Le mélange intelligent résout les problèmes
"Le système vaut chaque euro"
En 2004, l'association SHK Innung Schweinfurt s'est installée dans un nouveau bâtiment. Le nouveau bâtiment, situé dans la zone industrielle de Hainig, devait devenir un "centre d'économie d'énergie". D'une part, l'entreprise voulait être exemplaire en matière d'énergie et, d'autre part, elle voulait présenter le plus grand nombre possible de technologies différentes. Tout a été mis en œuvre avec initiative et engagement, sauf une chose qui a agacé Josef Bock, le directeur de la corporation : l'accumulateur chargé d'énergie thermique par la pompe à chaleur, la chaudière à pellets et l'installation solaire ne se stratifiait pas de manière optimale. Un bon conseil a coûté cher.
L'ancien site de la chambre des métiers locale était saturé : Il manquait des salles de formation modernes pour les entreprises membres et les conditions d'examen pour les apprentis n'étaient plus optimales. Le bâtiment situé dans la zone industrielle de Hainig à Schweinfurt n'est pas seulement agréable à regarder, avec ses couleurs bleu, vert et jaune. Il attire également l'attention, en raison de son architecture moderne et de son équipement solide avec des cheminées en acier inoxydable, le traitement du cuivre et l'installation solaire sur le toit et la façade. À l'intérieur, l'activité est intense, des élèves de différents âges semblent avoir pris possession du bâtiment. Josef Bock explique : "Outre la formation des adultes, nous avons ici régulièrement des projets scolaires sur le thème de la technique dans l'artisanat". Les élèves des classes de huitième effectuent ici un stage de deux semaines. Les enfants d'aujourd'hui sont les apprentis de demain et ceux-ci sont les spécialistes d'après-demain. Le métier de sanitaire et de chauffage exige beaucoup des professionnels, d'une part des connaissances générales élevées, une compréhension technique de la théorie et, d'autre part, la pratique nécessaire. Poser un tuyau, on peut l'apprendre en une semaine, mais installer une pompe à chaleur géothermique de manière à ce qu'elle fonctionne correctement sur le plan énergétique, cela demande un peu plus de connaissances".
En point de mire : l'éducation des adultes
On y forme par exemple le "technicien de service après-vente SHK". Outre Schweinfurt, cette formation n'existe qu'à Traunstein. La formation continue "Electrotechnicien" comprend 48 heures de cours et chaque entreprise spécialisée qui souhaite par exemple remplacer une pompe de chauffage doit présenter cette formation continue. Certaines entreprises ne le voient pas (encore) d'un bon œil, mais en cas d'accident, on est du côté de la sécurité, selon le directeur. Pour la première fois cette année, une formation de "conseiller en énergie" sera également proposée. Cette formation continue sera progressivement développée en collaboration avec l'administration régionale compétente. Une caméra thermographique a également été achetée. L'intérêt pour de telles prises de vue est bien réel, un nombre croissant de demandes le confirme. Josef Bock souhaite que les entreprises membres ne laissent pas passer à la légère les opportunités de nouveaux domaines d'activité.
Pour chacun : des conditions optimales
L'établissement dispose de deux salles de formation. L'une d'elles abrite des appareils de chauffage au gaz de différents fournisseurs et sert donc à présenter toute la gamme des techniques de chauffage au gaz, l'autre est consacrée aux techniques de chauffage au mazout. Il y a également un cabinet d'informatique de douze places. On peut par exemple y dispenser la formation de "conseiller en énergie", chaque place disposant de son propre écran plat moderne. Le formateur peut ainsi avoir accès aux logiciels de formation du ZV SHK. En outre, la maison dispose d'un atelier, de bureaux et d'une salle de pause qui peut également être utilisée pour des conférences spécialisées à grande échelle, par exemple sur la pompe à chaleur, la chaudière à pellets, la géothermie, etc. On y compte jusqu'à 1000 visiteurs par an. Josef Bock considère sa corporation comme une entreprise de services pour ses membres, ce qui le pousse à développer et à proposer sans cesse de nouvelles offres.
Un hall : différents utilisateurs
Par exemple, le nouveau hall qui a été ajouté en 2006. C'est là que sont organisés les examens de compagnons pour le nouveau métier de mécanicien d'installations. Les conditions d'examen pour ce nouveau métier ont changé et sont devenues plus exigeantes, tout comme les conditions d'examen pratiques. Les conditions d'espace dans le BTZ de la chambre des métiers n'étaient plus optimales et il a donc été décidé de construire une annexe sur le nouveau site de la corporation. Seize apprentis peuvent y passer leurs examens en même temps. Des formations continues pour les ferblantiers y sont également régulièrement proposées et organisées. En outre, des projets ont lieu ici avec des élèves de l'enseignement secondaire qui apprennent à utiliser différents matériaux et outils. On y fait par exemple de la maçonnerie, du pavage ou du sciage. Outre les activités pratiques, le travail d'équipe est également encouragé dans le cadre de ces projets. Cette année, il est même prévu de construire ensemble une maison entière - en miniature, bien sûr - dans le hall. Dans la deuxième partie du projet, les bases de l'électrotechnique sont enseignées, par exemple en ce qui concerne la technique de régulation dans la technique de chauffage, afin de montrer ce qu'est l'électricité en général, mais aussi pour attirer l'attention sur la dangerosité de l'électricité et ses possibilités. Le travail du bois occupe également une place importante. L'utilisation de différents bois, le thème de la protection de l'environnement et l'essai d'outils simples, mais aussi la théorie, le respect des dimensions, etc. jouent un rôle. A la fin, les participants emportent chez eux une pièce qu'ils ont fabriquée eux-mêmes, par exemple une cabane à oiseaux.
Exemplaire : aide à l'entraide
Mais ce n'est pas tout dans la maison de l'intendance de Schweinfurt : il ne faut pas oublier de mentionner ce que l'on appelle la "classe pratique". La classe pratique, 25 élèves d'une école secondaire (7 nations), sont présents pendant un an dans la corporation. Ces élèves, selon Josef Bock, apprennent rarement quelque chose de positif. Avec les enseignants, ils doivent ici, loin des notes et des réprimandes, faire des expériences positives et apprendre à penser positivement. Alors qu'au début, le mensonge, la tromperie et le manque de confiance prédominent, la fiabilité, la ponctualité et la confiance doivent être apprises plus tard. En collaboration avec l'école, des tâches sont proposées qui associent théorie et pratique. Par exemple, on prépare des gâteaux, les élèves se rendent compte qu'il faut savoir lire, peser, calculer. Cela doit motiver les élèves à ne pas considérer les mathématiques comme une théorie ennuyeuse, mais comme un outil important dans la vie quotidienne, et ainsi stimuler leur volonté d'apprendre. La plus belle récompense pour Josef Bock et ses camarades est de pouvoir ensuite placer de tels élèves dans un apprentissage.
De nombreuses sources de chaleur et un réservoir tampon
Josef Bock estime que les locaux de la corporation sont bien occupés, environ 80%. Il ne peut guère faire plus, car il dispense lui-même de nombreuses formations pour les adultes, sans compter le travail de bureau. Le bâtiment a trois étages, les deux salles de formation font 85 m chacune.2 grand, l'atelier 120 m2, la salle de pause 120 m2. Avec les bureaux, les toilettes, les salles d'eau et la cuisine, environ 700 m2 de surface à chauffer. L'ensemble du bâtiment est chauffé par une pompe à chaleur avec absorbeur de surface. Environ 400 mètres de tuyaux ont été installés sur le site de l'association. La pompe à chaleur a une puissance de 8,7 kW, ce qui est amplement suffisant en demi-saison. Les jours plus froids, une chaudière à pellets prend le relais. Tous les appareils de chauffage présents dans le bâtiment peuvent injecter leur chaleur dans l'installation, qu'il s'agisse de chaudières à mazout ou à gaz ou d'installations solaires. Toute la chaleur produite quelque part dans la maison atterrit dans le réservoir tampon de 1500 litres situé dans la cave. Lors de la construction du nouveau bâtiment, il était important pour les membres de la corporation d'être à "la pointe de la technologie" et d'avoir sur place et en action le plus grand nombre possible de techniques disponibles sur le marché.
