Esempio/Tipico 3

Unità di trattamento dell'aria di mandata e di ripresa con batteria di riscaldamento e batteria di raffreddamento (opzionale)

L'unità di trattamento aria è composta da:

• serranda di ingresso e uscita a 2 posizioni;

• filtro di alimentazione e mandata dell'aria;

• batteria di riscaldamento con valvola e pompa di riscaldamento;

• ventilatori di mandata e di ripresa controllati da inverter.

I sensori/segnali richiesti sono:

• sensore di temperatura dell'aria di mandata;

• sensore di temperatura dell'aria di ripresa;

• termostato antigelo;

• stato di funzionamento dei ventilatori (pressostato, segnale dall'inverter) – collegati in serie;

• comando manuale dell'interruttore (autorizzazione all'azionamento del sistema di ventilazione).

Alcuni dei sensori/segnali utili, opzionali ma non richiesti:

• stato di guasto della pompa della batteria di riscaldamento;

• stato sporco dei filtri (solo per il monitoraggio) – collegato in parallelo.

Inoltre, il sistema può essere dotato di sensori/segnali aggiuntivi, come ad esempio:

• temperatura dell'aria esterna;

• temperatura dell'acqua di ripresa della batteria di riscaldamento;

• sensore di pressione dell'aria di mandata (solo quando è necessario mantenere una pressione costante sul condotto di alimentazione);

• sensore di pressione dell'aria di ripresa (solo quando è necessario mantenere costante la pressione sul condotto).

L’applicazione consente:

• controllo dell'apertura/chiusura della serranda di ingresso e uscita a 2 posizioni;

• i ventilatori per l'avviamento e il controllo della loro velocità (costante o dipendente dalla pressione);

• controllo dell'attuatore della valvola di riscaldamento modulante (analogica 0-10 V DC) e della pompa di riscaldamento.

Inoltre, se è configurata anche una batteria di reffreddamento, sarà controllata anche dall'attuatore della valvola di raffreddamento modulante (analogico 0-10 V DC) (e qui è necessario un sensore di temperatura dell'aria esterna, cioè per disabilitare l'utilizzo di un refrigeratore in inverno).

Esempio di configurazione UTA:

• modalità riscaldatore (ModoCaldo)– Caldo [1]

• modalità di recupero dell'energia (ModoRecup) – Nessuna [0]

• modalità raffredamento (ModoFreddo) – Nessuno o Feddo [0 o 1] (a seconda delle necessità)

• modalità umidificatore (ModoUmidif) – Nessuno [0]

• modalità economizzatore (ModoEco) – Nessuno [0]

• modalità di controllo della temperatura (TempCtrl) – Temperatura Mandata in Sequenza, Temperatura Mandata Costante o Temperatura Zona Comfort [1, 2 o 3] (a seconda delle necessità)

• modalità di controllo dell'umidità (HumCtrl) – N/A

Descrizione della Logica di Regolazione

Start-up

1. Il primo passo dopo aver configurato l'applicazione per un particolare tipo di UTA è assicurarsi che la pianificazione oraria sia configurata correttamente, il che consente all'UTA di funzionare in modalità normale (Modalità impianto come periodo occupato [4]) o in modalità notturna (con efficienza ridotta - Modalità impianto come ciclo notturno [2]). In caso contrario, l'orario deve essere prima impostato correttamente per consentire un corretto funzionamento dell'UTA.

2. Il segnale che permette l'avvio dell'UTA è il segnale collegato all'ingresso I4 dell'AAC20 (Operating Switch). L'attivazione di questo segnale (cortocircuito fisico all'ingresso) e la corretta impostazione della programmazione oraria consentono l'avvio dell'UTA, mentre la disattivazione del segnale arresta automaticamente l'UTA.

Batteria di riscaldamento

1. Il passaggio successivo prima di avviare l'UTA è che il controllore verifichi che il riscaldatore non abbia condizioni di allarme attive associate alla procedura di protezione antigelo.

