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Steuer
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und Regelkonzept
Regelkonzept
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Zuluftsollwert von der Differenz (Raumsollwert minus Raumtemperatur)
abhängig ist.
Falls nun die Raumtemperatur tiefer als ihr Sollwert ist, wird der Zuluftsollwert
infolge seiner Proportionalität zur Raumregeldifferenz angehoben, und der
Zuluftregelkreis sorgt dafür, dass die Zulufttemperatur ansteigt.
Ein Regler, der aufgrund der Differenz Hauptsollwert – Hauptregelgrösse (z. B.
Raum-Sollwert – Raumtemperatur) den Sollwert für die Hilfsregelgrösse (z. B.
Zulufttemperatur) erzeugt, heisst Führungsregler.
Da der Reglerausgang auch im stationären Beharrungsfall (Istwert = Sollwert)
und damit einem vernachlässigbaren Regelfehler in der Regel auf einem situativ
unterschiedlichen Betriebspunkt stehen muss, muss der Führungsregler einen
Integrator enthalten. Für die bessere Regeldynamik sollte dem Integrator noch
ein Proportionalanteil parallelgeschaltet werden. Der eingesetzte
Führungsregler hat infolgedessen eine PI-Struktur.
Auch im Falle, dass die Hauptregelgrösse (Raumtemperatur) gleich ihrem
Sollwert ist, muss im allgemeinen die Hilfsregelgrösse (Zulufttemperatur) einen
Wert ≠ 0 haben, das heisst, ihr Sollwert muss ≠ 0 sein. Dies ist nur dann
möglich, wenn der Ausgang des Führungsreglers ≠ 0 auch bei
Proportionalanteil = 0, das heisst, der Führungsregler einen Integralanteil
aufweist, der bei Regeldifferenz = 0 konstant bleibt. Daher hat der
Führungsregler sowohl einen Proportional-, als auch einen Integralanteil. Er ist
ein numerischer PI-Regler für die Anwendung als Führungsregler in einer
Raum-/Zuluftkaskade.
Um Energie in den Lüftungsanlagen einzusparen, werden häufig für
verschiedene Betriebsfälle der Luftbehandlung – Heizen/Kühlen bzw.
Befeuchten/Entfeuchten – verschiedene Raumsollwerte gewählt. Der
Führungsregler der Kaskade muss daher in der Lage sein, je nach Betriebsfall
(Heizen/Kühlen bzw. Befeuchten/Entfeuchten) verschiedene Zuluftsollwerte zu
erzeugen.
Die Entscheidungsstrategie dafür, ob die Heiz- oder die Kühlsequenz aktiviert
werden soll, ist dem Zuluftregler überlassen und beeinflusst die Berechnung
der beiden Zuluftsollwerte nicht. Die Zuluftsollwerte bewegen sich im Verlaufe
der Kaskadenregelung immer parallel, und ihr Offset ist durch den Integralanteil
gegeben.
Falls die Luftaufbereitungsanlage ein Energierückgewinnungsaggregat enthält,
lässt sich dieses Aggregat je nach dem Verhältnis des Aussenluft- und des
Abluftzustandes entweder mit indirektem Wirksinn (z. B. Heizen) oder mit
direktem Wirksinn (z. B. Kühlen) betreiben.
Um eine externe Berechnung des ERG-Sollwertes zu vermeiden, wird sie
ebenfalls durch den Kaskadenführungsregler vorgenommen, und einem
eventuell vorhandenen ERG-Aggregat an einem eigenen Ausgangspin zur
Verfügung gestellt:
In Feuchteregelung mit unterschiedlichen physikalischen Regelgrössen sollte
der Startwert des Integrator vorgegeben werden.
Beispiel: