Piloter des pompes en fonction des besoins grâce à la gestion technique de bâtiment (GTB)
Les quatre titres de champion du monde de la Mannschaft réveillent, chez les amateurs de football, toujours autant de souvenirs euphoriques à travers les générations. Le musée allemand du football (Deutsche Fußballmuseum) de Dortmund retrace la conquête de ces différents titres et témoigne de bien d'autres anecdotes et événements de l'histoire du football. Un « espace action », une zone dédiée aux manifestations et un espace restauration parachèvent littéralement cette expérience footballistique unique. La configuration multifonctionnelle du bâtiment pose tout autant de défis dans la gestion de la climatisation. Afin que les visiteurs bénéficient à tout moment d'une température ambiante confortable et optimale, un « nouveau plan tactique » a été mis en place pour la climatisation. C'est ici que les pompes Wilo entrent en jeu. Pilotées par le système de gestion technique de bâtiment, elles distribuent la chaleur ou le froid en fonction des besoins du moment.
Jouer sur toute la largeur du terrain
Les contraintes de climatisation (alimentation en chaleur et en froid) ne pouvaient, en effet, être plus variées.Une façade vitrée, haute de plusieurs mètres, diffuse des éléments multimédia qui apportent aux visiteurs un premier aperçu de l'univers du football allemand dans lequel ils s'apprêtent à pénétrer ; elle ne doit donc jamais être embuée. Les surfaces et locaux sont d'une extrême variété. Dans la zone multifonction située en sous-sol, les fans peuvent vivre de nouvelles expériences directement sur le terrain. Si la climatisation de cet espace n'est pas optimale, les visiteurs commencent alors à transpirer sérieusement. Tandis que le visiteur se balade tranquillement à l'étage muséographique, la mise en place d'évènements ou de galas (dîners élégants ou soirées festives), à un autre étage, créé une nouvelle atmosphère. Des espaces de restauration à la fois gastronomiques et sportifs permettent aux visiteurs de se détendre.
Le « système de jeu » de la distribution de chaleur et de froid
Afin de garantir une climatisation optimale durant ces multiples activités, toute la panoplie d'options techniques est utilisée. Le raccordement au chauffage urbain de 400 kW fournit l'énergie pour chauffer le bâtiment et deux groupes réfrigérants d'une puissance respective de 300 kW génèrent du froid. Afin de maintenir une faible consommation d'énergie, ces derniers sont couplés à un système de refroidissement libre à évaporation directe. En outre, l'installation de conditionnement d'air fonctionne par refroidissement adiabatique. La distribution de chaleur et de froid s'effectue par différents systèmes, selon le type et les contraintes d'utilisation : via la ventilation, complétée par la mise en température des surfaces, des convecteurs encastrés ou des radiateurs.
La GTB permet de superviser en permanence l'ensemble des pompes et de les piloter en quelques clics pour répondre aux différents scénarios de climatisation.
La gestion technique de bâtiment au service d'une « tactique flexible
La gestion technique de bâtiment (GTB) permet de piloter l'ensemble des circuits de chauffage et de refroidissement. Elle régule également les circulateurs («Wilo-Stratos », diamètre nominal de raccordement DN 65) en fonction de la température et de la durée pour chaque type de distribution. Ce mode de fonctionnement permet de maintenir, dans chaque partie du bâtiment, une température satisfaisante, économe et pertinente, et d'éviter tout maintien inutile.
Les halles d'exposition situées au premier et au deuxième étage sont chauffées ou refroidies à l'aide du système de ventilation. Des convecteurs encastrés sont installés dans le foyer. Ils insufflent de l'air chaud le long des hauts panneaux vitrés. Ainsi, les flux d'air froid qui circulent à ce niveau lors de la saison froide, sont compensés et toute formation de buée sur les fenêtres est évitée. La zone multifonction est en outre équipée d'un plancher chauffant, également utilisé comme système de refroidissement passif. Cet espace accueille donc aussi bien les galas raffinés que les manifestations plus «sportives » lorsqu'un terrain de foot y est installé. En raison de l'apport de chaleur en été par les grands éléments vitrés, des cassettes de réfrigération ont été intégrées dans le plafond afin d'assurer l'appoint en air froid. Les pièces adjacentes, en revanche, sont chauffées à l'aide de radiateurs conventionnels. En fonction de la température, les pompes Wilo de chaque circuit de chauffage et de refroidissement transportent la quantité d'énergie requise.