2. La protezione antigelo del riscaldatore viene utilizzata nel periodo invernale (quando la temperatura esterna è inferiore al limite impostato da OAT_FrostProtection (di default, 6°C) con un'isteresi centrale di 1K).

3. L'elemento base è il termostato antigelo la cui impostazione fisica deve essere conforme o leggermente inferiore al limite sopra indicato (es. di 1°C). Il termostato antigelo è collegato all'ingresso I1 del controllore AAC20 (Stato termostato di congelamento).

4. L'attivazione del termostato antigelo (cortocircuito fisico all'ingresso) attiva la procedura di protezione antigelo che consiste nell'arresto dell'UTA (spegnimento dei ventilatori e chiusura delle serrande), nell'apertura della valvola del riscaldatore all'uscita A1 dell'AAC20 (valvola di riscaldamento) al livello specificato nella HTV_FrostProt_ValveUp (di default, 100%) e nell'accensione della pompa del riscaldatore all'uscita O3 (comando di avvio della pompa di riscaldamento) se configurata per l'uso da parte HPU_Enable (di default,  attivo - vero).

5. Un ulteriore elemento di protezione antigelo è l'utilizzo di un sensore di temperatura dell'acqua di ripresa collegato all'ingresso U4 dell'AAC20 (Heating Coil Return Water Temperature). Se il termostato antigelo viene attivato, il setpoint per la temperatura dell'acqua di ripresa viene aumentato ulteriormente del livello specificato in FEZ_RWT_SptUp (per impostazione predefinita, 15K).

6. Quando la temperatura del riscaldatore sale e il termostato antigelo torna allo stato normale: in tal caso, se è presente un sensore per la temperatura dell'acqua al ripresa dal riscaldatore, il suo setpoint inizierà a scendere con la velocità di FEZ_SetupRamp (default 1K/min) al setpoint normale (calcolato sulla base della temperatura esterna); Se non è presente alcun sensore, la valvola si chiude alla velocità di HTV_Ramp (per impostazione predefinita, 10%/min) allo stato di apertura normale risultante dal controllo del sistema corrente.

7. Il sensore di temperatura dell'acqua di ripresa del riscaldatore funge anche da limite superiore per la temperatura dell'acqua nel riscaldatore chiudendo la valvola se la temperatura specificata in RWT_MaxSetpoint è troppo alta (85°C per impostazione predefinita).

8. Se la pompa è attivata in HPU_Enable (attiva di default - true) e collegata all'uscita O3 nell'AAC20 (Comando di avvio della pompa di riscaldamento), si accende con il ritardo HPU_OnDelay (di default, 5 s) quando la valvola del riscaldatore collegata all'uscita A1 nell'AAC20 (Valvola di riscaldamento) si apre al 3% o più,  e si spegne con il ritardo specificato in HPU_OffDelay (per impostazione predefinita, 300 s) quando la valvola è aperta all'1% o meno.

9. In inverno, la pompa si attiva in modo permanente se la temperatura esterna scende al di sotto del limite di OAT_FrostProtection (di default, 6°C) con un'isteresi centrale di 1K e se è attivato il termostato antigelo.

10. Quando si utilizza il segnale di guasto della pompa, che è collegato all'ingresso I2 dell'AAC20 (guasto pompa di riscaldamento), e quando il valore in HPU_StatusAlarmDelay (per impostazione predefinita, 1 s) è impostato su predefinito, nel periodo invernale l'UTA può essere disattivata se:

    1. DME_EmergencyStop (disattivato per impostazione predefinita - false) è attivo (impostato su true),

    2. viene generato un allarme sull'uscita O2 del modulo MIX18 (Heat Pumps Failure Alarm) e

    3. l'uscita di controllo della pompa è disattivata.

       L'allarme viene ripristinato automaticamente se il segnale all'ingresso viene disattivato e la pompa e il sistema UTA riprendono a funzionare (se arrestati).

