Řízení čerpadel přesně s ohledem na spotřebu, a to prostřednictvím systému řízení budovy (SŘB)
Čtyři světové tituly, jež Německo dosud získalo, budí mezi německými fotbalovými fanoušky vždy euforické vzpomínky, a to napříč generacemi. To, jak se to podařilo, a ještě mnoho dalších zábavných příběhů vypráví Německé muzeum fotbalu v Dortmundu. Zážitek ze všeho, co se týká fotbalu, je umocněn díky aréně „Action-Arena“, eventové sekci a gastronomii. Multifunkční koncept však zároveň představuje zvláštní výzvu pro klimatizování těchto prostor. Aby návštěvníci všude zažívali optimální komfortní teplotu, byl zde realizován „nový taktický koncept“ pro klimatizaci. Jeho součástí jsou čerpadla Wilo, jež jsou řízena pomocí systému SŘB a zajišťují dodávku tepla nebo chladu přesně podle potřeby.
Je využitá celá „šířka hřiště“
Problematika klimatizace – rozvod tepla a chladu – však stála před výzvou naprosto odlišných dílčích nároků.
Několik metrů vysoká skleněná čelní stěna s multimediálními prvky například návštěvníkům skýtá první vhled do světa německého fotbalu – a nesmí se proto na ní usazovat kondenzát.
Rozsah ploch a prostor je velmi rozmanitý. Ve víceúčelové aréně v suterénu mohou fanoušci vyzkoušet nové poznatky přímo na hřišti, přičemž by se snadno hodně zpotili, pokud by prostory nebyly příjemně klimatizovány.
Návštěvník na úrovni muzea se poklidně prochází, zatímco v dalším patře musí být zajištěna klimatizace odpovídající potřebám různých akcí či slavností – od stylové večeře po večírky. Sportovně-kulinářský zážitek se završí v různých gastronomických sekcích, kde si má návštěvník odpočinout.
Systém distribuce vytápění a chlazení
Pro zajištění optimálního klimatu pro tyto velmi odlišné činnosti se využívá celá škála technických možností. Energii na vytápění zajišťuje 400 kW dálkové vytápění. Chlad generují dva chladiče s chladicí vodou, každý s výkonem 300 kW. Aby bylo možné zajistit energeticky co nejúčinnější provoz, jsou spojeny s chladicím systémem s přímým odpařováním. Kromě toho systém klimatizace pracuje s adiabatickým chlazením. Rozvod tepla a chlazení probíhá pomocí různých systémů, které jsou přizpůsobené povaze a požadavkům z hlediska využití: Přes větrání, doplněné plošným temperováním, podlahovými konvektory nebo radiátory.
Díky SŘB jsou čerpadla vždy pod dohledem a lze je ovládat prostřednictvím několika málo kliknutí pro účely různých klimatických scénářů.
SŘB umožňuje „flexibilní taktiku“
Všechny okruhy vytápění a chlazení jsou řízeny prostřednictvím systému řízení budovy (SŘB). Ten reguluje i oběhová čerpadla („Wilo-Stratos“, jmenovitý průměr připojení DN 65), a to v závislosti na teplotě a denní době. Tak je zaručeno dostatečné, avšak zároveň hospodárné a včasné – nikoli však zbytečné – udržování teploty jednotlivých částí budovy.
Výstavní prostory v prvním a druhém podlaží se vytápí nebo chladí přes větrání. Ve foyer jsou instalovány podlahové konvektory. Dodávají teplý vzduch podél vysokých skleněných ploch. Proudy studeného vzduchu, které se zde tvoří během chladných období roku, se tak zadržují a zároveň se tak zabraňuje zamlžování oken. V multifunkční aréně je navíc instalováno podlahové vytápění, které se používá i k pasivnímu chlazení. Zde se totiž mohou uskutečnit jak stylové slavnosti, tak i mnoho „akčních“ programů, pokud se realizuje fotbalové hřiště. A vzhledem k tomu, že velké skleněné prvky v létě umožňují odpovídající vstup tepla, jsou kromě chlazeného přívodního vzduchu k pokrytí vysoké zátěže do stropu zapuštěné ještě i chladicí kazety. Přilehlé místnosti jsou ale vytápěny konvenčními radiátory. V závislosti na úrovni teploty dodávají čerpadla Wilo na individuálních okruzích vytápění a chlazení potřebné množství energie.
