Vu les dimensions gigantesques du site Engelbert Strauss CI Factory, il était important de garder la tête froide. Créé en 2017 et 2019, le site de production de ce fabricant connu de vêtements, de chaussures et d’accessoires de travail à Schlüchtern, près de Francfort-sur-le-Main, possède une superficie de 90 000 m2, dont près de 55 000 m2 devant être climatisés, soit l'équivalent de près de huit terrains de football. Cinq groupes d’eau glacée Daikin, d’une puissance nominale totale de 3450 kW, ont été installés pour répondre aux besoins du client en termes de climatisation et garantir un fonctionnement éco-énergétique optimal des services du bâtiment. Ceux-ci utilisent désormais le nouveau réfrigérant R1234ze respectueux de l’environnement, dont le potentiel de réchauffement global est particulièrement bas (PRG = 7).
Le nouveau site Engelbert Strauss CI Factory est visible depuis l'autoroute A66, près de Schlüchtern (arrondissement de Main-Kinzig). Ce gigantesque bâtiment industriel en acier domine le paysage avec sa façade en verre, qui a été à un moment donné la plus grande façade jamais construite en Allemagne. Avec ses 22 500 m², elle dépasse la façade en verre de la Philharmonie de l’Elbe à Hambourg. Les entrepôts à très grande hauteur atteignent à eux seuls 17 mètres. Le projet de construction moderne du site d’Engelbert Strauss a supposé un investissement de centaines de millions d’euros. La construction des 90 000 m² de l’usine a débuté par la cérémonie d'inauguration des travaux en septembre 2017 et s’est achevée à la fin de l'année 2019. Le site CI Factory, construit conformément à l’Ordonnance sur les économies d’énergie (EnEV 2014/2017), est le nouveau site de production à la pointe de la technologie de cette société familiale fondée en 1948. De nos jours, c’est la quatrième génération qui s’occupe de la fabrication de vêtements et de chaussures de travail pour les secteurs de l'artisanat, de l'industrie et des services de plus de 30 pays. Elle a pu créer environ 350 nouveaux emplois à la fin 2020.
Le site CI Factory est le nouveau site de production à la pointe de la technologie de cette société familiale fondée en 1948. De nos jours, c’est la quatrième génération qui s’occupe de la fabrication de vêtements et de chaussures de travail pour les secteurs de l'artisanat, de l'industrie et des services de plus de 30 pays. Elle a pu créer environ 350 nouveaux emplois à la fin 2020. © DAIKIN
Des vêtements de travail personnalisés
Avec son centre logistique à la pointe de la technologie, Engelbert Strauss crée de toutes nouvelles possibilités de personnalisation des vêtements de travail dans son usine CI Factory. Elle peut assembler des chaussures de marque personnalisées à partir d’une vaste gamme de composants grâce à une technologie innovante de fabrication automatisée associée à un système logistique de navettes robotisées. Des navettes entièrement automatiques transportent les produits le long des 13 kilomètres de convoyeurs, en passant par diverses zones de production, depuis la réception des marchandises jusqu’à la distribution directe ou le traitement interne. Pendant les périodes de pic, l’usine peut traiter jusqu’à 4000 articles par heure. L’une des caractéristiques du site CI Factory est son usine de chaussures tout en verre, qui produit plus de 400 000 chaussures individuelles par an.
Compatibilité environnement maximale
Engelbert Strauss établit des normes d’excellence non seulement en matière d’innovation pour la personnalisation de ses produits, mais également dans la planification de son site CI Factory en termes de respect de l’environnement et du climat. Par exemple, un réseau de panneaux photovoltaïques a été installé sur le toit du centre logistique, d’une puissance nominale de 800 kWc, soit l'équivalent de l'énergie nécessaire à 200 foyers. Le rafraîchissement et la climatisation du bâtiment ont donc également été entièrement planifiés et mis en œuvre en se fondant sur ces convictions. Avec le fabricant de systèmes STAR Kälte-Service GmbH de Bruchköbel, Engelbert Strauss a choisi des groupes d’eau glacée Daikin. « Nous sommes un partenaire spécialisé de Daikin depuis de nombreuses années. L’entreprise propose des produits de qualité dans le secteur des VRV et des groupes d’eau glacée, et nous avons établi une étroite collaboration avec elle. La grande qualité des systèmes Daikin, la fiabilité et l’expertise du personnel ne sont que quelques-unes des raisons pour lesquelles nous avons décidé de travailler en partenariat avec Daikin sur ce projet », a déclaré Burkhard Taus, directeur général de STAR Kälte GmbH.
