Logica di Regolazione

Il modulo fornisce il controllo per un'unità di trattamento aria. Il modulo dispone di ingressi per:

• temperatura dell'aria esterna (OAT);

• temperatura dell'aria di espulsione (DAT);

• temperatura ambiente o di ripresa (RAT);

• segnale di qualità dell'aria (CO2);

• condizione dell'interruttore di funzionamento manuale (OS) e

• segnale di abilitazione del ventilatore (FNE).

Le rispettive uscite sono segnali per:

• controllo del riscaldamento (HTS);

• controllo del raffreddamento (CCS);

• controllo del recupero energetico (ERS);

• controllo degli ammortizzatori (DMS),

• controllo della velocità del ventilatore (FSC);

• deumidificazione (DEH);

• controlli della qualità dell'aria (CO2).

In questo modulo sono inclusi i seguenti input interni:

• PlantMode (da Plant Schedule);

• TempSpt;

• Setpoint CO2;

• DEH_Mode (da Umidificatore);

• HUM_Mode (da Umidificatore);

• AbsHumOverride (Economizzatore);

• EnthalpyOverride (da Economizer).

Procedura di avviamento alla prima messa in funzione per prevenire l'allarme gelo

Al primo avvio dell'unità di trattamento aria, questa applicazione previene i problemi di avviamento e fornisce protezione antigelo. La valvola della batteria di riscaldamento e le serrande devono essere nelle posizioni corrette prima che i ventilatori possano avviarsi e tutti gli altri segnali di uscita vengano rilasciati nelle loro posizioni normali.

Per garantire un avviamento regolare a basse temperature dell'aria esterna (inferiori a OAT_FrostProt), l'UTA con serrande d'aria miste inizia a ricircolo forzato durante il periodo di MAD_RecircTimeStart del parametro, quando la modalità impianto passa al periodo di occupazione o al funzionamento prolungato (4 o 5).

Se durante l'avviamento la temperatura dell'aria esterna è inferiore al valore del parametro OAT_FrostProt, il valore nominale della temperatura dell'aria di mandata dell'UTA viene aumentato temporaneamente di un valore, definito dal parametro DAT_SptRamp, non appena è trascorso il periodo di ricircolo forzato. Quindi, verrà nuovamente ridotto al suo setpoint normale entro il tempo definito dal parametro DAT_SptDecTime.

Ritardo di abilitazione del tempo integrato dopo l'avvio

Dopo l'avvio dell'UTA, entrambi i regolatori per la temperatura ambiente e la temperatura dell'aria di mandata saranno solo regolatori proporzionali durante il tempo definito dal parametro DAT_I_time. Dopo questo ritardo di attivazione di I, le funzioni integrali inizieranno con un valore pari a 0, per garantire un avvio regolare.

Tipi di controllo della temperatura

A seconda dell'impostazione del parametro TempCtrlMode, il modulo offre diversi tipi di controllo:

• Controllo a cascata (TempCtrlMode come Cascade Temp [1])

Controllo della temperatura dell'aria di mandata e controllo velocità del ventilatore con ripristino della temperatura ambiente, utilizzando sia la temperatura ambiente che la temperatura dell'aria di mandata, fornendo la possibilità di controllo PI- sulla temperatura ambiente e sulla temperatura dell'aria di mandata. Sequenziamento dei segnali di uscita per riscaldamento, serrande/recupero di energia e raffreddamento. La velocità del ventilatore è controllata, in base alla deviazione della temperatura ambiente con priorità di mantenimento della pressione, se presente. Esclusione di CO2 (qualità dell'aria) sulle serrande e/o sulla velocità del ventilatore.

• Controllo DAT costante (TempCtrlMode come Constant Disch Temp [2])

Il controllo costante della temperatura dell'aria di espulsione, che utilizza solo il sensore di temperatura dell'aria di espulsione, fornisce il controllo PI sulla temperatura dell'aria di espulsione. Esclusione di CO2 (qualità dell'aria) sulle serrande e/o sulla velocità del ventilatore.