Erreur cardinale : mélange dans le réservoir
On voit bien à quel point Josef Bock a dû être "dérangé" par ce problème, car il dit : "Honteux en fait, nous avons obtenu un mélange dans le réservoir tampon". Tout en sachant que cette installation n'est pas "toute faite" et qu'elle ne peut pas être comparée sans autre à d'autres installations en raison de la diversité des quelque 18 générateurs de chaleur. Il ne s'agissait ni d'une consommation d'énergie élevée, ni de pièces froides. La multiplicité des raccordements et des pompes sur le ballon a eu pour effet de mélanger l'eau dans le ballon de manière désordonnée. Il pouvait d'ailleurs le constater directement sur les sondes de température installées. Ce qui était vraiment ennuyeux : les formations sur les appareils à gaz devaient parfois être interrompues parce que l'accumulateur ne pouvait plus absorber de chaleur et que les appareils tombaient en panne. De même, l'installation solaire raccordée ne pouvait pas injecter de manière optimale la chaleur qu'elle produisait, et la mise à disposition d'eau chaude dans la cuisine ne fonctionnait pas toujours de manière tout à fait satisfaisante. Josef Bock avait déjà fait la connaissance de Hans-Georg Baunach lors de l'ISH 2005, qui avait alors présenté son concept de distributeur mélangeur rendeMIX à la corporation. A l'époque, l'intérêt pour le produit était encore limité. Josef Bock explique : "Ce qu'il construit est relativement simple, mais du point de vue de la technique mentale, il faut comprendre ce qui se passe réellement. Une fois que l'on a compris cela, on peut utiliser des arguments positifs pour convaincre les clients qui ont des problèmes similaires aux nôtres".
Solution simple : ne jamais mélanger le chaud et le froid
Propriétaire de l'entreprise Hans-Georg Baunach avait d'abord examiné l'installation sur place. Il explique le problème de la manière suivante : "Ce qui compte, ce n'est pas seulement la quantité de chaleur contenue dans le réservoir tampon, mais aussi l'utilité qu'elle procure. Si je veux une baignoire pleine d'eau à 40° C, cela me sert relativement peu si la distribution de la même quantité de chaleur dans le tampon ne peut produire que deux baignoires à 25° C. Mais un réservoir mélangé n'est pas seulement trop froid pour produire de l'eau potable, ce qui oblige à alimenter les chaudières. Il est en même temps trop chaud pour pouvoir absorber la chaleur solaire par exemple - un double dommage donc. En revanche, si j'ai une bonne stratification, la quantité de chaleur contenue dans le tampon est concentrée dans une zone aussi petite que possible, avec des températures aussi élevées que possible, et prête à être diffusée, tandis que le reste du volume en dessous a des températures aussi basses que possible pour absorber la chaleur. Le principe du rendeMIX est très simple : ne mélange jamais de l'eau chaude avec de l'eau froide, mais toujours de l'eau chaude avec de l'eau chaude ou de l'eau chaude avec de l'eau froide ! Mais il s'agit d'appliquer ce principe simple de manière conséquente si l'on veut avoir du succès et une efficacité régénératrice dans l'hydraulique. Et c'est exactement ce que nous faisons".
Un mélangeur, trois procédés, de nombreux avantages : le rendeMIX
Mais où le mélangeur multidirectionnel rendeMIX trouve-t-il l'eau chaude ?
- Soit à partir du retour d'un circuit de chauffage à température plus élevée - le fabricant parle alors d'"utilisation du retour". Dans ce cas, les réseaux haute température et basse température sont montés en série. Le retour d'un circuit haute température devient le départ d'un circuit basse température. Grâce à un bypass intégré, qui agit comme un aiguillage, les deux circuits restent découplés hydrauliquement, même en cas de modification du débit. Le servomoteur du mélangeur peut être commandé par le signal trois points de toute régulation de circuit de chauffage normale. Grâce à ce procédé, les températures de retour et les débits diminuent, ce qui permet aux chaudières à condensation de transpirer jusqu'à 10% de plus de condensat et aux tampons d'absorber jusqu'à 50% de plus de chaleur.
- Ou alors, l'eau chaude provient du centre d'un réservoir tampon. Cela conduit alors à la procédure de "décharge à deux zones", dans laquelle on accède d'abord à la zone froide inférieure du tampon jusqu'à ce qu'elle ne fournisse plus assez de température. Ce n'est qu'ensuite que l'on accède à la zone chaude située au-dessus, l'eau chaude du raccordement supérieur du tampon étant maintenant mélangée à l'eau chaude du milieu du tampon, de sorte que l'on a toujours besoin de beaucoup moins d'eau chaude que lors du mélange à trois voies avec l'eau froide du retour du circuit de chauffage. En même temps, le retour complet d'eau froide arrive dans le tampon. Grâce à ce prélèvement de chaleur, le tampon reste chaud plus longtemps en haut et se refroidit plus rapidement en bas. Même avec un seul circuit de chauffage, la chaleur à haute température utilisable pour la production d'eau chaude sanitaire augmente jusqu'à un tiers. Si plusieurs circuits de chauffage doivent être alimentés, la décharge à deux zones peut être combinée avec l'utilisation du retour, ce qui permet de presque doubler l'efficacité du tampon.