11. Un'ulteriore caratteristica per garantire un funzionamento corretto e duraturo dei dispositivi che azionano il riscaldatore è il ciclo anti blocco della pompa e della valvola. Prima si esercita la pompa, poi la valvola, che, per impostazione predefinita, avviene ogni domenica all'1 di notte nel caso in cui non siano in uso. Il ciclo anti blocco consiste nell'accendere la pompa per il tempo specificato in HPU_Pmp_Vlv_Exercise (120 s di default) e quindi aprire la valvola al 100% per lo stesso tempo di cui sopra.

Serrande

1. In inverno, quando la temperatura esterna è inferiore al limite specificato da OAT_FrostProtection (di default, 6°C) con un'isteresi centrale di 1K e si utilizza il sensore di temperatura dell'acqua di ripresa, quindi, deve raggiungere il setpoint (calcolato dalla temperatura esterna) per consentire l'apertura delle serrande oltre il tempo specificato in DME_OnDelay (di default, 300 s).

2. Se il sensore di temperatura dell'acqua di ripresa dal riscaldatore non viene utilizzato, la serranda viene aperta solo dopo il tempo specificato in DME_OnDelay (per impostazione predefinita, 300 s), durante il quale la valvola viene aperta secondo il parametro HTV_FrostProt_ValveUp (per impostazione predefinita, 100%) e scende alla velocità specificata da HTV_Ramp (per impostazione predefinita, 10%/min) allo stato di apertura normale risultante dal controllo del sistema corrente.

3. Quando la temperatura esterna è superiore al limite specificato in OAT_FrostProtection (per impostazione predefinita, 6°C) con un'isteresi centrale di 1K (periodo estivo), le serrande vengono aperte senza il ritardo specificato in DME_OnDelay (per impostazione predefinita, 300 s) e la temperatura dell'acqua di ripresa del riscaldatore non è controllata in quel momento.

4. Le serrande collegate all'uscita O1 nell'AAC20 (Dampers Start Command) si aprono dopo il tempo specificato in DME_OnDelay (per impostazione predefinita, 300 s) solo dopo l'autorizzazione del riscaldatore normalmente funzionante, quindi il segnale dalle serrande viene trasmesso come autorizzazione di avvio per i ventilatori con un ritardo di MAD_RunTime (per impostazione predefinita,  150 s).

Ventilatori

1. Se i sensori di pressione sono collegati agli ingressi U5 e U6 dell'AAC20 (pressione dell'aria di mandata, pressione dell'aria di ripresa), ogni ingresso della ventilatore è controllato in modo fluido collegato all'uscita A3 o A4 dell'AAC20 (controllo della velocità della ventilatore di mandata, controllo della velocità del ventilatore di ripresa) nell'intervallo da FSC_MinSignal (per impostazione predefinita, 30%) a FCS_MaxSignal (per impostazione predefinita,  100%) in modo da mantenere le pressioni impostate, oppure è comandato dal segnale di controllo derivante dall'umidità o manualmente con una velocità impostata nei campi sopra indicati in assenza di sensori di pressione collegati (viene selezionato il valore di controllo più alto).

2. Ogni ventilatore ha la sua pressione DischPressSpt preimpostata (500 Pa per impostazione predefinita) e ReturnPressSpt (500 Pa per impostazione predefinita), che dovrebbe mantenere regolando la sua velocità di conseguenza.

3. Le ventole collegate all'uscita O2 nell'AAC20 (Fans Start Command) si avviano con il ritardo specificato in FSC_OffOnDelay (per impostazione predefinita, 5 s) dopo aver ricevuto un'autorizzazione dalle serrande.

4. Dopo aver ricevuto l'autorizzazione all'avvio, il segnale di controllo della velocità della ventilatore aumenta lentamente alla velocità di FSC_Ramp (per impostazione predefinita, 1%/min) al valore desiderato risultante dal controllo corrispondente come indicato sopra. La velocità di salita o discesa del segnale di controllo è determinata dalla stessa velocità.

