13.1 Vario-iQ Intelligente elektronische druckunabhängige Regelventile

Transkript

1 13.1 Vario-iQ Intelligente elektronische druckunabhängige Regelventile Änderungen vorbehalten

2 Die Regelventile der Baureihe Vario-iQ sind elektronische druckunabhängige Regelventile. Sie regeln die eingestellten Wassermengen extrem genau, unabhängig vom anstehenden Differenzdruck und Betriebszustand in Heizungs-, Kälte-, sowie kombinierten Heizungs- /Kälte Anlagen. Die integrierte Ultraschall-Einheit misst permanent den Durchfluss am Verbraucher und sichert durch hohe Messgenauigkeit (EN 1434) zu jeder Zeit den Abgleich mit dem nachgeschalteten Regelventil. Das bedeutet immer 100 Prozent Ventilautorität, selbst bei kleinsten Wassermengen von 3 Litern pro Stunde. Vario-iQ Ventile benötigen keinen Mindest-Differenzdruck und können somit auch bei drucklosen Systemen (z.b. drucklosen Verteilern, hydraulischen Weichen) verwendet werden. Die Regelkennlinien sind umschaltbar von linear auf gleichprozentig. Die Modbusausführung ermöglicht eine zentrale Einregulierung, Parametrierung und Kontrolle über die mitgelieferte Software oder über die Gebäudeleittechnik. Das bedeutet gesicherten hydraulischen Abgleich der Anlage. Da die einzelnen Verbraucher nicht mehr einzeln gemessen und eingestellt werden müssen, ist die Einregulierung erheblich günstiger als bei konventionellen Systemen. Bei der Verwendung von zwei Temperatursensoren ermittelt Vario-iQ automatisch die Leistung pro Verbraucher und stellt die Daten der übergeordneten GLT zur Verfügung. Die intelligente Spülfunktion sichert durch vollständiges Öffnen und Ausschalten der Regelfunktion einfaches Spülen der Anlage ohne zusätzliche Armaturen. Die integrierte Bedieneinheit mit Display gestattet die Kontrolle, aber auch Korrektur der Einstellwerte sowie aller Parameter (z.b. Durchflussmenge, Medien-Temperatur, usw.), vorort. Die Ansteuerung, Anpassung, Datenauslesung und Einstellung von Wassermenge, Regelkennlinie, Leistung, Spülfunktion und Leistungsauslesung, erfolgt über analoge Signale (0-10V), digital über Modbus, BACnet MS/TP oder über das integrierte LCD Eingabemodul mit Tastensteuerung. Die einfache Integration in gängige GLS Systeme bei frei auslesbaren Datenpunkten ist damit gewährleistet. Einsatzbereiche: Vierleitersysteme: z.b. Kühldecken 2-Leitersysteme: z.b. Fancoils 2-Leitersysteme: z.b. Zonenregelung 2-Leitersysteme: z.b. Fancoils Seite 2