• Controllo a cascata della zona di comfort (TempCtrlMode come Comfort Zone Temp [3])

Controllo della temperatura dell'aria di mandata con ripristino della temperatura ambiente e della zona di comfort della temperatura ambiente, utilizzando sia la temperatura ambiente che la temperatura dell'aria di mandata. Il P-controller per la regolazione della temperatura ambiente sequenzia i segnali di uscita delle serrande/apparecchiature di recupero dell'energia all'interno della zona di comfort. Al di fuori della zona di comfort, saranno previste regolazioni del setpoint per la temperatura dell'aria di mandata e la velocità del ventilatore. Per le modalità di impianto da 1 a 3 la zona di comfort calcolata aumenta di quattro volte. Due regolatori PI per il controllo della temperatura dell'aria di espulsione. La velocità del ventilatore può essere controllata, in base alla deviazione della temperatura ambiente con priorità di mantenimento della pressione, se presente. Esclusione di CO2 (qualità dell'aria) sulle serrande e/o sulla velocità del ventilatore.

Controllo a cascata (TempCtrlMode come temperatura a cascata [1])

Controllo della temperatura dell'aria di mandata e della velocità del ventilatore con ripristino della temperatura dell'aria ambiente/di ripresa. Per questa funzione è assolutamente necessario disporre di un sensore di temperatura collegato all'ingresso ReturnTemp del modulo. Il valore nominale della temperatura dell'aria di mandata e la velocità del ventilatore vengono spostati in base alla deviazione della temperatura ambiente. Il setpoint della temperatura ambiente può essere ripristinato dall'OAT a causa della compensazione estiva. L'applicazione utilizza un regolatore PI a temperatura ambiente per sequenziare il setpoint della temperatura dell'aria di espulsione e la velocità del ventilatore.

La banda P e il tempo I del regolatore di temperatura ambiente sono definiti rispettivamente dai parametri RT_P_band e RT_I_time. La banda P e il tempo I del regolatore di temperatura dell'aria di mandata sono definiti rispettivamente dai parametri DAT_P_band e DAT_I_time. Il setpoint della temperatura dell'aria di mandata è sempre limitato dai valori di bassa e alta temperatura definiti dai parametri DAT_LowSetpoint e DAT_HighSetpoint.

Nota: Con questo controllo a cascata (TempCtrlMode=1), è anche possibile creare un tipo di controllo, basato sulla temperatura ambiente con limitazione minima e massima della temperatura dell'aria di espulsione. Per fare ciò, la banda P della temperatura ambiente (RT_P_band) può essere aumentata a valore ad esempio di 4K (valore 25), mentre l'I-time (RT_I_time) deve essere impostato su un valore piuttosto alto, ad es. 3600 secondi (valore 0,03). Ora non esiste una relazione fissa tra la temperatura dell'aria di mandata e la deviazione della temperatura ambiente, saranno sempre efficaci solo i limiti DAT.

Controllo sequenziale dei segnali di uscita, in base alla temperatura dell'aria di mandata

Nel modulo di controllo è possibile definire la sequenza di tutti i segnali di controllo dell'uscita. I rispettivi segnali di uscita sono destinati alla batteria di riscaldamento, alle serrande/recupero di energia e al batteria di raffreddamento. Con i parametri DAT_-Start - DAT_-End è possibile regolare il punto di inizio e di fine di ciascun segnale di uscita, in base al controllo della temperatura dell'aria di mandata, come mostrato nell'esempio seguente.

Nota: I parametri del punto finale devono sempre avere un valore superiore a quello dei parametri del punto iniziale. Se entrambi i parametri del punto iniziale e finale sono impostati su 0, quella particolare funzione di sequenza sarà inattiva.

Constant DAT Control (TempCtrlMode as Constant Disch Temp [2])

Controllo costante della temperatura dell'aria di mandata con compensazione invernale, ma senza ripristino della temperatura ambiente. La temperatura dell'aria di mandata è controllata da PI con un setpoint, definito dal valore della variabile interna TempSpt. In questo caso, i limiti di temperatura minima e massima dell'aria di mandata, definiti rispettivamente dai parametri DAT_LowSetpoint e DAT_HighSetpoint, verranno ignorati.

