Il modulo umidificatore fornisce un controllo modulante dell'umidità per l'umidificazione e la deumidificazione. Può essere utilizzato per applicazioni di nebulizzazione d'acqua e per l'umidificazione a vapore. Il controllo dell'umidità è regolabile tramite impostazioni dei parametri tra i limiti minimo e massimo ed è compensato dall'aria esterna.
Il modulo dispone di ingressi per:
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aria ambiente/ripresa UR (RAH);
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aria di espulsione RH (DAH);
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UR massima (Igrostato);
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stato della pompa o guasto del generatore di vapore (HumidifierStatus);
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e pressione differenziale del ventilatore (FanDiffPressure).
Le uscite sono per:
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umidificazione (HUM);
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deumidificazione (DEH);
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abilitazione pompa spruzzatrice/generatore di vapore (SPU);
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guasto della pompa/generatore di vapore;
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e relativo allarme di umidità alta (ALARM).
Il modulo genera anche segnali come le variabili interne HUM_Mode e DEH_Mode, che verranno utilizzati dal modulo di controllo.
Controllo dell'umidità ritardato dopo l'avvio del ventilatore
Al primo avvio dell'unità di trattamento aria, tutte le funzioni di controllo assumono il normale controllo della temperatura prima che il controllo dell'umidità sia abilitato. Il controllo dell'umidità sarà ritardato dopo l'avvio del ventilatore (l'ingresso FanDiffPressure deve essere true), ad es. 5 minuti, regolabile in base al parametro HUM_FanOnDelay. Se l'ingresso FanDiffPressure diventa false durante il normale funzionamento, il modulo verrà bloccato immediatamente. Questa funzione riduce il rischio di condotti bagnati all'avvio iniziale e gli allarmi della cinghia del ventilatore.
Nota: Se la temperatura dell'aria esterna è inferiore al valore del parametro OAT_HighHum, può avvenire solo l'umidificazione dell'aria e se la temperatura dell'aria esterna è superiore al valore del parametro OAT_LowDeh, è possibile solo la deumidificazione.
Quattro tipi di controllo
Il modulo offre quattro diversi tipi di controllo, che possono essere selezionati tramite il parametro del tipo di controllo HumCtrlMode. La tabella seguente mostra le possibilità del tipo di controllo.
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HumCtrlMode |
Tipologia di controllo dell’umidità |
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Comfort Zone (1 su LCD) |
Regolazione dell'umidità relativa dell'aria ambiente/di ripresa P-control con zona di comfort regolabile |
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Return Hum (2 su LCD) |
Regolazione PI dell'umidità relativa dell'aria ambiente/di ritorno senza zona di comfort |
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Disch Abs Hum (3 su LCD) |
Regolazione PI dell'umidità assoluta dell'aria di mandata con ripristino dell'umidità relativa dell'aria ambiente/di ritorno (regolazione a cascata) |
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Constant Disch Abs Hum (4 su LCD) |
Aria di mandata costante, umidità assoluta, controllo PI |
Tipologie di controllo dell'umidità
Regolazione dell'umidità dell'aria ambiente/di ripresa con Comfort Zone (HumCtrlMode come Comfort Zone [1])
Il modulo di controllo dell'umidità funziona in una tipica applicazione di sequenziamento: umidificazione e deumidificazione con una zona di comfort regolabile. In questo caso, il modulo utilizza due regolatori proporzionali separati con valori nominali calcolati internamente per l'umidificazione e la deumidificazione, a seconda del valore del valore nominale interno HumSpt e della zona di comfort impostata, definita dal parametro HUMDEH_ComfZone.
Il valore dell'HumSpt può essere compensato dalle funzioni di compensazione invernale o estiva. I regolatori P separati per umidificare e deumidificare hanno una propria banda P, definita rispettivamente dai parametri HUM_P_band e DEH_P_band.
Nota: Con questo tipo di controllo (HumCtrlMode come Comfort Zone [1]), i tempi integrali di RAH_I_time e HUMDEH_I_time verranno utilizzati 0 per un loop di controllo dal programma del modulo.
La figura seguente mostra i setpoint calcolati per i due controllori e la zona di comfort regolata, che è simmetrica attorno all'HumSpt. La figura mostra anche la banda P per il regolatore di umidificazione, completamente spostata al di sotto del setpoint calcolato, e la banda P per il regolatore di deumidificazione completamente spostata al di sopra del setpoint calcolato. Per le modalità impianto, da 1 a 3 la zona di comfort calcolata aumenta di quattro volte.
La figura seguente mostra i due P-Controller con bande P spostate e setpoint calcolati oltre alla zona di comfort regolata.
