kst ag Module thermoactif system klima technologie klima system technologie
2 Confort climatique et bien-être Le module thermoactif de KST AG intègre la masse du bâtiment dans la gestion énergétique du bâtiment. Une solution multifonctionnelle et innovante, qui combine une multitude de fonctions avec une construction intelligente et qui crée un confort ambiant. KST Klima System Technologie Base de départ Le climat optimal de la pièce est déterminé par une interaction harmonieuse de la température de la pièce et de son humidité, la vitesse des courants d air, les conditions acoustiques et l éclairage. Quand ceci est atteint par des systèmes adéquats, on parle de confort thermique et acoustique. Le bien-être dans la pièce est amélioré, la concentration et la performance des occupants augmentent. Ce confort doit être atteint avec des systèmes énergétiquement efficients. L intégration de la masse du bâtiment comme réservoir est intelligent et nécessaire pour que l énergie nécessaire puisse être produite d une manière économique et écologique. Le module thermoactif, un système intelligent et innovant qui remplit les exigences physiques et esthétiques, aide à réaliser cette exigence. Principe L échange thermique par rayonnement est un moyen efficace et connu pour les plafonds rayonnants froids ou chauds. En couplant ce système à la masse du bâtiment, il remplit les attentes d efficacité énergétique et de confort d une manière optimale. Le principe de fonctionnement du mode thermoactif est basé sur les plafonds rayonnants. Tout le savoir-faire concernant l échange et la conduction thermique, l utilisation des matériaux ainsi que les techniques de production, a été soigneusement repris et utilisé lors du développement du produit. Une introduction d air efficace et de haute qualité complète le système et remplit les exigences du confort acoustique avec des absorbeurs acoustiques. Le système est conçu de manière à ce que d autres fonctionnalités, comme composantes de régulation et de commandes, éclairage et sprinkler, puissent être intégrées dans le module sans problème. Confort climatique à la place de travail Rayonnement thermique au spectre infrarouge
3 Système de module thermoactif type TBM Module TBM dans sa version large Produit Le module thermoactif TBM se fixe à une faible distance du plafond brute. Spécialement décalé, respectivement étagé, le profil du cadre donne un aspect optique léger avec une hauteur minimale totale de 85 mm. Les éléments principaux du module thermique TBM sont le cadre d activation de la masse et de montage et les plaques de plafond. Le cadre du module remplit plusieurs fonctions: Décharge de la masse du bâtiment par échange thermique avec le module Introduction invisible et optimale de l air dans la pièce Elément porteur pour les plaques du plafond et de leurs encastrements. Les plaques de plafond sont activées avec la technologie de collage KST éprouvée, qui garantit une haute qualité et une puissance reproductible à tout moment. Des matelas acoustiques insérés servent à l absorption acoustique et font office de séparation thermique entre la plaque de plafond et la masse en cas de chauffage. L avantage principal des modules TBM consiste à la séparation claire du circuit hydraulique qui active la masse du bâtiment, de celui qui active la plaque du plafond chauffant ou rafraichissant. En cas de chauffage, le cadre et la masse du bâtiment sont entièrement déconnectés, ce qui empêche un chauffage inutile du plafond brut. klima system technologie
4 Modules TBM avec des luminaires et des détecteurs de mouvements encastrés Le module thermoactif de type TBM est utilisé dans des bâtiments neufs autant que dans des bâtiments existants pour des rénovations. Principalement utilisé dans des bureaux, salles de formations, salles de conférences, salles de soins et chambre de lits, musées, il crée confort climatique et bien-être. Possibilités Conception des plafonds et de formes attractives, adaptations flexibles au layout et aux formes des pièces, sont des avantages indéniables de l intégration créative des modules thermoactifs. Architectes et maîtres d ouvrage choisissent entre différentes longueurs et largeurs, différents détails de bords, couleurs et perforations. Les luminaires, importante et puissante composante de la conception de la pièce, et d autres éléments complémentaires comme des détecteurs de fumée, détecteurs de mouvements ou des sprinklers, peuvent être intégrés facilement et de différentes manières. Avec les plaques de plafonds pivotables, l intérieur des modules thermoactifs est toujours accessible. Fonctions Le système TBM offre l intégralité des fonctions nécessaires, pour remplir les attentes individuelles au climat de la pièce:
5 F1: activation de la masse (équipement de base) La fonction principale du module thermoactif est l échange thermique par rayonnement, par la grande surface du cadre en aluminium avec le plafond en béton. L énergie thermique apportée durant la journée est évacuée pendant le régime de nuit (déchargée). Avec le choix optimisé des températures de medias, l énergie thermique nécessaire peut être acquise écologiquement (free-cooling, géothermie) et acheminée vers le système. La masse du bâtiment ainsi conditionnée pendant la nuit est intégrée à la climatisation de la pièce pendant la journée. F2: acoustique (équipement de base) Des matelas acoustiques de haute qualité, entièrement intégrés dans la plaque du plafond, garantissent des conditions acoustiques idéales et un temps de réverbération optimal. F3: refroidir Quand la température de la pièce monte au cours dynamique de la journée et que l énergie emmagasinée dans la dalle en béton thermoactive ne suffit plus, les plaques de plafonds froids peuvent être enclenchées pour combler le manque de puissance. Les pics de charges internes peuvent ainsi être compensés. F4: chauffer En cas de chauffage les modules sont irrigués avec de l eau chaude. Les surfaces de rayonnement qui sont dirigées vers la pièce réagissent rapidement et remplissent leur rôle pour garantir le confort thermique avec une haute efficacité. La masse du bâtiment peut être entièrement découplée en cas de chauffage avec une solution innovante et modulaire. Pour des façades avec une bonne valeur d isolation thermique (valeur U>1.2W/m 2 K) des radiateurs supplémentaires en allège sont superflus. F5: ventilation Le soufflage de l air neuf dans la pièce peut être résolu d une manière élégante, invisible, hautement efficace et sans courant d air. Il n y a pas besoin d autres composantes de ventilation ou des grilles. L évacuation de l air vicié peut aussi être résolue avec le module ou par le caisson de raccordement d air. Pour éviter la transmission du son, le caisson de raccordement de l air peut aussi être équipé d un amortisseur de téléphonie. F6: éclairage Des luminaires de diverses variantes peuvent être facilement et individuellement intégrés dans le module. F7: éléments complémentaires L intégration de détecteurs de fumée, détecteurs de mouvement, indicateurs ou sprinklers est possible à tout moment. Activation de la dalle F1 Ventilation F5 Acoustique F2 Chauffage F4 Rafraichissement F3 Eclairage F6 Eléments complémentaires F7 Rayonnement Convection (Force ascensionnelle) Air frais Conduction Fonctions du système TBM klima system technologie
6 Circuits hydrauliques Par la solution innovante du découplage du cadre thermoactif du module thermoactif des plaques de plafond activées (circuits parallèles), plusieurs variantes de régulation peuvent être réalisées: Variante de base Exploitation parallèle activation de la masse plafond. Montage de la vanne de régulation avant le module TBM. Fonctionnement parallèle de l activation de la masse et du circuit des plaques du plafond. Avantage: effort minimal pour la régulation. Variante alternative Découplage activation de la masse plafond. Montage de la vanne entre le circuit de l activation de la masse et du circuit des plaques du plafond. L activation de la masse du bâtiment est possible sans le fonctionnement du plafond froid. Avantage: décharge efficace de la masse du bâtiment sans rafraichissement de la pièce, circulation d une petite quantité d eau, activation de la masse du bâtiment sans système d automatisation du bâtiment possible. D autres variantes de régulation sont possibles et peuvent être adaptées et élaborées selon les besoins de l objet. Variante 3 Découplage mécanique de l activation de la masse. Arrêt de l activation de la