Avec ses 22 500 m², le gigantesque bâtiment industriel en acier dispose d’une façade en verre qui est la plus grande façade jamais construite en Allemagne. Cette façade en verre est même plus grande que celle de la Philharmonie de l’Elbe de Hambourg. © DAIKIN
Une étroite coopération entre tous les corps de métier
Dès le début du projet, différentes personnes de métier se sont réunies pour coordonner et planifier les différents corps de métier CVC. Tout au long de la construction, ce groupe a supervisé la gestion de la construction, la mise en œuvre des équipements techniques du bâtiment avec les électriciens, les propriétaires, les maçons et le bureau d’ingénierie en charge. « Cela a permis de résoudre de nombreux problèmes et complications en un minimum de temps », a déclaré Burkhard Taus avec enthousiasme. « L’étroite collaboration entre tous les corps de métier de ce projet de superconstruction a permis de respecter tous les délais établis, ce qui n'arrive presque jamais. »
Avantages du réfrigérant R1234ze à faible PRG
Un concept de refroidissement global respectueux de l’environnement, basé sur le nouveau réfrigérant HFO R1234ze, a été mis au point pour garantir une empreinte en CO2 la plus faible possible. Cette nouvelle hydrofluoroléfine (HFO) établit une nouvelle norme en matière de réfrigérants respectueux de l’environnement. En effet, avec un PRG (potentiel de réchauffement global) 200 fois inférieur à celui des réfrigérants traditionnels, il est beaucoup plus respectueux de l’environnement que le réfrigérant R-134a fréquemment utilisé dans les groupes d’eau glacée et pompes à chaleur avec compresseurs monovis fabriqués jusqu’à présent. Le réfrigérant R1234ze a donc été sélectionné pour toutes les machines à réfrigérant du site d’Engelbert Strauss.
Sur le toit du site CI Factory se trouvent non seulement le réseau de panneaux photovoltaïques mentionné ci-avant, mais aussi quatre groupes d’eau glacée à refroidissement par air Daikin spécialement conçus pour les bâtiments verts. Chacun d’eux présente une puissance de 820 kW en cascade, ce qui est suffisant pour la climatisation efficace des sites logistiques et de production. © DAIKIN
Une unité de cogénération pour la chaleur, l’alimentation et le rafraîchissement
Le système CHP (chaleur, alimentation et rafraîchissement combinés) a été spécialement conçu pour utiliser une unité de cogénération avec un absorbeur. Les pertes de chaleur de l'unité de cogénération sont converties directement en froid par l’absorbeur. Le système génère l’énergie thermique pouvant être utilisée pour chauffer le bâtiment et l’énergie électrique pour faire fonctionner les machines ou refroidir les robots. Associé à un refroidissement libre (free cooling), ce projet peut entièrement fonctionner sans réfrigération par compression mécanique pendant la majorité de l'année.
Les entrepôts à très grande hauteur atteignent 17 mètres. © DAIKIN
Rafraîchissement efficace de tous les niveaux du bâtiment par un groupe d’eau glacée
Le concept de surface de rafraîchissement ou de régulation de la température du site CI Factory, en tant que projet spécialisé innovant, permet trois différents types de production du froid : la ventilation, les refroidisseurs à recirculation d'air et les systèmes de rafraîchissement utilisant les surfaces.
Sur le toit du site CI Factory se trouvent non seulement le réseau de panneaux photovoltaïques mentionné ci-avant, mais aussi quatre groupes d’eau glacée à refroidissement par air Daikin spécialement conçus pour les bâtiments verts. Chacun d’eux présente une puissance de 820 kW en cascade, ce qui est suffisant pour la climatisation efficace des sites logistiques et de production. Les groupes d’eau glacée compacts ont un faible encombrement ; leur fiabilité et leur flexibilité garantit la constance du système de refroidissement de process. Avec un compresseur monovis à variation continue, commandé par inverter, à ratio de volume variable (VVR), la technologie moderne du compresseur est mise au premier plan ; son fonctionnement est silencieux grâce à une conception de ventilation et de compression de dernière génération.
La disposition en cascade des quatre groupes d’eau glacée (EWAH-TZ-BSS2) combine les puissances de chaque appareil pour une climatisation efficace à la demande. Le contrôleur active la totalité ou une partie des groupes d’eau glacée en fonction de la demande en climatisation. Les hauts niveaux d’efficacité sont également un avantage, car, une fois active, chaque unité en cascade fonctionne dans sa plage optimale. Les unités normalisées peuvent également couvrir une large plage de puissances. Par rapport à un produit personnalisé, cela représente un réel avantage en termes d’investissement initial, de maintenance et de coûts des pièces détachées.