Pro technického ředitele Německého muzea fotbalu, Dipl.-Wirt.-Ing. Andrease Heineho, je přitom zásadní připojení čerpadel na SŘB: Požadavek na vytápění a chlazení se řídí jak vnější teplotou, tak z hlediska času, a to v závislosti na pravidelné otevírací době muzea. Konají-li se speciální akce, od této rutiny se upouští. A to je díky SŘB možné prostřednictvím jednoduchého kliknutí nebo dotyku na obrazovce: Systém vytápění a chlazení lze řídit i v technické centrále pomocí dotykové obrazovky. Prostřednictvím SŘB pro kancelářské prostory lze navíc teplotu a čas nastavovat dle konkrétní aplikační jednotky. Pokud například v eventové sekci probíhá společenský večer, vloží se termín do kalendáře SŘB, jakož i teplotní hladina požadovaná v danou dobu. Časy předstihu k přesnému dosažení nastavené teploty v daných prostorách vypočte SŘB automaticky na základě venkovní teploty. Zadání lze ale provést kdykoliv také ručně; částí budov, které se pro účely akcí mimo otevírací dobu nevyužívají, se přepnou na obvyklý a energeticky úsporný teplotní režim.
Rychlé přepínání díky čerpadlům Wilo
Na omezení primární energetické náročnosti se významným způsobem podílí 21 čerpadel Wilo s vysokou účinností – 15 oběhových čerpadel pro zásobování teplem a šest pro zajištění chlazení. Oběhová čerpadla (mokroběžná čerpadla) konstrukční řady „Wilo-Stratos“ (viz box) vykazují EEI ≤ 0,20. To je v současné době referenční hodnotou směrnice o ekodesignu (ErP). Kromě toho čerpadla využívají potenciál úspor vyplývající z EC motorů s plynule měnitelnými otáčkami, díky tzv. „Q-Limit“. Ten omezuje průtok v každém okruhu na hodnotu, nastavitelnou v rozmezí 25 a 90 procent maximálního průtoku. Je-li dosaženo nastavené hodnoty, čerpadlo zajišťuje regulaci na charakteristické křivce dle dané limitní hranice. To znamená, že průtok lze rychle a podle potřeby přizpůsobovat, zatímco neefektivní vytápění nebo chlazení je dlouhodobě eliminováno.
Wilo-Stratos: Oběhové čerpadlo s EC motorem je špičkou z hlediska spotřeby energie a komunikace
Mokroběžné čerpadlo „Wilo-Stratos“ bylo vyvinuto pro použití v oblasti teplovodního vytápění, klimatizačních zařízení a uzavřených chladicích okruzích. Index EEI pro samostatné čerpadlo činí ≤ 0,20. Díky předem nastavitelné mezi průtoku (funkce Q-Limit) jsou možné úpravy provozu zohledňující zvyšování účinnosti.
Celkově lze čerpadlo nastavit na čtyři provozní režimy:
režim pevných otáček (n = konstantní)
- Δp-c pro konstantní diferenční tlak
- Δp-v pro variabilní diferenční tlak
- Δp-T pro teplotně řízený diferenční tlak
Při tom EC motor uplatní všechny výhody plynulé regulace. K tomu se ještě přidává možnost ovládání pomocí řídicího systému budovy (SŘB). Čerpadlo „Wilo-Stratos“ může být vybaveno rozhraními Modbus, BACnet, CAN, LON, PLR, DP, Ext. Off, Ext. Min., SBM, Ext. Off/SBM. Hydraulické zapojení je v rozsahu od DN 32 do DN 100, jmenovitý tlak je od 6/10 bar po 16 bar jako speciální řešení.