masse par une vanne d arrêt mécanique en cas de chauffage. Avantage: Pas de chauffage inutile de la masse du bâtiment, solution simple par rapport à la régulation. Variante 4 Séparation activation de la masse plafond, découplage mécanique de l activation de la masse. Vanne de régulation entre le circuit de l activation de la masse et des plaques du plafond, vanne mécanique avant le circuit du module. Activation de la masse du bâtiment possible sans rafraîchissement de la pièce, activation de la masse inactive en cas de chauffage. Avantage: décharge efficace de la masse du bâtiment sans rafraichissement de la pièce, circulation d une petite quantité d eau, activation de la masse par le système d automatisation du bâtiment, désactiver l activation de la masse en cas de chauffage. Variante de base Exploitation en parallèle Variante alternative Séparation activation de la masse plafond Circuit «activation de la masse» Circuit chaud/froid plafond Réseau hydraulique du bâtiment Circuits hydrauliques
7 Avantages Module thermoactif multifonctionnel réunissant une multitude de fonctions en une construction intelligente Intégration de la masse du bâtiment à la gestion énergétique du bâtiment Echange thermique en grande partie par rayonnement Introduction de l air invisible, sans courant d air avec une haute efficacité de ventilation Profil de température homogène dans la pièce Application de la technologie éprouvée des plafonds froids/chauds Conception de plafonds de formes attractives et adaptation flexible au layout et la pièce. Aspect optique léger grâce à une hauteur de construction minimale Intégration de pièces complémentaires et de luminaires Grand nombre de variantes de régulations possibles Utilisation en constructions nouvelles, bâtiments existants et lors de rénovations Très haut confort, bien-être thermique et acoustique Haute satisfaction clients Faibles coûts de maintenance Critères de performance Pour les demandes de performances on distingue les valeurs dynamiques et statiques. Au contraire des valeurs statiques, qui sont exigées de la même manière pour toute la durée d utilisation/exploitation, l évolution dynamique prend en compte la charge thermique de chaque instant précis. Celle-ci varie en fonction des différentes charges externes (ensoleillement dépendant de la direction céleste, de l heure et du décalage de phase) ainsi que les charges internes (simultanéité, éclairage etc.). Le module thermoactif type TBM peut couvrir les besoins de pointe. Avec le comportement dynamique, l évacuation de la chaleur se décale vers la nuit. Les charges thermiques sont évacuées en dehors des heures d exploitation et ainsi sur toute la journée. La haute qualité de fabrication et la qualité des produits de KST garantissent une haute puissance à 100% reproductible. 70 Puissance totale (W/m 2 ) 60 50 40 30 20 10 0 10 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Heure Charges externes Rayonnement Transmission Charges internes Appareils Personnes Eclairage Exemple de l évolution dynamique de la charge thermique (24 heures, exemple le 22 Septembre) klima system technologie
8 Puissance de froid qaf (W/m²) 175 150 125 100 75 50 25 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Puissance de chauffe qaf (W/m²) 140 120 100 80 60 40 20 0 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Ecart de température moyenne tm (K) Ecart de température moyenne tm (K) Largeur du module 600 mm Largeur du module 800 mm Largeur du module 1000 mm avec cadre sans cadre Puissance de froid du système TBM en fonction de la largeur du module Puissance de chauffe du système TBM avec/sans cadre Explications: tr tvl trl température de la pièce ( C) température d arrivée d eau ( C) température de départ d eau ( C) tm qaf écart de température moyen entre température de la pièce et température moyenne de l eau (K) Puissance de froid/chaud relative à la surface active du plafond (W/m 2 ) Rafraichir tm = tr - (tvl + trl)/2 Chauffer tm = (tvl + trl)/2 tr Axe x tm (K) Axe y qaf (W/m 2 )