Comfort Zone Cascade Control (TempCtrlMode as Comfort Zone Temp [3])

Controllo con ripristino della temperatura ambiente/ripresa e zona di comfort della temperatura ambiente/ripresa, fornendo:

• controllo in cascata di DAT;

• controllo della velocità del ventilatore;

• controllo della sequenza di serrande o apparecchiature di recupero dell'energia.

 Controllo a cascata di DAT

Controllo della temperatura dell'aria di mandata con ripristino della temperatura ambiente/ripresa e zona di comfort. Per questa funzione è assolutamente necessario disporre di un sensore di temperatura collegato all'ingresso ReturnTemp del modulo. Il valore nominale della temperatura dell'aria di mandata e la velocità del ventilatore vengono spostati in base alla deviazione della temperatura ambiente. Il setpoint della temperatura ambiente può essere ripristinato dall'OAT a causa della compensazione estiva.

L'applicazione utilizza un P-controller per la temperatura ambiente, per reimpostare i setpoint per i due PI-controller di temperatura dell'aria di mandata (riscaldamento e raffreddamento) al fine di sequenziare la temperatura dell'aria di mandata e la velocità del ventilatore, rispetto alla zona di comfort intermedia, che è definita dal parametro RT_ComfortZone. Per la modalità impianto da 1 a 3 la zona di comfort calcolata aumenta di quattro volte. Con il parametro RT_DATSpt_shift è possibile regolare i rispettivi punti finali dello spostamento del setpoint della temperatura dell'aria di mandata per il riscaldamento e il raffreddamento.

La banda P per il regolatore P della temperatura ambiente è definita dal parametro RT_P_band.

Nota: Con questo tipo di controllo, il tempo integrale per il regolatore di temperatura ambiente, definito dal parametro RT_I_time, verrà automaticamente impostato su 0.

La figura seguente mostra la zona di comfort intorno al setpoint della temperatura ambiente compensato e il modo in cui la deviazione della temperatura ambiente influisce sul setpoint della temperatura dell'aria di mandata.

Le regolazioni in banda P e I-time per entrambi i regolatori di temperatura dell'aria di mandata sono definite rispettivamente dai parametri DAT_P_band e DAT_I_time. Ogni controller utilizza 1/2DAT_P_band come banda P.

Il setpoint della temperatura dell'aria di mandata è sempre limitato dai valori di bassa e alta temperatura definiti dai parametri DAT_LowSetpoint e DAT_HighSetpoint.

Controllo della temperatura minima dell'aria di espulsione

Il regolatore di temperatura minima dell'aria di mandata utilizza il sequenziatore della temperatura dell'aria di mandata, definito dai parametri DAT_-Start-DAT_-End. I segnali di uscita del sequenziatore vengono utilizzati per sovrascrivere i segnali di controllo del riscaldamento, delle serrande/recupero di energia e del raffreddamento.

Quando la temperatura dell'aria di mandata scende al di sotto del setpoint minimo della temperatura dell'aria di mandata, definito da DAT_LoSpt, la batteria di raffreddamento verrà prima chiusa, il segnale di controllo del recupero di energia verrà alzato/le serrande verranno chiuse e infine verrà aperta la batteria di riscaldamento. Ciò impedisce l'apertura della batteria di riscaldamento, mentre le serrande sono ancora aperte. (Il regolatore della temperatura ambiente controlla le serrande). La figura seguente mostra il sequenziatore di esclusione della temperatura minima dell'aria di espulsione.

Note: The end-point parameters must always have a higher value than the start-point parameters. If both start- and end-point parameters are set to 0, then that particular sequence function will be inactive.

Controllo della temperatura massima dell'aria di mandata

Il regolatore di temperatura massima dell'aria di mandata utilizza il sequenziatore della temperatura dell'aria di mandata, definito dai parametri DAT_-Start-DAT_-End. I segnali di uscita del sequenziatore vengono utilizzati per sovrascrivere i segnali di controllo del riscaldamento, delle serrande/recupero di energia e del raffreddamento.