5. In modo simile si comporta il setpoint di pressione, che durante l'avvio dell'UTA sale da zero al setpoint desiderato alla velocità di DSP_PressSptRamp (per impostazione predefinita, 50 Pa/min). Se viene modificato durante un normale funzionamento, inizierà corrispondentemente a scendere o salire alla stessa velocità specificata in DSP_PresSptRamp (per impostazione predefinita, 50 Pa/min).

6. Per una modalità notturna, la pressione impostata viene ridotta moltiplicandola per il fattore DSP_NightReduce (per impostazione predefinita, 50%).

7. Per proteggere il funzionamento dei ventilatori, all'ingresso I3 dell'AAC20 (Fans Status/Pressure Switch) è collegato un segnale di conferma dei ventilatori, che se non attivato entro il FDP_BeltAlarmDelay (default 120s), viene generato un allarme sull'uscita O1 del MIX18 (Fans Failure Alarm) e questo provoca l'arresto dell'UTA. Questa funzione può essere disabilitata impostando il valore zero in FDP_BeltAlarmDelay (per impostazione predefinita, 120 s).

8. Nella modalità di reset automatico specificata al FSC_ManualReset (di default, false), dopo un allarme da parte del ventilatore, l'allarme verrà resettato e l'UTA riprenderà a funzionare, mentre dopo tre tentativi di avvio non riusciti, il sistema si arresta e in modalità automatica può essere resettato rimuovendo e riattivando l'ingresso I4 in AAC20 (Operating Switch). Mentre se la modalità di reset manuale specificata al FSC_ManualReset (disattivata - false di default) è impostata su true, dopo un allarme da parte della ventilatore l'AHU verrà arrestata e il controllore attenderà un segnale di reset attivato dall'ingresso collegato all'ingresso I5 in MIX18 (Reset) e solo allora tenterà di riavviare l'AHU.

Regolazione

1. In inverno, durante l'avvio dell'UTA, il sistema di termoregolazione aumenta temporaneamente il setpoint per la temperatura di mandata di un valore aggiuntivo specificato in DAT_SptRamp (di default, 1K) che diminuisce nel tempo specificato in DAT_SptDecTime (di default, 600 s).

2. L'applicazione consente di configurare la funzione di controllo della temperatura Modo TempCtrl nelle 3 modalità descritte di seguito.

3. La funzione di controllo in sequenza consiste nella regolazione della temperatura di mandata collegata all'ingresso U1 dell'AAC20 (Temperatura dell'aria di mandata), il cui setpoint è determinato dall'anello di controllo della temperatura di ripresa collegato all'ingresso U2 dell'AAC20 (Temperatura dell'aria di ripresa) e dal setpoint della temperatura di ripresa TempSpt (di default, 22°C) nella funzione di riscaldamento o raffreddamento,  così come la velocità del ventilatore che consente ai ventilatori di funzionare al di sopra del valore derivato da RT_DATSpt_shift (di default, 60%), a condizione che non si utilizzi il controllo della pressione e che l'impostazione manuale sia inferiore a quella derivata dalla funzione di controllo della temperatura.

4. La funzione di controllo della temperatura a valore fisso consiste nella regolazione della temperatura dell'aria di mandata collegata all'ingresso U1 del controllore AAC20 (Temperatura dell'aria di mandata) in base alla temperatura TempSpt impostata (per impostazione predefinita, 22°C) e in base al circuito di controllo viene calcolato il livello di controllo per il riscaldatore o il raffreddatore.

