Funktionsprinzip Und Regelalgorithmen - Carel UR002 Benutzerhandbuch

GER

4.4 Funktionsprinzip und Regelalgorithmen

Vor der Beschreibung der elektrischen Anschlüsse von heaterSteam
werden einige der Grundaspekte der Ansteuerung und Regelung der
Dampfbefeuchter erläutert.
4.4.1 Funktionsprinzip eines Befeuchters mit
Heizelementen
heaterSteam ist ein isothermer Dampfbefeuchter. Er produziert Dampf
durch die Erwärmung von Heizelementen, die in einen mit Wasser
gefüllten Dampfzylinder eingetaucht sind. Dabei kann es sich um
normales Leitungswasser oder vollständig demineralisiertes Wasser
handeln. Die von den Heizelementen erzeugte Wärme heizt das Wasser
bis auf eine Temperatur von 100 °C (212°F) auf. Durch die Verwendung
von demineralisiertem Wasser verlängert sich die Lebensdauer des
Dampfzylinders und der Heizelemente, weil sich kein Kalk ablagern
und anhäufen kann. Bei der Speisung des Befeuchters mit normalem
Leitungswasser lagert sich ein Teil der im Wasser gelösten Mineralien auf
dem Dampfzylinder als verschiedenartig zusammengesetzte Feststoff e
ab. Um dem vorzubeugen, wird ein Teil des Wasser abgeschlämmt, sobald
die Leitfähigkeit des Wassers im Dampfzylinder einen bestimmten Wert
überschreitet. Außerdem wird periodisch Wasser zwecks Verdünnung
zugeführt. In den dafür ausgelegten Modellen wird das Abschlämmwasser
mit Leitungswasser vermischt, damit die von der geltenden staatlichen
und örtlichen Gesetzgebung vorgeschriebene Höchsttemperatur nicht
überschritten wird (Temperierung des Abschlämmwassers - Drain-
Tempering-Funktion). Der erzeugte Dampf hat eine Temperatur von rund
100 °C (212°F) und einen geringen Überdruck („druckloser Dampf"). Er
ist virtuell demineralisiert und keimfrei. Die Dampfproduktion wird mit
EIN/AUS-Logik oder mit stufenloser Leistungsregelung von 0 % bis 100 %
der Nennleistung mittels Halbleiterrelais (SSR) geregelt. Bei der Regelung
handelt es sich um Pulsbreitenmodulation (PWM) mit einstellbarer
Zeitbasis.
4.4.2 Regelalgorithmen
Der Befeuchter ist mit einem Halbleiterrelais (SSR) ausgestattet. Somit
kann die Dampfproduktion je nach Anforderung stufenlos geregelt
werden. Die einstellbaren Regelalgorithmen sind:
4.4.3 EIN/AUS-Regelung
Diese Regelung im Aussetzbetrieb wird von einem externen Kontakt
aktiviert. Dabei kann die Höchstproduktion in Prozent eingestellt werden.
4.4.4 Proportionalregelung mit externem Signal
(stufenlose Leistungsregelung)
Die Dampfproduktion erfolgt proportional zum Wert eines externen Signals
Y (wählbar unter den folgenden Standardsignalen: 0...1 Vdc; 0...10 Vdc;
2...10 Vdc; 0...20 mA; 4...20 mA). Die maximale Dampfproduktion Pmax
entspricht dem Höchstwert des externen Signals Y. Sie ist die Nennleistung
des Befeuchters. Die Aktivierungshysterese hy kann benutzerseitig
eingestellt werden. Sie bezieht sich auf das externe Signal Y.
P
max
Steam_Pr
P
min
OFF
0%
hy
Legende:
Steam_pr Dampfproduktion
P0 Höchstproduktion
Pm Mindestproduktion
NB: Das Diagramm gilt bei deaktivierter Vorwärmfunktion.
"heaterSteam" +0300080DE - rel. 1.2 - 18.05.2017
Y= 0...1Vdc
0...10Vdc
2...10Vdc
0...20mA
ON
4...20mA
Y
2xhy 100%
Fig. 4.t
Y Externes Signal
hy Aktivierungshysterese
4.4.5 Autonome Regelung mit Feuchtefühler
Die Dampfproduktion hängt mit dem Messwert der relativen
Feuchte zusammen (% rH), die vom Feuchtefühler erfasst wird. Die
Dampfproduktion steigt bei zunehmender Abweichung vom Sollwert
(Kalibrierungspunkt) St. Die maximale Dampfproduktion Pmax fi ndet
statt, wenn der Feuchtemesswert des Fühlers BP (Proportionalband)
vom Sollwert entfernt ist. Die Aktivierungshysterese hy ist benutzerseitig
einstellbar.
P
max
Steam_Pr
P
min
Legende:
Steam_pr Dampfproduktion
P0 Höchstproduktion
Pm Mindestproduktion
Anhand zweier einstellbarer Alarmschwellen überprüft das Steuermodul
mit autonomer Regelung, ob die vom Feuchtewandler gemessene
relative Feuchte innerhalb eines zulässigen Wertebereichs liegt:
•
Alarmschwelle für hohe relative Feuchte;
•
Alarmschwelle für niedrige relative Feuchte.
Bei Überschreiten dieser Schwellen wird ein Alarm generiert; der Kontakt
des entsprechenden Relais auf der Hauptsteuerplatine wird geschlossen.
4.4.6 Autonome Regelung mit
relativem Feuchtewandler und
Auslassbegrenzungsfühler
Auch in diesem Fall moduliert das Steuermodul die Dampfproduktion
entsprechend der vom Hauptfeuchtewandler gemessenen relativen
Feuchte %rH. Es begrenzt die Menge jedoch, sobald sich die relative
Feuchte, die von einem zweiten Begrenzungsfeuchtewandler im dem
Dampfverteiler nachgeschalteten Luftkanal gemessen wird, dem
gewünschten Höchstwert nähert. Um zu vermeiden, dass die relative
Auslassfeuchte einen zu hohen Wert erreicht, lässt das Steuermodul
mit autonomer Regelung und Feuchtewandler eine Alarmschwelle für
hohe relative Auslassfeuchte programmieren. Bei Überschreiten dieser
Schwelle wird ein Alarm generiert; der Kontakt des entsprechenden Relais
auf der Hauptsteuerplatine wird geschlossen. Der Begrenzungsfühler
lässt die Dampfproduktion in Abhängigkeit der eingestellten
Begrenzungsschaltdiff erenz regeln.
4.4.7 Anwendung für Dampfbäder
In den Anwendungen für Dampfbäder, in denen der Regelfühler die
Temperatur anstatt der Feuchte erfasst, gelten dieselben Erwägungen
wie in den vorhergehenden Absätzen, ausgenommen für die autonome
Regelung mit Fühler.
Bei der Einstellung auf Temperaturregelung produziert der Befeuchter
Dampf, bis der gewünschte Sollwert im Dampfbad erreicht und die
Umgebungsluft gewollt gesättigt ist (Nebeleff ekt).
Empfohlener CAREL-Wandler: ASET030001 oder ASET030000 oder NTC-
Fühler vom Typ UEKNTC0*.
20
ON
OFF
hy
%rH
BP
St
Fig. 4.u
Y Externes Signal
hy Aktivierungshysterese