Quando la temperatura dell'aria di mandata supera il setpoint massimo della temperatura dell'aria di mandata, definito da DAT_HiSpt, la batteria di riscaldamento verrà chiusa per prima, il segnale di controllo della serranda verrà aumentato/il recupero di energia verrà chiuso e infine la batteria di raffreddamento verrà aperta. Ciò impedisce l'apertura della batteria di raffreddamento, mentre gli ammortizzatori non sono completamente aperti. (Il regolatore della temperatura ambiente controlla le serrande). La figura seguente mostra il sequenziatore di esclusione della temperatura massima dell'aria di espulsione.

Nota: I parametri del punto finale devono sempre avere un valore superiore a quello dei parametri del punto iniziale. Se entrambi i parametri del punto iniziale e finale sono impostati su 0, quella particolare funzione di sequenza sarà inattiva

Controllo della velocità del ventilatore

Controllo della velocità del ventilatore, in base alla zona di comfort della temperatura ambiente/di ripresa (TempCtrlMode=3). Per questa funzione è assolutamente necessario disporre di un sensore di temperatura collegato all'ingresso ReturnTemp del modulo. Il segnale di uscita della velocità del ventilatore FSC può essere controllato tra 0 e 100%, a seconda della deviazione della temperatura ambiente/ripresa al di fuori della zona di comfort, come definito dal parametro RT_ComfortZone. Per la modalità impianto da 1 a 3 la zona di comfort calcolata aumenta di quattro volte.

Con il parametro RT_DATSpt_shift è possibile definire il rispettivo punto di inizio della sequenza di velocità del ventilatore per il riscaldamento e il raffreddamento, come partizione della banda semiproporzionale RT_P_band del controllo P della temperatura ambiente.

Controllo della sequenza di serrande o apparecchiature di recupero dell'energia

Serrande o controllo del recupero di energia, in base alla temperatura ambiente/ripresa all'interno della zona di comfort (TempCtrlMode=3). Le serrande o l'apparecchiatura di recupero dell'energia saranno controllate in sequenza, in base alla deviazione della temperatura ambiente e all'interno della zona di comfort della temperatura ambiente. Queste azioni di sequenziamento sono quasi prive di consumo energetico, ma aiutano a mantenere la temperatura ambiente al setpoint di temperatura ambiente desiderato. I rispettivi parametri di inizio e fine per il segnale di uscita damper/recupero di energia sono DAT_EnergyRecStart e DAT_EnergyRecEnd.

Note:

• Il segnale Y delle serrande o del recupero di energia può essere invertito dalla funzione economizzatore, che è stata selezionata dal parametro EconomizerMode.

• I parametri del punto finale devono sempre avere un valore superiore a quello dei parametri del punto iniziale. Se entrambi i parametri del punto iniziale e finale sono impostati su 0, quella particolare funzione di sequenza sarà inattiva.

La figura seguente mostra le rispettive sequenze all'interno della zona di comfort a temperatura ambiente.

Controllo della velocità del ventilatore in base all'umidificazione

La velocità del ventilatore può essere aumentata quando il segnale di controllo dell'umidificazione aumenta da 0 a 100%. Con i parametri HUM_FanStart e HUM_FanEnd è possibile definire il punto di inizio e fine della sequenza per la velocità del ventilatore, come mostrato nella figura seguente.

Note: Se i valori dei parametri del punto iniziale e finale della sequenza sono entrambi impostati su 0, questa funzione sarà inattiva.

Le variabili HUM_Mode e DEH_Mode, generate dal modulo umidificatore, trasmettono il segnale codificato per l'umidificazione, la deumidificazione o nessuna di entrambe (all'interno della zona di comfort dell'umidità relativa ambiente regolabile del modulo umidificatore) in questo modulo di controllo.

Modalità umidificazione e deumidificazione

Controllo intelligente della deumidificazione

For this intelligent dehumidification control, it is recommended to make use of the economizer module, which provides the enthalpy override and the absolute humidity comparison. The parameter EconomizerMode, which defines the economizer function, should be set to the value 2, in this case. When the DEH_Mode coded signal from the humidity control. equals a value of 1, then dehumidification is active. Depending on the comparison of the absolute humidity between outside air and return/room air, it is possible to dehumidify by sequencing the dampers, the fan speed, and the cooling coil valve.