-
Ce procédé à deux zones peut également être utilisé à l'inverse pour charger le réservoir tampon lorsque le générateur de chaleur doit être équipé d'une augmentation de la température de retour, comme par exemple les chaudières à bois et les centrales de cogénération. Dans ce cas, la zone chaude supérieure est chargée en premier et la zone froide inférieure n'est chargée qu'ensuite, ce qui permet au tampon de chauffer plus rapidement en haut et de rester froid plus longtemps en bas.
Le concept hydraulique de Schweinfurt
Dans le cas de Schweinfurt, les trois méthodes ont été appliquées : Les chaudières des deux salles de formation - chacune équipée de sa propre pompe et d'un clapet anti-retour - et la chaudière à pellets de la grande salle chargent le tampon via une augmentation commune du retour rendeMIX 2×3 (RLA) selon un procédé à deux zones, qui maintient la température de retour constante à environ 55° C grâce à un régulateur intégré au servomoteur. Il en résulte des températures de départ plus élevées, pratiquement indépendantes de la puissance, avec un écart de température d'environ 70/55° C, qui sont injectées en haut dans le tampon. L'alimentation des circuits à haute température en fonction des conditions météorologiques - radiateurs à l'étage et Venkons au rez-de-chaussée de l'ancien bâtiment - est assurée par un 3mix 2×2, dont le retour peut toutefois être utilisé par les circuits à basse température - chauffage au sol au rez-de-chaussée de l'ancien bâtiment ainsi que dans deux nouveaux bâtiments - avant d'être injecté dans le raccordement central du tampon. Enfin, leur alimentation en fonction des conditions climatiques est assurée par un rendeMIX 3×2, qui combine la décharge à deux zones avec l'utilisation du retour. Il en résulte un débit extrêmement important d'eau de retour la plus froide possible. Il était également important de limiter le nombre de raccordements au tampon au minimum nécessaire : la distribution de chaleur principale n'est reliée que par trois raccordements afin de limiter le débit d'eau dans le tampon à l'équilibre hydraulique entre les producteurs et les consommateurs. La chaudière murale à condensation, installée à l'origine pour chauffer le bâtiment, assure la régulation des circuits de mélange en fonction des conditions climatiques et, via un quatrième raccordement, uniquement la garantie de la capacité en eau chaude sanitaire du dixième supérieur du ballon tampon. Un module de charge solaire stratifiée avec vanne d'inversion et une station d'eau fraîche de la société Sonnenkraft sont encore raccordés à ces trois conduites (chaud, chaud, froid) dans la pièce voisine. La pompe à chaleur est raccordée en parallèle entre le raccordement tampon le plus haut et le plus bas et ne doit fonctionner que lorsque tous les autres générateurs de chaleur sont éteints, car elle détruit toute stratification avec son faible ΔT et son grand débit volumétrique. Elle n'est en action que lorsqu'aucune formation n'est dispensée et est arrêtée un ou deux jours avant pour laisser refroidir le tampon.
En prime : le système Pipe-in-Pipe
Système Pipe-in-Pipe Qu'est-ce que c'est ? Avec le SPP, la conduite de circulation est placée dans la conduite d'alimentation. Ce guidage direct dans le tuyau d'eau chaude permet d'économiser des frais de matériel et surtout du temps d'installation. Dans le cas d'une nouvelle installation, le tuyau intérieur peut être inséré immédiatement - c'est-à-dire avant le sertissage et le vissage - et posé en même temps que le tuyau d'alimentation. Dans le cas d'une rénovation ou d'une mise à niveau, comme dans le cas de la corporation de Schweinfurt, on a utilisé en plus un dispositif d'aide à l'insertion qui facilite considérablement l'introduction du tuyau. La pièce maîtresse du système est une pièce de forme avec un manchon. La pièce de forme permet de faire passer la conduite (à travers et à l'extérieur) ; la douille permet de fixer le tube. Il est même possible de changer de direction. L'extrémité du tube en plastique passe par le raccord spécial FSP, protégé par un brevet de Spiegel Innovation. Aucun outil spécial ni aucun sertissage ne sont nécessaires. Grâce au système unidirectionnel dans le perçage, le tube en plastique est maintenu et ne peut pas glisser. L'installation du conduit de circulation est ainsi terminée. D'autres raisons pour lesquelles ce système ne devrait manquer dans aucune installation d'eau potable :
- L'effet d'économie d'énergie élevé de lade la circulation, comme dans ce cas, a donné lieu à une réduction des émissions de CO2–par rapport à la méthode traditionnelle.de 1500 kg de CO2 par année. En lien avec le PPW de HD Spiegel Innovation encore une fois environ 1000 kg de CO2 moins, donc des ensemble, environ 3 tonnes de CO2 par an pour cette installation ! Dans un maison individuelle, les émissions de CO2-Emissions de CO2 d'environ 1,5 à 2 tonnes par an.de l'eau.