Pour M. Andreas Heine, responsable technique du musée allemand du football, le raccordement des pompes à la GTB est de première importance : l'alimentation en chaleur et en froid est pilotée aussi bien en fonction de la température extérieure que des heures d'ouverture régulières du musée. Lorsque se déroulent des manifestations spéciales, le programme peut être modifié grâce à la GTB en seul geste. Il est possible, depuis le centre technique, de piloter l'installation de chauffage/refroidissement à l'aide des schémas de l'installation représentés sur écran tactile. La GTB sert de poste de travail et permet également de paramétrer les différentes températures et durées pour chaque unité d'utilisation. Par exemple, une exposition nocturne doit se tenir dans la zone dédiée aux manifestations, la date de l'événement est saisie dans la GTB, ainsi que la température souhaitée pendant la durée de l'événement. Les délais pour atteindre très précisément la température ambiante souhaitée au moment exact sont calculés automatiquement par la GTB en fonction de la température extérieure. Toutefois, une intervention manuelle est possible à tout moment ; les parties du bâtiment qui ne sont pas utilisées pour des manifestations en dehors des heures d'ouverture, passent en mode économique de maintien de la température.
La rapidité de contre-attaque des pompes Wilo
21 pompes à haut rendement Wilo, dont 15 circulateurs pour l'alimentation en chaleur et 6 pour le refroidissement, contribuent largement à limiter les besoins en énergie primaire. Les circulateurs à rotor noyé de la gamme « Wilo-Stratos » (voir encadré) présentent un indice d'efficacité énergétique ≤ 0,20. Il s'agit, à l'heure actuelle, de la valeur de référence pour la directive écoconception (ErP). Par ailleurs, les pompes exploitent au maximum le potentiel d'économie des moteurs EC à réglage continu à l'aide de la fonction « Q-Limit ». Cette fonction limite le débit dans chaque circuit de distribution à une valeur réglable comprise entre 25 et 90 % du débit maximal. Lorsque la valeur prédéfinie est atteinte, la pompe régule le débit en fonction de la courbe caractéristique de cette limitation. Le débit peut ainsi être ajusté rapidement en fonction des besoins et les situations de chauffage ou de refroidissement contre-productives peuvent être évitées.
Wilo-Stratos : circulateur avec moteur EC attaque en pointe la consommation énergétique et la communication
La pompe à rotor noyé « Wilo-Stratos » a été conçue pour être utilisée dans les chauffages à eau chaude, les circuits de climatisation et les circuits de refroidissement fermés. L'indice d'efficacité énergétique (IEE) pour une pompe simple doit être de ≤ 0,20. La limitation pré-réglable du débit (fonction Q-Limit) permet d'adapter le fonctionnement de la pompe pour en accroître l'efficacité.
La pompe propose quatre modes de fonctionnement :
Mode régulation de vitesse (n=constant)
- Δp-c pour pression différentielle constante
- Δp-v pour pression différentielle variable
- Δp-T pour pression différentielle dépendante de la température
Par conséquent, le moteur EC utilise tous les avantages d'une régulation continue. La commande par l'intermédiaire de la gestion technique de bâtiment est également possible. La « Wilo-Stratos » peut être équipée des interfaces Modbus, BACnet, CAN, LON, PLR, DP, Ext. Off, Ext. Min, SBM, Ext. Off/SBM. Les raccordements hydrauliques vont de DN 32 à DN 100, la pression nominale de 6 à 10 bar et 16 bar en version spéciale.