Place d`armes pour le génie énergétique

ÉTUDE DE CAS
Place d’armes pour le génie énergétique
Solution thermique polyvalente pour ancienne caserne
à Francfort-sur-le-Main
La caserne GIBBS Kaserne à Francfort-sur-le-Main a servi l’armée pendant 80 ans,
avant d’avoir été presque oubliée. Elle est maintenant un ensemble résidentiel luxueux
d’habitation avec un système de chauffage moderne. PEWO pratique ici un excellent
exemple d’efficacité énergétique.
Certains ont dû se mettre à l’abri dès le lancement de l’appel d’offre tant les exigences du maître
d’ouvrage étaient élevées. La caserne à Francfort-sur-le-Main ne doit pas seulement devenir un
lotissement résidentiel, mais combiner vie luxueuse et le chauffage écologique. Les quartiers de
l’équipage datant de 1937 sont vidés et réhabilités en trois tranches de travaux. Ils accueillent aujourd’hui de grands logements modernes avec jusqu’à 276 m2 de surface habitable. Le système de
production et de distribution polyvalent pour l’énergie thermique des trois bâtiments résidentiels
évolue sur plusieurs années.
« L’énergie solaire et l’énergie géothermique en parfaite interaction. »
Le besoin de chaleur est couvert principalement par la thermie solaire et les pompes à chaleur
géothermique. Sept pompes à chaleur de 20 kW disposées en cascade tirent le maximum d’énergie calorifique des 23 sondes verticales. Quand le soleil brille une installation solaire thermique
avec 2 x 200 m2 se substituent à elles et amène 3 ballons tampon sans pression avec un total
de 48 000 litres à température. En outre, trois ballons tampon d’eau de chauffage décentralisés
avec un volume total de 12 000 litres sont intégrés dans le système, afin de fournir de l’énergie
calorifique pour la production d’eau chaude sanitaire sur la base du principe du débit constant.
Toutefois cela n’était pas suffisant pour les concepteurs du système chez PEWO et le maître
d’ouvrage. Le rendement solaire est également augmenté avec une pompe à chaleur haute
température pour garantir un approvisionnement sûr en eau chaude sanitaire même par ciel
couvert. Une chaudière à biomasse et à granulés de bois (2 x 60 kW) ainsi qu’une chaudière gaz
à condensation (80 kW) font office d’unité de réserve pour les pics de demande.
« Le système de réglage intelligent est le cœur de l’installation. »
DÉFIS
‚‚ Combinaison de différentes sources
de chaleur dans le mix énergétique
‚‚ Distribution de chaleur évolutive pour
extension par section
‚‚ Régulation complexe
‚‚ Exigences élevées en matière de
confort thermique et de production
d’eau chaude sanitaire
AVANTAGES DE LA SOLUTION
‚‚ Intégration efficace de différentes
sources d’énergie primaire
‚‚ Haut rendement du système de
production, grâce à l’augmentation
du rendement solaire avec la pompe
à chaleur, p. ex.
‚‚ Minimisation des pertes de
production et de distribution
‚‚ Classification comme maison
à énergie positive KfW-40 ou -70
(EnEV 2009)
‚‚ Faibles température aller et production d’eau chaude sanitaire salubre
Photos : Bâtiments de caserne rénovés 402 et 403 – des appartements en copropriété haut de gamme ont remplacé l’ancienne
caserne GIBBS-Kaserne.
Le défi réside dans l’interaction entre les composants. Une distribution de chaleur aussi complexe a besoin d’ordres et d’unités claires qui répondent de manière appropriée aux changements de situation. C’est pourquoi le système de réglage et de distribution de chaleur intelligent,
pewoSwitch, prend les commandes de l’ancienne caserne en interaction avec le logiciel DDC
pewoDAC. Onze générateurs de chaleur et 6 consommateurs de chaleur obéissent à leurs ordres
ainsi que la gestion du stockage tampon à différents niveaux de température. Les données et les
paramètres de plusieurs dizaines de points de mesure sont analysés en continu pour débloquer
le mix de production correspondant actuellement. Les jours d’été, avec beaucoup d’énergie
solaire non-utilisée, le stockage d’énergie géothermique est régénéré de manière ciblée.