Centre de distribution d’énergie avec distribution de l’eau complexe et stratifiée
Dans l’ensemble du bâtiment, les divers consommateurs de l’eau froide produite requièrent des températures de débit différentes. Par exemple, la ventilation nécessite une alimentation/un retour d’eau à 8-14 °C, alors que les systèmes de serveurs fonctionnent à une température de 16-22 °C. Étant donné que les groupes d’eau glacée ne produisent de l’eau qu’à 6-8 °C, STAR Refrigeration a choisi un système complexe de distribution de l’eau par strates avec un distributeur Zortström de Zortea. Ce centre de distribution d'énergie breveté constitue une solution simple, efficace et sûre pour la collecte, la distribution et la mise en tampon de différents volumes d’eau à différentes températures. Les générateurs de chaleur et les consommateurs peuvent être découplés hydrauliquement et connectés séparément en fonction des températures requises, ce qui garantit l’entière disponibilité de toutes les températures voulues, à tout moment.
Un autre groupe d’eau glacée à refroidissement par air Daikin (EWAH-TZ-BSS1) d’une puissance de 170 kW est installé pour la redondance dans la salle des serveurs. En cas d’urgence, il est alimenté par une alimentation de secours : ainsi, une panne totale du système de réfrigération est pratiquement impossible.
De plus, deux unités de climatisation split Daikin utilisant le réfrigérant
R-32 sont installées dans la loge d’entrée et dans les salles de serveur. Elles se distinguent par leur niveau sonore réduit et leur consommation énergétique extrêmement faible. L’utilisation du réfrigérant R-32 à faible PRG réduit l’impact environnemental du système de 68 % par rapport aux systèmes avec R-410A. Un tel rendement énergétique se traduit immédiatement par une baisse drastique de la consommation énergétique. Deux unités intérieures split sont utilisées, une unité murale et un plafonnier, qui se caractérisent toutes deux par leur design fin et discret. Le flux d’air 3D combine une rotation automatique verticale et horizontale afin que l'air froid/chaud circule également dans tous les coins des pièces de grandes dimensions.
Climatisation des locaux à l'aide de plafonniers apparents
Les élégants plafonniers apparents Euroraster de Daikin sont des unités intérieures à haut rendement, qui s'intègrent harmonieusement aux plafonds et transforment ainsi les groupes d’eau glacée en système de climatisation efficace et silencieux. Elles procurent un niveau élevé de confort grâce à une climatisation fiable et régulable. Une alimentation en air frais intégrée rend toute ventilation supplémentaire superflue. Un total de 82 plafonniers apparents Euroraster a ainsi été installé à tous les niveaux du bâtiment. Parmi elles, 21 sont destinées au rafraîchissement seul ou au chauffage seul en tant qu'unités à 2 tubes. Les 61 unités restantes peuvent être utilisées comme unités à 4 tubes pour le rafraîchissement et le chauffage. Le VRV Euroraster a été installé comme solution spéciale pour toutes les unités intérieures. Les compresseurs à inverter intégrés adaptent en permanence leur vitesse en fonction de la demande réelle, ce qui réduit le nombre de démarrages et d’arrêts énergivores inutiles, permet une réduction de la consommation d'énergie allant jusqu’à 30 % et contribue à stabiliser les températures ambiantes. Le concept Daikin a été choisi pour les bureaux, car il était une alternative moins coûteuse au chauffage par panneaux, notamment dans les pièces dotées de plafonds à treillis.
Les élégants plafonniers apparents Euroraster de Daikin sont des unités intérieures à haut rendement, qui s'intègrent harmonieusement aux plafonds et transforment ainsi les groupes d’eau glacée en système de climatisation efficace et silencieux. © DAIKIN
Régulation et automatisation complètes via un système informatique interne
Le client souhaitait une technologie de mesure, de commande et de régulation, et un système informatique pour la régulation de la climatisation, ce qui a représenté un véritable défi. Il a fallu créer un concept de rafraîchissement avec un schéma/une logique de commande qui réponde à toutes les exigences de l’ingénierie de pointe du système de commande. Toutes les données sont transmises via le protocole BACnet-IP et il est possible de changer de mode de fonctionnement. Le point de consigne est spécifié par la caractéristique de tension. L'unité de commande des unités à réfrigérant a été transformée : elle est montée sur une cassette d’eau glacée afin de mettre en œuvre ces exigences. Ceci a permis, avec d’autres ajustements de la programmation, la mise en œuvre du concept requis et, par la suite, la réussite de la mise en service.
Les unités intérieures sont connectées au système GTB sur site et la surveillance s’effectue grâce à l'interface BACnet (DMS502A51) de Daikin. Une carte supplémentaire avec contrôleurs de 0-10 V permet d’accéder à distance aux unités.
Dans l’ensemble du bâtiment, les divers consommateurs de l’eau froide produite requièrent des températures de débit différentes. Par exemple, la ventilation nécessite une alimentation/un retour d’eau à 8-14 °C, alors que les systèmes de serveurs fonctionnent à une température de 16-22 °C. L'image illustre télécommande filaire Madoka de Daikin. © DAIKIN