Controllo PI dell'umidità dell'aria ambiente/di ripresa senza zona di comfort (HumCtrlMode come umidità di ripresa [2])
Il modulo di controllo dell'umidità funziona in una tipica applicazione di sequenziamento: umidificazione e deumidificazione. In questo caso, il modulo utilizza solo due regolatori proporzionali e integrali separati con setpoint, definiti dal valore della variabile interna HumSpt. Il valore dell'HumSpt può essere compensato dalle funzioni di compensazione invernale o estiva. Il PI-controller ha una banda proporzionale, che è la somma delle bande P definite rispettivamente dai parametri HUM_P_band e DEH_P_band. Il tempo integrale è definito dal parametro HUMDEH_I_time. Il segnale di comando dell'uscita di questo PI-controller sequenzia le uscite del modulo HUM e DEH in base alla velocità di HUM_P_band e DEH_P_band, come mostrato nella figura della sequenza dei segnali di uscita di umidificazione e deumidificazione.
Aria di Mandata Umidità assoluta Controllo PI con ripristino del setpoint RAH (HumCtrlMode come Disch Abs Hum [3])
Il modulo di controllo dell'umidità funziona in una tipica applicazione di sequenziamento: umidificazione e deumidificazione. In questo caso, il modulo utilizza due controllori proporzionali e integrali (master-slave o controllo in cascata). Il regolatore PI master è il regolatore di umidità relativa dell'aria ambiente/di ripresa, che ottiene il suo setpoint dalla variabile interna HumSpt. Il valore dell'HumSpt può essere compensato dalle funzioni di compensazione invernale o estiva. Il PI-controller master in banda P e I-time sono definiti rispettivamente dai parametri RAH_P_band e RAH_I_time.
Il PI-controller slave è il regolatore di umidità assoluta dell'aria di mandata e il suo setpoint può essere impostato dal PI-controller master tra i valori minimo e massimo, come definito dai rispettivi parametri DAH_LowAbsHumSpt e DAH_HighAbsHumSpt
Nota: Questo tipo di controllo (HumCtrlMode as Disch Abs Hum [3]) è possibile solo quando è necessario controllare l'umidità assoluta dell'aria di mandata, poiché l 'umidità relativa sarà sempre influenzata da fluttuazioni di temperatura indesiderate all'interno del condotto di mandata. Pertanto, l'ingresso DAH del modulo deve essere collegato a un sensore di umidità assoluta per calcolare l'umidità assoluta dalla temperatura e dall'umidità relativa nel condotto dell'aria di mandata.
La figura seguente mostra la relazione tra lo scostamento dell'umidità dell'aria ambiente/di ripresa e il setpoint dell'umidità assoluta dell'aria di mandata.
Il PI-controller slave ha una banda proporzionale, che è la somma delle bande P, rispettivamente definite dai parametri HUM_P_band e DEH_P_band.
Il segnale di controllo dell'uscita di questo controllore PI slave sequenzia le uscite del modulo HUM e DEH in base alla velocità di HUM_P_band e DEH_P_band, come mostrato nella figura della sequenza dei segnali di uscita di umidificazione e deumidificazione.
Aria di Mandata costante Umidità assoluta Controllo PI (HumCtrlMode come Constant Disch Abs Hum [4])
Il modulo di controllo dell'umidità funziona in una tipica applicazione di sequenziamento: umidificazione e deumidificazione. In questo caso, il modulo utilizza due regolatori PI con setpoint, definiti dal valore della variabile interna HumSpt (questa variabile dovrebbe essere chiamata in questo caso, ad esempio: AbsDAHSpt). Il PI-controller ha una banda proporzionale, che è la somma delle bande P definite rispettivamente dai parametri HUM_P_band e DEH_P_band. Il tempo integrale è definito dal parametro HUMDEH_I_time. Il segnale di comando dell'uscita di questo PI-controller sequenzia le uscite del modulo HUM e DEH in base alla velocità di HUM_P_band e DEH_P_band, come mostrato nella figura del Sequenziamento dei segnali di uscita di umidificazione e deumidificazione.
Nota: Questo tipo di controllo (HumCtrlMode come Constant Disch Abs Hum [4]) è possibile solo quando l'umidità assoluta dell'aria di espulsione deve essere controllata, poiché l'umidità relativa sarà sempre influenzata da fluttuazioni di temperatura indesiderate all'interno del condotto dell'aria di mandata. Quindi, l'ingresso DAH del modulo deve essere collegato a un sensore di umidità assoluta per calcolare l'umidità assoluta dalla temperatura e l'umidità relativa nel condotto dell'aria di mandata.
Sequenziamento dei segnali di uscita di umidificazione e deumidificazione
Quando HumCtrlMode è uguale a 2, 3 o 4, i segnali di uscita per umidificare e deumidificare verranno sequenziati in base alla velocità dei valori di HUM_P_band e DEH_P_band.
Esempio: supponendo che HUM_P_band=25 (100/25=4) e DEH_P_band=16,67 (100/16,67=6), il segnale interno di 0-100% viene diviso per l'umidificazione (40%) e la deumidificazione (60%).