3 Ausführung Nenn- Kv- Kvs- Artikelweite Wert Wert Nr. Vario-iQ elektronisches druckunabhäniges Regelventil ohne Mindestdifferenzdruck mit integrierter Ultraschall-Einheit zur exakten Messung und Regelung der eingestellten Wassermenge in 2-Leiter- und 4-Leitersystemen. Die Regelcharakteristik ist umstellbar von linear auf gleichprozentig, oder frei parametrierbar. Die Ansteuerung erfolgt analog über 0-10V, über Protokoll Modbus RTU oder BACnet MS/TP. Die Einstellung erfolgt über das LCD Display mit Tasten, bei Verwendung von Modbus über die mitgelieferte Software dxlink, oder zentral über die Gebäudeleittechnik. Der integrierte Temperatursensor liefert Informationen über die Medien-Temperatur. Optional ist ein zweiter Temperatursensor aufschaltbar, sowie optional eine Change-Over-Regelung für Kühldecken. Alle Sensoren sind MID zertifiziert. Mit elektronischer Spülfunktion. Einstellbereich l/h. Gehäuseisolierung aus Polypropylen, wasserführende Teile aus Rotguss, Messstrecke aus hochwertigem Messing, Dichtungen aus EPDM. PN 16, Temperatur 2C bis 100 C, IP 30. Ausführung Analog 0-10V mit Display Vario-iQ 0-10V 15 1/2" 2, Ausführung Modbus Vario-iQ Eco (ohne Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ (mit 1 Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Plus (mit 2 Temperatursensoren) 15 1/2" 2, (lieferbar ab 2. Quartal 2017) Ausführung BACnet Vario-iQ Eco (ohne Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ (mit 1 Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Plus (mit 2 Temperatursensoren) 15 1/2" 2, Vario-iQ Quattro elektronisches druckunabhäniges Regelventil ohne Mindestdifferenzdruck mit integrierter Ultraschall-Einheit zur exakten Messung und Regelung der eingestellten Wassermenge in 4-Leitersystemen (Change-Over-Schaltung). Die Regeleinheit umfasst die Steuereinheit (iq-box), 4 Stellantriebe (mit Steckern verkabelt) und 4 Ventilunterteile. Die Regelcharakteristik ist umstellbar von linear auf gleichprozentig, oder frei parametrierbar. Die Ansteuerung erfolgt analog über 0-10V, über Protokoll Modbus RTU oder BACnet MS/TP. Die Einstellung erfolgt über das LCD Display mit Tasten, bei Verwendung von Modbus über die mitgelieferte Software dxlink, oder zentral über die Gebäudeleittechnik. Der integrierte Temperatursensor liefert Informationen über die Medien-Temperatur. Optional ist ein zweiter Temperatursensor aufschaltbar. Alle Sensoren sind MID zertifiziert. Mit elektronischer Spülfunktion. Einstellbereich l/h, wasserführende Teile aus Rotguss, Messstrecke aus hochwertigem Messing, Dichtungen aus EPDM. PN 16, Temperatur 2C bis 100 C, IP 30. Ausführung Analog 0-10V mit Display Vario-iQ Quattro 0-10V 15 1/2" 2, Ausführung Modbus Vario-iQ Quattro Eco (ohne Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Quattro (mit 1 Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Quattro Plus (mit 2 Temperatursensoren) 15 1/2" 2, (lieferbar ab 2. Quartal 2017) Ausführung BACnet Vario-iQ Quattro Eco (ohne Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Quattro (mit 1 Temperatursensor) 15 1/2" 2, Vario-iQ Quattro Plus (mit 2 Temperatursensoren) 15 1/2" 2, Seite 3

4 Zubehör StandardControl iq a Raumbediengerät 24 Volt AC aktiv, mit integriertem Raumtemperaturfühler und Sollwertgeber +/- 3K, sowie einen 0..10Vdc Ausgang angepasst für die Split-Range Ansteuerung der Vario-iQ Plus.. SC iq a 24 V StandardControl iq p Raumbediengerät passiv, mit integriertem Raumtemperaturfühler und Sollwertgeber +/- 3K, sowie einen 0..10Vdc Ausgang angepasst für die Split-Range Ansteuerung der der Vario-iQ Plus. SC iq p VarioCondens Taupunktcontroller zur stetigen Überwachung oder Absicherung des Taupunktes. Der eingebaute Mikrocontroller erfasst den Taupunkt und sendet ein Auf/Zu Signal oder ein stetiges 5-18 ma Signal an die übergeordnete Gebäude-Leittechnik. Der Setpoint kann um ca. +/- 3 C justiert werden. Kabellänge 2 m 24V AC/DC Kabellänge 5 m 24V AC/DC Anschlussverschraubungen 1/2" AG x 3/4" flachdichtend DN Seite 4

5 Technische Daten Vario-iQ Anschlussdaten Versorgungsspannung Stromverbrauch Dimensionierung Eingangssignal Y1 Durchfluss Feedbacksignal X1 Elektrischer Anschluss Bus Anschluss Schutzklasse AC 24 Volt (-10%/+20%), 50Hz Vario-iQ : 2W im Betrieb, 8W maximal Vario-iQ Plus: 6W im Betrieb, 20W maximal 8VA (Vario-iQ), 20VA (Vario-iQ Plus) 0-10Vdc (0-16mA), Pt1000, NTC10kΩ 0-10Vdc Kabel, Länge LC Kabel-Ø 0,5mm² RJ45 EU Niederspannungsrichtlinie Durchflussmessung & Regelung Durchflussbereich Durchfluss Sensor Klasse Durchfluss Sensor Genauigkeit kleinster regelbarer Durchflussbereich Durchfluss Sensor Technologie Einheiten Temperatur Sensoren Sensor Element Sensor Kopplung (Pairing) Hydraulische Eigenschaften Druckstufe Ventilkennlinien Ventilposition stromlos Leckrate Durchfluss Sollwert Kontrolle Differenzdruckbereich Kvs-Wert Medium l/h, einstellbar entsprechend MID-2004/22/EC und EN l/h 3 l/h Ultraschall, keine beweglichen Teile m³/h1), l/s, l/min, GPM (UK), GPM Pt500 gemäß EN60751 Gemäß MID-2004/22/EC und EN1434 PN16 (16 bar) Gleichprozentig oder linear, einstellbar Geschlossen (NC) Schließdicht Analog (Y1), oder digital über MODBUS, BACnet MS/TP (ab 2017) oder LCD Minimum: kein Mindest-Differenzdruck erforderlich Maximum: 1.5 bar (150 kpa) max. Schließdruck 1.92 m3/h Wasser (Glykol frei) Medium Qualität Entsprechend VDI 2035 Medium Temperatur +5 C 90 C (Ausführung mit Isolierbox + 15 C C) Seite 5