9 Modules de chaud/froid TBM Acoustique L acoustique de la pièce, un facteur important pour le confort, est influencée par les performances d absorption acoustique des surfaces délimitant la pièce. Le plafond est une part importante de surfaces absorbantes possibles, en vue de l importance de la surface. La surface pertinente qui influence positivement le temps de réverbération est le plafond perforé et doublé avec des moyens acoustiques. Le diagramme ci-contre montre le degré d absorption du son αs en fonction de la fréquence. Celui-ci est influencé par: perforation de la plaque, design du plafond, part de surface, propriété de la matière absorbante. Coefficient d'absorption acoustique αs 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 125 250 500 1000 2000 4000 Hz Perforation: 1522 (1.5 mm diamètre des trous, 22% surface libre) Matelas acoustique: 25 kg/m 3, 30 mm Coefficient d absorption acoustique klima system technologie
10 Composantes de système Raccord spécial Raccord rapide pour un montage sûre et rapide. Un embout en laiton avec une rondelle à ressort intégrée, comme sécurité contre le glissement du raccord, ainsi que deux rondelles d étanchéité, pour la plus grande sécurité des raccords. Démontage et remontage possible. Pour em-pêcher un déverrouillage par inadvertance, un C-clips est glissé dans la bague de démontage. Vanne à sphère avec embout mâle et fiche de raccordement Profil du cadre Le cadre d activation de la masse et de montage remplit plusieurs fonctions dans le module thermoactif TBM. Il est le cadre de montage et le support pour les plaques du plafond en aluminium et il permet en plus, l échange thermique par rayonnement et conduction entre le béton du plafond et le tube en cuivre sertit dans le cadre qui conduit l eau. A travers la perforation du cadre, l air est acheminé dans la pièce. Des profils au bout du cadre ferment le cadre hermétiquement. Plaques de plafond y compris l activation et l acoustique Les matelas insérés dans les plaques du plafond et les trous dans les plaques agissent comme amortisseur de son et isolent le béton contre l apport de chaud en cas de chauffage. Les plaques avec l activation intégrée sont la surface de rayonnement en direction de la pièce. Vanne à bille/embout mâle Vanne à bille en laiton, nickelé ½ avec d un côté un filetage extérieur pour le raccordement au réseau et de l autre coté un embout Ø12 mm adapté au raccord rapide. Régulation Pour réagir à tout moment aux charges thermiques variables, différentes variantes et réalisations de régulations sont offertes. Ceci va de la simple régulation autonome par pièce à la solution d envergure complète pour des bâtiments complexes. Pour des régulations conventionnelles ainsi que leurs mesures de prévention concernant la condensation, nous nous référons à notre brochure WKD. Les différentes variantes de régulation et de circuits hydrauliques des modules thermoactifs, avec la possibilité d intégrer la masse du bâtiment à la gestion énergétique du bâtiment, ont déjà été décrits au chapitre «possibilités» de cette brochure. Les raccords flexibles Les flexibles, qui consistent en un tuyau étanche à la diffusion d oxygène en EPDMButyl et une gaine en acier avec un raccord de chaque côté, raccordent les plaques actives entre elles et au réseau hydraulique du bâtiment.
11 Services de KST AG Image infrarouge d un plafond froid Nos clients profitent des services suivants: Définition des objectifs Conseil et Conception du système de climatisation de la pièce Etudes préliminaires et Etude du projet Comparaison de systèmes Conseil en éclairage Appel d offre Elaboration et soutient lors de la phase de soumission Réalisation d offres détaillées Réalisation Planification de l exécution avec direction des travaux techniques Réalisation projets Mise en service y compris le contrôle d étanchéité Examens d installation par mesure infrarouge Etablir le manuel d exploitation et de service Vérification et formation des utilisateurs Exploitation Examens d installation par rapport à la fonction de froid et de chaud, température, hygrométrie, acoustique et vitesse de l air Offre de service et contrats de service Sentez-vous à l aise avec nous Des solutions innovantes pour un confort climatique et du bien-être. Nous vous conseillons avec plaisir. klima system technologie
kst ag. schnabelsbergstrasse 25. 8840 einsiedeln. suisse. tel +41 55 418 70 50. fax +41 55 418 70 59. info@kstag.ch. www.kstag.ch kst 2015 F 500