DEMANDELa conception du système avec neuf pompes à chaleur air/eau en cascade permet le chauffage et le refroidissement simultanés. « La technique de mesure, de commande et de régulation permet de déterminer l'unité extérieure qui produit de l'énergie frigorifique et calorifique, ainsi que la quantité d'énergie qui doit être produite à un moment donné. Nous pouvons ainsi produire les deux énergies simultanément et en fonction de la demande », résume Bernd Brinkmann, Consultant en planification NRW chez Mitsubishi Electric. |
EN HIVER AUSSIUNE RENTABILITÉ CONVAINCANTEPour assurer un service fiable même lorsque les températures extérieures sont basses, les appareils sont équipés de la technologie Zubadan. Le circuit d'injection Flash garantit un circuit de fluide frigorigène stable aux basses températures extérieures. Ce système permet une puissance de chauffage de 100 % jusqu'à 15 °C sans qu'il soit nécessaire de faire intervenir un autre système de production de chaleur tel qu'un élément chauffant électrique. Le fonctionnement parfait des appareils est même garanti jusqu'à des températures de -28 °C. |
NEUF MODULES EXTÉRIEURSRACCORDÉS EN CASCADELes neuf modules extérieurs sont reliés en cascade, mais chaque machine peut fonctionner individuellement en mode chauffage ou refroidissement. Par temps froid, neuf appareils peuvent produire de la chaleur, par temps très chaud, les neuf pompes à chaleur fonctionnent toutes en mode refroidissement si nécessaire. Pendant les périodes de transition, lorsque le rayonnement solaire dans les bureaux du côté sud est si fort qu'une climatisation est nécessaire, alors que le chauffage est encore nécessaire du côté nord, une partie des appareils peut produire de la chaleur et le reste refroidir. Pour un rendement énergétique optimal, les modules extérieurs sont installés en U sur le toit du bâtiment. Grâce à cette configuration, l'air sortant est soufflé dans l'espace entre les pompes à chaleur et réchauffe ou refroidit ainsi l'air d'admission de manière que l'installation puisse fonctionner plus efficacement. |
DRÔLEMENT INTELLIGENTE :LA TECHNIQUE DE RÉGULATIONLa régulation à la demande est rendue possible par une technologie de régulation spéciale. Un kit de raccordement PAC-IF012B-E a été installé pour chaque pompe à chaleur. Ce kit de raccordement permet de raccorder un grand nombre d'échangeurs de chaleur aux unités extérieures de la série Mr. Slim. Celles-ci peuvent être raccordées par exemple à des unités de ventilation ou à des rideaux d'air chaud. |
DES BALLONS D'ACCUMULATION POURUNE PLUS GRANDE EFFICACITÉLes trois ballons d'accumulation alimentent le circuit d'eau chaude ou froide du bâtiment de manière appropriée et selon les besoins. L'utilisation de ces ballons d'accumulation permet d'éviter les cycles marche/arrêt inutiles des pompes à chaleur, qui peuvent dès lors fonctionner de manière plus économique. La distribution de la chaleur s'effectue par une activation du noyau en béton, qui supporte la charge thermique de base. De plus, des radiateurs ont été installés pour fournir suffisamment de chaleur aux heures de pointe. Le froid est distribué par une centrale de traitement d'air (RLT). Ceci correspond aux prescriptions d'aménagement qui prévoient l'élimination des climatiseurs. |
CONCLUSIONUn résultat qui répond à toutes les attentes : >>Dans le KB4 a été installée une pompe à chaleur air/eau, qui non seulement répond aux prescriptions légales, mais aussi fonctionne comme un système de production de chaleur monovalent et peut chauffer et refroidir en même temps. Le fait que les deux fonctions soient assurées par le même système constitue pour le KB4 une solution plus simple et plus durable que l'équipement classique avec système de production de chaleur et installation climatisation. |