- Grâce à ce système, le règlement W551 (ΔT de 5 K) et autres hygieLes aspects techniques sont faciles à respecter.
- La construction de cette forme particulièreévite les espaces vides et ne nécessite pas desur les joints, ce qui évite la stagnation de l'eau.et les points de germination. Même en cas de échangeurs de chaleur pipe-in-pipe ou le Valeur de circulation en cas de combinaison de couchescet objectif est atteint de manière optimale.
Les installateurs seront particulièrement sollicités à l'avenir.de l'hygiène dans la construction des crachoirs.et leurs raccordements (stagnation de l'eau).de l'environnement), afin d'éviter les de bactéries et de légionelles. Pourquoi Échangeur de chaleur pipe-in-pipe (PPW) pour un module d'eau douce ? En cas de raccordement d'une circulation sur un réseau d'eau douce(alimentation à l'entrée d'eau froide).Les inconvénients suivants en découlent : l'entartrage éventuel du module et surtout la "réalimentation" de la plus hautetempérature de circulation plus élevée dans le zone froide de l'accumulateur et donc destruction de la stratification. Avec PPW, ces inconvénients sont passésde la sécurité. L'installation se fait selon la méthode éprouvée Technique du tube dans le tube, selon le type de construction du de l'accumulateur, dans la "zone chaude". En cas de couchede stockage combinés, qui sont utilisés en continu.l'eau, il n'y a pas de circulation d'air.n'est pas prévu pour le raccordement à la station. A la place, la circulation se fait par le biais de l'eau froidede l'eau de pluie. Par conséquent la stratification de la mémoire est détruite, SoLes installations de production d'énergie ne peuvent fournir de l'énergie qu'aux de l'accumulateur lorsque la température est supérieure à la température de circulation. Avec Aide de la pièce moulée du miroir HD le conduit de circulation est intégré dans le préde l'eau chaude de la machine à laver. de la mémoire, ce qui permet d'assurer uneL'utilisation optimale de l'installation est ainsi garantie. Plusieurs fabricants d'accumulateurs (Nau, Solarfocus, IFF Kollmannsberger, Fröling) mettent en place cette valeur de circulation dès leurde la mémoire. La société HD Spiegel L'innovation continue de miser sur des Les fabricants de mémoire et les distributeurs quide l'intégrer dans leur programme.de l'entreprise.
Solution parfaite : un client satisfait
"Je suis ravi", c'est ainsi que Josef Bock résume le résultat du travail commun. "Là-bas, dans le tampon, nous n'avions jamais eu environ 20 °C auparavant". L'entreprise Baunach a planifié l'installation et Josef Bock a tout installé lui-même. "J'entre dans les radiateurs à une température de 0 °C à -5 °C avec une température d'environ 40 à 45° C, je sors des radiateurs avec une température de 32 à 35° C maximum, je l'utilise pour le chauffage au sol, le hall attenant dispose par exemple d'une activation du béton, le bâtiment dispose également d'un chauffage mural et d'une installation de ventilation avec récupération de chaleur. Le retour des systèmes à basse température n'a alors plus qu'une température d'environ 19 à 29° C. Ainsi, seule l'eau fraîche arrive dans la zone froide du réservoir tampon où elle peut être réchauffée. Nous y sommes maintenant parvenus et nous en sommes fiers", résume Josef Bock pour illustrer le résultat de ses efforts. Ce qu'il trouve particulièrement avantageux dans le système de Hans-Georg Baunach, c'est qu'il s'adapte aux conditions sur place : Ce n'est pas le client qui doit réinstaller toute l'installation, mais les mélangeurs rendeMIX sont adaptés individuellement à l'installation. De même, il n'est désormais plus nécessaire d'interrompre les formations sur les appareils de chauffage, car l'accumulateur peut absorber sans problème la chaleur produite (jusqu'à 200 kW) par les salles d'exercice. Cette énergie n'a pas besoin d'être détruite, elle est réutilisée à bon escient. Bien entendu, Josef Bock a inclus le système rendeMIX dans ses formations. Il considère comme un devoir que ses maîtres artisans ne connaissent pas seulement le système, mais qu'ils sachent aussi l'utiliser. "Pour nous, rendeMIX est à la pointe de la technologie" !
Téléchargez l'article spécialisé au format PDF