Photo : Cascade 7 pompes à chaleur pewoTitan à 20 kW chacune
Photo : Installation solaire thermique de 200 m2 avec station solaire
pewoLoad S
TECHNOLOGIE
Bâtiments
‚‚ Trois logements collectifs avec des appartements d’une superficie comprise
entre 110 et 276 m2
‚‚ Surface utile totale > 10 000 m2
‚‚ Plancher chauffant basse température
exclusivement
Chauffage et eau chaude sanitaire
‚‚ Installation énergétique polyvalente
(thermie solaire, énergie géothermique, gaz naturel)
‚‚ Puissance calorifique totale 220 kW
‚‚ Installation solaire thermique de
400 m2
‚‚ Augmentation du rendement solaire
avec 1 pompe à chaleur haute température
‚‚ 23 sondes verticales à une profondeur
de 70-180 m
‚‚ Sept pompes à chaleur de 20 kW
disposées en cascade assurent une
adaptation optimale des besoins
lorsque le coefficient de performance
annuel est élevé
‚‚ Chaudière à biomasse et à granulés
de bois (2 x 60 kW)
‚‚ Chaudière à gaz à condensation de
80 kW comme réserve de charge de
pointe
Régulation
‚‚ Système de module décentralisé et en
réseau
‚‚ Système de réglage intelligent
pewoDAC
‚‚ Gestion de stockage tampon
COMPOSANTS PEWO
Photos : Le système de distribution de chaleur pewoSwitch avec 2 x allers et 2 x retours distribue les flux de chaleur entre 11 générateurs de
chaleur et 6 consommateurs de chaleur à différents niveaux de température
L’exemple de l’ancienne caserne GIBBS-Kaserne à Francfort-sur-le-Main montre ce que peut
faire la technique MCR dans des réseaux de chauffage allant au-delà du bâtiment. Les ordres
nécessaires tels que « Garde à vous ! » ou « En avant marche ! », auxquels toutes les pompes
et soupapes doivent obéir sont, soit dit en passant, traités en ligne par le logiciel de surveillance
et de réglage pewoLive.
Maître d’ouvrage : KEG
Konversions-Grundstücksentwicklungsgesellschaft mbH, Francfort-sur-le-Main
Projet : BSMF Beratungsgesellschaft für Stadterneuerung und Modernisierung mbH,
Francfort-sur-le-Main.
©2014 www.pewo.com
‚‚ Pompes à chaleur disposées en
cascade avec 7 x pewoTitan 20 kW
‚‚ Deux modules de chargement
avec installation solaire thermique
pewoLoad S 200
‚‚ Une pompe à chaleur haute température pour augmenter le rendement
solaire
‚‚ Trois ballons tampon sans pression
avec module pewoEA, 48 000 L en
tout
‚‚ Système de distribution de chaleur
pewoSwitch avec 2 x allers et 2 x
retours (basse température et haute
température)
‚‚ production centrale d’eau chaude
sanitaire pewoAqua DP (principe du
débit constant)
‚‚ Huit ballons tampon à 1500 L
‚‚ Réglage et surveillance avec pewoDAC et pewoLive
Impression ou reproduction, même partielle autorisée uniquement avec l’accord de PEWO Emergietechnik GmbH, 02979 Elsterheide, Allemagne. Sous réserve d’erreurs et de
modifications techniques. Les diagrammes de puissance, les déclarations et tableaux servent exclusivement à faciliter la compréhension. Ils n’ont aucune force d’expression
sur notre gamme de produits complètes et actuelles et ne sont donc pas une base pour la planification.
Date : 17.09.2015 | pewoFallstudie_Frankfurt-Gibbs_de_v14.4_FR | Numéro d’article : PEW-PRO-CS-FRANOR01