6 Entsprechende Anschlussverschraubungen verfügbar Anfahrzeit 5-10 Minuten nach Einschalten Material Gehäuse Polypropylen, Stahl, Rotguss Wasserberührte Teile Messing, Rotguss, EPDM Dichtungen, Edelstahl ( und ), Kunststoff Zul. Umgebungstemperatur -20 C C IP Schutzart IP30 Zul. Umgebungsfeuchte Maximum 90% relative Feuchte, nicht kondensierend Mechanische Beanspruchung M1 (feste Installation, minimale Vibration) Wartung / Kalibrierung Wartungsfrei, keine Kalibrierung notwendig Arbeitsweise von Vario-iQ.. Der konventionelle Regelkreis zur Raumtemperaturregelung wird in Abbildung 1 am Beispiel des Heizbetreib gezeigt. Er berücksichtigt die gewünschte Solltemperatur (T setpoint) sowie die im Raum gemessene Isttemperatur. Auf Basis dieser beiden Variablen gibt der Raumtemperaturregler (room T controller) ein Steuersignal Y1 zur Ansteuerung eines Antriebs (actuator) ab, der das Ventil (valve) öffnet oder schließt. Über das Ventil fließt Wasser in den Verbraucher, z.b. in einen Heizkörper, der dann die Wärme an den Raum abgibt. Ein Raumtemperaturfühler misst nun diese Wärmeübergabe in den Raum (heat exchange in the room). Somit ist der Regelkreis geschlossen. Abbildung 1: Konventioneller Regelkreis Dieser konventionelle Temperaturregelkreis ist in der Lage, übliche Störungen der Raumtemperatur auszuregeln, wie zum Beispiel Schwankungen der Außentemperatur. Andere Störungen, hauptsächlich Druckschwankungen, kann dieser konventionelle Regelkreis aber nicht zufriedenstellend ausgleichen. Druckschwankungen werden beispielsweise durch andere Komponenten im Rohrnetz des Gebäudes verursacht, z.b. Öffnen und Schließen von Ventilen. Diese Druckschwankungen zeigen sich als Durchflussschwankungen am Verbraucher. Dies geschieht, ohne dass der Raumregler oder das Ventil etwas davon bemerken. Da diese Störungen wesentlich stärker und unregelmäßiger auftreten als natürliche Störungen, haben sie einen Einfluss auf die Raumtemperatur und den Komfort. Der Raumfühler im konventionellen Regelkreis erkennt diese Störungen als Temperaturschwankungen - aber erst, nachdem sich die Raumtemperatur fühlbar geändert hat. Der konventionelle Regelkreis ist nicht geeignet, ausreichend schnell zu reagieren, um Druckschwankungen des Rohrnetz zu kompensieren. Mit Vario-iQ kommt ein Durchflussregler (flow controller) zum Regelkreis hinzu. Über einen Durchfluss Sensor (flow sensor) wird der Durchfluss erfasst und der Durchflussregler wirkt den Druckschwankungen entgegen. Vario-iQ erreicht damit einen vollständigen druckunabhängigen Betrieb. Der Durchflussregelkreis ist also das Herzstück eines jeden Vario-iQ. Seite 6