• Segnali di uscita sequenziali, basati sulla deumidificazione (OAx < RAx)

Con i parametri DEH_-Start - DEH_-End, è possibile regolare il punto di inizio e di fine dei segnali di controllo dell'uscita delle serrande, la velocità del ventilatore e il raffreddamento in base alla deumidificazione, come mostrato nella figura seguente. Dipende dal segnale di controllo effettivo, che controlla la modalità, la temperatura o la deumidificazione e controlla i rispettivi segnali di uscita.

I rispettivi parametri di sequenziamento possono essere regolati con spazi vuoti o sovrapposizioni a piacere, come mostrato nell'esempio seguente.

Nota: I parametri del punto finale devono sempre avere un valore superiore a quello dei parametri del punto iniziale. Se entrambi i parametri del punto iniziale e finale di una sequenza sono impostati su 0, quella particolare funzione di sequenza sarà inattiva.

• Segnali di uscita sequenziali, basati sulla deumidificazione (OAx > RAx)

Solo nel caso in cui il parametro EconomizerMode abbia un valore pari a 2 e se l'umidità assoluta dell'aria esterna è superiore all'umidità assoluta dell'aria ambiente/di ripresa, la velocità del ventilatore e la sequenza della batteria di raffreddamento verranno scambiate. Quindi, la valvola della batteria di raffreddamento verrà prima modulata in posizione aperta e poi verrà sequenziata con la velocità del ventilatore. Il valore del punto di inizio della sequenza della valvola della batteria di raffreddamento viene impostato automaticamente su 0% e il valore del punto di fine della sequenza di velocità del ventilatore su 100%. I punti di inizio e fine della sequenza degli smorzatori vengono impostati automaticamente su 0, il che significa che in questo caso la sequenza degli smorzatori viene eliminata. Vedere la figura successiva.

Esclusione della qualità dell'aria CO2 su serrande e velocità del ventilatore

Se un sensore di CO2 è collegato alla CO2 in ingresso (per la versione con serrande di miscelazione), il setpoint della qualità dell'aria e la banda proporzionale per il regolatore proporzionale interno possono essere definiti in parti per milione (ppm) mediante i rispettivi parametri CO2Setpoint e CO2_P_band.

La banda proporzionale totale viene spostata al di sotto del setpoint, come mostrato nella figura seguente.

La velocità di un ventilatore a velocità variabile può essere aumentata, quando il controllore della qualità dell'aria produce un segnale superiore al punto di inizio del sovraslivellamento della CO2, definito dai parametri CO2_-Start - CO2_-End. La figura seguente mostra la funzione di esclusione della qualità dell'aria sul segnale di controllo della velocità della serranda interna e del ventilatore, che viene infine massimizzata con altri rispettivi segnali interni.

Nota: I parametri del punto finale devono sempre avere un valore superiore a quello dei parametri del punto iniziale. Se entrambi i parametri del punto iniziale e finale di una sequenza sono impostati su 0, quella particolare funzione di sequenza sarà inattiva.

Suggerimento: a volte, il dispositivo per la qualità dell'aria è un controllore attivo con una propria banda proporzionale e un proprio setpoint, che fornisce un segnale di uscita da 0-1 V o 0-10 V tra un certo intervallo, ad esempio tra 800-1000 ppm. Questo segnale deve essere convertito in un segnale 0-100 % per poterlo collegare alla CO2 in ingresso. Quando il dispositivo misura la qualità dell'aria, pari al valore minimo, il segnale di ingresso sarà dello 0%. Se la qualità dell'aria peggiora, fino al valore massimo, il segnale aumenterà fino al 100 %.

ATTENZIONE: Per disabilitare il regolatore di CO2 interno in questo caso, il valore del parametro CO2Setpoint (=setpoint controllo qualità aria) deve essere impostato a 0.

Compensazione invernale del setpoint della temperatura dell'aria di mandata

Per eliminare le maggiori perdite di trasmissione dell'edificio e dal punto di vista del comfort (durante il periodo invernale), si desidera una temperatura dell'aria di mandata più elevata. Al diminuire delle temperature esterne, il setpoint della temperatura dell'aria di mandata viene ripristinato come definito dai parametri WC_DischStartComp e WC_DischEndComp.