La figura seguente mostra la sequenza dei segnali di uscita di HUM e DEH.
Compensazione invernale ed estiva del setpoint RH
Il setpoint di umidità relativa ambiente calcolato è compensato dall'aria esterna, definito dai parametri WC_LowOAT, WC_HighOAT, SC_LowOAT e SC_HighOAT e limitato tra i valori minimo e massimo, definiti dai parametri RAH_MinHumSpt e RAH_MaxHumSpt, come mostrato nella figura seguente.
Limitazione massima dell'umidità relativa dell'aria di espulsione
Per prevenire il rischio di condotti bagnati, l'umidità relativa è limitata a un valore, definito dal parametro DAH_MaxSpt. A seconda del setpoint di massima UR e del DAH_P_band il segnale di controllo interno di massima UR varia da 0 a 100%, come mostrato nella figura seguente.
Viene eseguito un controllo di plausibilità sull'ingresso dell'igrostato, il che significa che solo in caso di umidificazione l'ingresso dell'igrostato viene monitorato. Quando il limite massimo dell'aria di espulsione per l'igrostato diventa vero (=1), sovrascriverà il controllo dell'umidità relativa della stanza e genererà un allarme alla variabile interna HumHighAlarm.
Ramp-up dei segnali di controllo
Entrambi i segnali di uscita, rispettivamente per l'umidificazione HUM e la deumidificazione DEH, saranno aumentati in percentuali al minuto, definite dai parametri HUM_RampUp e DEH_RampUp, per garantire un controllo stabile ed efficiente dell'umidità relativa, come mostrato nella figura seguente.
Nota: Per velocizzare le funzioni di rampa, i rispettivi parametri HUM_RampUp e/o DEH_RampUp possono essere impostati sul valore di 100. In tal caso, il segnale verrà sollevato al 100% al minuto e questo è più veloce del tempo di funzionamento dell'attuatore normalmente utilizzato.
Selezione della pompa spray o dell'umidificatore a vapore
La selezione di una pompa spray o di un umidificatore a vapore avviene con il parametro HumidifierMode. Se la modalità umidificatore è Umidificatore d'acqua [1], l'uscita SPU accenderà e spegnerà la pompa di spruzzatura, mentre in questo caso l'uscita HUM per la maggior parte del tempo non verrà utilizzata. Se la modalità umidificatore è Umidificatore a vapore [2], l'uscita SPU fungerà da segnale di abilitazione del generatore di vapore, che viene attivato durante il normale funzionamento e verrà disabilitato solo in caso di guasto.
Stato dell'umidificatore
Nel caso in cui lo stato dell'umidificatore/pompa sia collegato, vengono generati allarmi di mancato comando e di spegnimento dell'umidificatore/pompa. L'ingresso può anche essere definito come un ingresso di monitoraggio dei guasti per il guasto dell'umidificatore. Quando si verifica un guasto o un allarme di pompaggio, il segnale di controllo dell'uscita di umidificazione (HUM) viene impostato direttamente su 0%. Solo in caso di guasto, inoltre, viene disattivata anche l'SPU di uscita.
Selezione degli allarmi, dello stato dell'umidificatore o di un allarme di mancato comando
Con il parametro HUM_StatusAlarmDelay è possibile selezionare diversi tipi di allarmi per lo stato dell'umidificatore in ingresso interno, come mostrato nella tabella seguente.
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Impostazione HUM_StatusAlarmDelay |
Comportamento Uscita Allarme |
|---|---|
|
> 1 |
Lo stato viene monitorato e vengono generati allarmi di spegnimento differenziati, dopo il ritardo del parametro HUM_StatusAlarmDelay |
|
= 1 (default) |
L'ingresso di stato verrà gestito come un ingresso di guasto senza ritardo (un 1 logico all'ingresso indica una condizione di guasto) |
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= 0 |
Non viene eseguito alcun monitoraggio e non vengono generati allarmi |
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< 0 |
Lo stato viene monitorato e viene generato un allarme di mancata esecuzione dell'allarme all'uscita di allarme, dopo il tempo (assoluto) del ritardo, definito dal parametro HUM_StatusAlarmDelay |
Alarm output behavior
Igrostato
La variabile interna Igrostato genera un allarme quando, durante l'umidificazione, l'umidità relativa nel condotto ha superato il livello impostato come definito dall'umidità massima. Durante la deumidificazione, l'igrostato di massimo può causare un allarme a causa dell'elevata umidità relativa nel condotto di alimentazione. In questo caso, la variabile Igrostato non genererà un allarme. L'allarme verrà ripristinato automaticamente non appena l'ingresso dell'igrostato tornerà alla normalità. Nel caso di un HumHighAlarm, il segnale di controllo dell'umidificazione è impostato su 0% e l'abilitazione della pompa di spruzzatura/umidificatore è disattivata.