Transformer les déchets en ressources, optimiser l'efficacité et soutenir le secteur | Les systèmes de pompage intelligents de KSB permettent un chauffage urbain neutre en carbone

Système de pompage intelligent KSB

Promouvoir le chauffage neutre en carbone dans les villes

Alors que le monde accélère sa transition vers la neutralité carbone, la transition écologique du chauffage urbain est devenue une priorité absolue.

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La ville allemande de Herne prévoit d'atteindre un chauffage neutre en carbone d'ici 2045, le recyclage de la chaleur résiduelle industrielle devenant l'une de ses stratégies clés.

Récemment, dans le cadre d'un projet de chauffage urbain novateur à Hårnæ, KSB a intégré avec succès la chaleur résiduelle d'une grande usine chimique au réseau de chauffage urbain grâce à ses technologies de pompage et de contrôle intelligent de pointe. Ce projet, mené à bien en 2025, a pleinement démontré le rôle essentiel des systèmes KSB dans la transition vers des solutions de chauffage durables.

Relever le défi

Déséquilibre entre l'offre et la demande et obstacles liés au réseau de pipelines

Les usines chimiques génèrent d'importantes quantités de chaleur résiduelle par condensation de la vapeur d'eau lors des procédés de production. Initialement, grâce à des échangeurs de chaleur, cette chaleur résiduelle fournissait 4 mégawatts d'énergie thermique neutre en carbone à environ 1 000 foyers environnants.

Cependant, le système est confronté depuis longtemps à deux problèmes majeurs.

❎ Il existe un déséquilibre extrêmement grave entre l'offre et la demande.

Dans des conditions de fonctionnement optimales, les usines chimiques peuvent générer plus de 8 mégawatts de chaleur résiduelle, dépassant largement les besoins énergétiques des zones résidentielles environnantes, ce qui entraîne un gaspillage important d'énergie propre.

❎ Il n'existe pas de sauvegarde fiable.

Lorsque les usines chimiques cessent leurs activités pour maintenance, les entreprises de chauffage sont obligées d'activer des chaudières à vapeur coûteuses fonctionnant aux combustibles fossiles pour maintenir l'approvisionnement en chauffage.

Pour remédier à ce problème, la société de chauffage a décidé de raccorder le réseau de canalisations de l'usine chimique au réseau principal de canalisations du centre-ville, situé à seulement 500 mètres. et ainsi parvenir à l'interopérabilité énergétique : La chaleur résiduelle excédentaire est réinjectée dans le centre-ville, tandis que la chaleur résiduelle insuffisante est compensée par un système de secours provenant du centre-ville.

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Cependant, des difficultés techniques sont apparues : les paramètres de fonctionnement de Les deux réseaux de pipelines étaient très différents. rendant impossible l'intégration directe au réseau :

🏭️réseau de canalisations d'installations industrielles (approvisionnement direct des utilisateurs)

Fonctionne à basse température et basse pression, avec une température inférieure à 90°C, une pression statique d'environ 3 bars et une pression d'alimentation en eau maximale de 4,5 bars.

🏙️Réseau central de la ville de Jibin (Chauffage fourni par la station d'échange thermique)

Le système fonctionne dans des conditions de température et de pression élevées., avec une température d'alimentation en eau pouvant atteindre 130°C et une pression statique d'environ 12 bars.

Comment sortir de l'impasse ?

Isolation intelligente | Planification sans faille

Pour relever le défi de la connexion parallèle de réseaux de canalisations reposant sur des principes techniques différents, la solution consiste à mettre en place une station d'échange thermique intelligente équipée de deux échangeurs de chaleur à plaques de 8 mégawatts, qui permet à la fois une « isolation hydraulique » et un transfert de chaleur efficace.

Le cerveau et le cœur de ce système complexe sont précisément la pompe et le système de contrôle conçus sur mesure par KSB.

La demande en chauffage urbain fluctue considérablement selon les saisons, les conditions météorologiques et même l'heure de la journée, tandis que la production de chaleur résiduelle industrielle dépend de la capacité de production des usines. Pour atteindre un équilibre dynamique dans des conditions d'exploitation très exigeantes, KSB propose une combinaison optimale de logiciels et de matériels :

Un pompage puissant, délivrant une énergie cinétique.

Du côté du réseau de canalisations de l'usine chimique, KSB a installé quatre Etanorm 200-150-250 circulation pompes (Équipées de corps de pompe en fonte grise et de turbines en bronze). Ces pompes sont entraînées par des moteurs asynchrones à 4 pôles d'une puissance nominale de 45 kW chacun. assurant des performances robustes et un fonctionnement stable.

Conversion de fréquence précise contrôlée par IA

Le cœur de l'ensemble du système réside dans le Système de contrôle de pompe personnalisé KSB. Le moteur de la pompe fonctionne en mode super-synchrone (jusqu'à 60 Hz) via le Convertisseur de fréquence KSB PumpDrive RCe système de contrôle régule non seulement avec précision les pompes de circulation côté usine chimique, mais gère également les pompes de retour alimentant le réseau de canalisations municipal, garantissant ainsi un débit optimal en permanence pour l'ensemble du système.

Performance exceptionnelle

Protection complète avec réponse dynamique

Alimenté par le système intelligent KSB, ce centre de chauffage fait preuve d'une intelligence opérationnelle exceptionnelle :

Le système de commande de pompe conçu par KSB

Ajustement automatique et flexible du mode de fonctionnement en fonction des besoins

Stabilisation de tension en temps réel et protection de sécurité

Le système KSB assure non seulement la circulation de l'eau, mais maintient également une pression stable dans la canalisation en temps réel, prévenant ainsi efficacement les situations dangereuses telles que : surpression, surchauffe, pression négative ou fonctionnement à sec.

Surveillance précise du « point le plus vulnérable »

Le système surveille spécifiquement les points critiques du réseau de canalisations (c'est-à-dire les zones où la pression ou la température est la plus susceptible d'être insuffisante), assurant une couverture de chauffage complète sans zones d'ombre.

La commutation flexible élimine les coups de bélier. Le système de commutation flexible élimine les coups de bélier.

Lors du passage du mode « récupération de chaleur résiduelle » au mode « alimentation de secours », les arrêts et redémarrages brusques de la pompe à eau peuvent facilement provoquer des surpressions dans le réseau de canalisations. Pour pallier ce problème, KSB a intégré une fonction de rampe de démarrage/arrêt dynamique dans la programmation du système. Celle-ci assure une transition en douceur de la vitesse de rotation de la pompe, protégeant ainsi efficacement les vannes et les canalisations des chocs de charge.

Le chauffage neutre en carbone nécessite non seulement le développement de nouvelles sources d'énergie, mais aussi l'application de technologies fluidiques intelligentes et fiables pour exploiter pleinement le potentiel énergétique existant et l'intégrer harmonieusement aux systèmes actuels.

Bien que le parcours de transformation soit semé d'embûches techniques, les solutions de pompage intelligentes de KSB simplifient la planification complexe des opérations quotidiennes, apportant de la chaleur à d'innombrables foyers.La solution ultime pour améliorer la qualité de vie. Sur la voie de la réalisation des objectifs climatiques mondiaux, KSB demeure votre partenaire professionnel de confiance.