7 Abbildung 2: Vario-iQ-Regler: Durchflussregelung ist Bestandteil des externen Raumregelungsprozesses Vario-iQ RT enthält den gleichen Durchflussregler wie Vario-iQ (oben beschrieben), sowie zusätzlich einen Raumtemperaturregler. Die aktuelle Raumtemperatur (Troom) und eine Soll-Temperatur (Tsetcalc), die als Summe zweier Eingangssignale (Tset and Tsetadj) berechnet wird, sind die Eingangswerte für Vario-iQ RT. Sie sind die Eingangsgrößen für den Raumtemperatur-Regler. Die Ausgangsgröße ist Y1, ein intern berechneter Wert. Y1 ist eine Eingangsgröße für den Durchfluss- Regler. Y1 wird dann genau so behandelt wie bei Vario-iQ, siehe oben. Der Vario-iQ RT-Raumregler kann aktiviert (Voreinstellung) oder deaktiviert werden. Wenn der Raumregler deaktiviert ist, verhält sich Vario-iQ RT genau wie ein Vario-iQ. Darüber hinaus enthalten alle Vario-iQ Regler mindestens einen Temperatur-Sensor Tam1, um die Wassertemperatur zu messen, in der Regel die Rücklauftemperatur. Vario-iQ kann optional mit einem zweiten Temperatur-Sensor Tam2 zur Messung der Vorlauftemperatur ausgestattet werden. Über die beiden Temperaturen, zusammen mit dem Durchfluss kann Vario-iQ die an dem Raum abgegebene Wärmeleistung berechnen. Hiermit ist Energie-Monitoring auf Einzelraumbasis möglich. Ist der zweite Temperatur-Sensor Tam2 nicht gewählt, kann Vario-iQ so programmiert werden, dass die Vorlauftemperatur über eine extern gemessene Temperatur Text (z.b. Stockwerkstemperatur) aktualisiert wird. Ohne den zweiten Sensor Tam2 verwendet Vario-iQ den Wert Text, als Vorlauftemperatur zur Berechnung der Wärmeleistung. Die Verwendung von Text anstelle von Tam2 empfiehlt sich nur in Heizanwendungen. In Kühlanwendungen ist die Messabweichung des externen Temperatur-Sensors generell zu hoch im Verhältnis zur relativ geringen Temperaturspreizung, so dass Leistungsberechnungen zu ungenau werden. Seite 7

8 13.1 Vario-iQ Modbus-Spezifikation Busprotokoll Physical layer2) Kommunikationseinstellu ngen MODBUS RTU, Slave RS485 2-Draht Twisted Pair (+ Masse) 9600, oder Baud Gerade, ungerade oder keine Parität 8 Datenbits, 1 Stopbit, kein Startbit Topologie Multi-Drop Bus, maximale Länge 1000 m Der MODBUS-Port von Vario-iQ ist nicht kompatibel mit der (weniger gängigen) 4-Draht RS485-Norm. Die LED-Anzeigen in der MODBUS-Buchse geben nützliche Informationen für einfache Inbetriebnahme. Grüne Betriebs-LED Die grüne LED zeigt den Status der Vario-iQ-Einheit, genauer gesagt den Status der Spannungsversorgung. Signal LED aus LED an Gelbe Betriebs-LED Bedeutung Gerät wird mit Spannung versorgt Gerät wird nicht mit Spannung versorgt Die gelbe LED zeigt den Status der MODBUS-Kommunikation. Signal Bedeutung LED aus Keine gültige MODBUS-Kommunikation auf dem Bus. LED an Gültige MODBUS-Kommunikation auf dem Bus. LED blinkt Das Gerät hat eine gültige MODBUSNachricht erhalten (an seine eigne Elektrische Anschlüsse Vario-iQ Modbus Seite 8 Modbus Connector

9 13.1 Vario-iQ Elektrische Anschlüsse: Ausführung mit Raumregelfunktion Vario-iQ RT Modbus Vario-iQ Quattro RT Daisy Chaining Das Netzwerk sollte wie unten dargestellt als Daisy Chain ausgeführt werden, bei der das Kabel durchgeschleift wird. Brücken sind nicht erlaubt. Seite 9

10 Display SmartKombi iq.. Modbus, wird standardmäßig mit einem MODBUS RTU/MSTP-Interface geliefert, um eine einfache Integration in die Gebäudeleittechnik (GLT) zu gewährleisten. Optional kann auch ein Display mitgeliefert werden. Das Display zeigt den Durchfluss, die Wassertemperatur und weitere Schlüsselwerte an. Über die eingebauten Navigationstasten kann der Nutzer die Einstellungen von allen wichtigen Parametern auslesen oder ändern. Abmessungen Vario-iQ Seite 10