5. La funzione di controllo in sequenza con zona di comfort (Tempertaura Confort) consiste nel regolare la temperatura dell'aria di mandata collegata all'ingresso U1 dell'AAC20 (Temperatura dell'aria di mandata) per ottenere una temperatura dell'aria di mandata impostata separata per le funzioni di riscaldamento e raffreddamento, tenendo conto della zona di comfort RT_ComfortZone tra di loro (la zona ottimale in cui il riscaldamento e il raffreddamento non sono regolati – per impostazione predefinita,  2°C). Il setpoint della temperatura di mandata è l'uscita dal sistema di controllo della temperatura di ripresa collegato all'ingresso U2 del controllore AAC20 (Temperatura aria di ripresa) per raggiungere la temperatura impostata definita dalla variabile TempSpt (default 22°C). Inoltre, il sistema di controllo della temperatura dell'aria di mandata può influire sulla velocità dei ventilatori consentendo loro di funzionare al di sopra del valore derivato da RT_DATSpt_shift (per impostazione predefinita, 60%), a meno che non venga utilizzato il controllo della pressione o l'impostazione manuale della velocità sia inferiore a quella derivata dalla funzione di controllo della temperatura dell'aria di mandata.

6. Il setpoint della temperatura di mandata viene calcolato da DAT_LowSetpoint (per impostazione predefinita, 14°C) a DAT_HighSetpoint (per impostazione predefinita, 26°C).

7. Se la temperatura di mandata scende al di sotto del limite inferiore, il refrigeratore viene gradualmente chiuso e quindi il riscaldatore inizia ad aprirsi.

8. Se la temperatura di mandata supera il limite superiore, il riscaldatore viene gradualmente chiuso e quindi il frigorifero inizia ad aprirsi.

9. La temperatura impostata TempSpt (per impostazione predefinita, 22°C) può tenere conto della compensazione invernale specificata dal parametro WC_DischSptRaise (per impostazione predefinita, 4K) o della compensazione estiva specificata dal parametro SC_DischSptRaise (per impostazione predefinita, 4K).

10. In caso di calo della temperatura notturna, la zona di comfort RT_ComfortZone viene ampliata di quattro volte.

11. In estate, se la temperatura esterna supera il OAT_HeaterLimit (per impostazione predefinita, 20°C), il controllo del riscaldatore è bloccato e in inverno, se la temperatura esterna scende al di sotto del OAT_Batteria di raffreddamentoLimit (per impostazione predefinita, 14°C), il controllo del refrigeratore è bloccato.

12. Quando viene attivata la protezione antigelo, tutti i segnali di controllo vengono ripristinati, ad eccezione del segnale per il riscaldatore che è impostato al livello specificato in HTV_FrostProt_ValveUp (per impostazione predefinita, 100%). Quando il rischio di congelamento cessa, tutti i segnali tornano al normale funzionamento.

13. La valvola del riscaldatore viene aperta o chiusa dall'attuatore della valvola in base al segnale di controllo proveniente dal sistema di controllo della temperatura in base alla modalità TempCtrl configurata.

Batteria di Raffreddamento

1. Quando è necessario il raffreddamento, la valvola di raffreddamento collegata all'uscita A2 (valvola di raffreddamento) si apre in base a un segnale proveniente dal sistema di controllo della temperatura.

2. Il controllo della valvola di raffreddamento è bloccato al di sotto della temperatura OAT_CoolerLowLimit (di default, 14°C) con un'isteresi centrale di 1K.

3. Durante l'avvio dell'UTA e ogni volta che la valvola viene aperta da zero, il segnale di controllo aumenta gradualmente alla velocità specificata in CCV_VlvRamp (per impostazione predefinita, 5%/min).

4. Per proteggersi da una temperatura dell'aria troppo bassa dietro il refrigeratore, è possibile utilizzare un sensore di temperatura collegato all'ingresso U3 del modulo MIX18 (Cooling Limit Air Temperature) che provoca la chiusura graduale della valvola del refrigeratore quando la temperatura scende al valore LIM_Setpoint (per impostazione predefinita, 14°C).

5. Un'ulteriore caratteristica per garantire un funzionamento corretto e duraturo del refrigeratore è il ciclo anti blocco della valvola. Viene effettuato di default ogni domenica all'1 di notte nel caso in cui non venga utilizzato. Il ciclo anti blocco consiste nell'aprire la valvola al 100% per il tempo specificato in CCV_Vlv_Exercise (120 s per impostazione predefinita).

Collegamenti elettrici