L'aumento di compensazione invernale è definito dal parametro WC_DischSptRaise, spostando verso l'alto il setpoint della temperatura dell'aria di mandata e i rispettivi setpoint di limite minimo e massimo DAT_LowSetpoint e DAT_HighSetpoint.

 Nota: se il parametro WC_DischSptRaise è impostato su 0, non ci sarà alcuna compensazione invernale.

Compensazione estiva del setpoint della temperatura ambiente

Per risparmiare energia di raffreddamento durante il periodo estivo, il setpoint della temperatura ambiente viene azzerato dalla temperatura dell'aria esterna, definita dai parametri SC_RoomStartComp e SC_RoomEndComp.

L'aumento del setpoint di compensazione estivo è definito dal parametro SC_RoomSptRaise.

Nota: se SC_RoomSptRaise è impostato sul valore 0, non ci sarà alcuna compensazione estiva.

Blocco della valvola del riscaldatore durante la stagione estiva

Durante l'estate, è possibile bloccare la valvola della batteria di riscaldamento ad alte temperature dell'aria esterna per risparmiare energia sul carico di riscaldamento. Con il parametro OAT_HeaterLimit è possibile definire la temperatura, al di sopra della quale la valvola della batteria di riscaldamento rimarrà chiusa.

Nota: Il segnale di uscita HTS verrà nuovamente rilasciato automaticamente se il segnale codificato DEH_Mode è uguale al valore di 1 (è necessaria la deumidificazione).

Blocco della valvola di raffreddamento durante la stagione invernale

Durante l'inverno, è possibile bloccare la valvola di raffreddamento a basse temperature dell'aria esterna per risparmiare energia sul carico di raffreddamento. Con il parametro OAT_Batteria di raffreddamentoLimit è possibile definire la temperatura, al di sotto della quale la valvola di raffreddamento rimarrà chiusa.

Protezione antigelo/Recupero antigelo dopo l'allarme gelo

Quando la protezione antigelo tramite il segnale della modalità impianto diventa attiva, si verifica la seguente azione:

• tutti i segnali di controllo dell'uscita, ad eccezione di HTS, sono impostati su 0%.

• l'output HTS è impostato su un valore di 100%.

Le azioni di protezione antigelo vengono normalmente eseguite nei rispettivi moduli di uscita.

Quando il guasto antigelo è stato ripristinato, verrà eseguita una procedura di avvio a basse temperature dell'aria esterna. Per evitare nuovamente l'allarme gelo, l'UTA con serrande d'aria mista inizierà il ricircolo forzato, seguito da un setpoint di temperatura dell'aria di mandata temporaneamente aumentato, che verrà lentamente decrementato al valore del suo normale setpoint di temperatura dell'aria di mandata. Il tempo di discesa può essere regolato dal parametro DAT_SptDecTime. Durante il ricircolo forzato, il segnale di uscita DMS avrà un valore di -1, il che costringe il modulo di uscita damper a ignorare la propria regolazione minima della posizione della serranda.

Funzione economizzatore per il risparmio del carico di raffreddamento

Per risparmiare energia sul carico di raffreddamento, il segnale di controllo del recupero di energia può essere invertito e il controllo della serranda dell'aria miscelata può essere invertito o impostato su una posizione minima. Con il parametro EconomizerMode, la funzione economizzatore del recupero di energia o delle serrande può essere selezionata per diverse situazioni operative, come mostrato nella tabella seguente.

Funzione economizzatore per le impostazioni del carico di raffreddamento

Nota: l'esclusione del controllo della qualità dell'aria (CO2) ha una priorità più alta rispetto alla funzione economizzatore.

Modalità economizzatore

I segnali di esclusione della modalità economizzatore dal modulo economizzatore o il confronto della temperatura (all'interno del modulo di controllo stesso) vengono utilizzati, ad esempio, per invertire il segnale di controllo della serranda dell'aria miscelata e il segnale di controllo del recupero di energia. In caso di confronto dell'umidità assoluta durante la deumidificazione, l'azione delle serrande d'aria miste viene invertita. Con il parametro EconomizerMode, la funzione economizzatore è selezionabile.

Modalità economizzatore