Funktionsübersicht

Durch das dynamische Umschalten zwischen Heizen und Kühlen braucht die Regelfunktion "Regelventil für Umschaltung" zusätzliche Parameter: einen Parametersatz für den Heizbetrieb und einen Parametersatz für den Kühlbetrieb. Die Regelfunktion wird über ABT Go konfiguriert und parametriert.

 

Regelungsart

Intelligent Valve kann in 3 Betriebsarten betrieben werden (CtlMod).

Die Betriebsart legt fest, wie der interne Sollwert ausgelegt wird.

  • Position: Die lokale PI-Regelung bestimmt die Regelventilstellung
  • Volumenstrom: Die lokale PI-Regelung bestimmt den Volumenstrom von Intelligent Valve
  • Leistung: Die lokale PI-Regelung bestimmt die Leistung von Intelligent Valve

 

Volumenstrom-Maximalbegrenzung

Intelligent Valve ist ein ePICV (PICV = druckunabhängigegs Regelventil [pressure independent control valve]) – d.h., dass der maximale Volumenstrom unabhängig der geltenden Betriebsart fundamental ist. Der maximale Volumenstrom ist immer als Begrenzung aktiviert.

Die Einstellung geht über die Objekte VflMax (Heizen) und VflMaxC (Kühlen):

  • Werkseinstellung: Nennvolumenstrom des spezifischen Ventiltyps
    V100 = VflNomVlv
  • Einstellbereich: 5…100 % von V100

Im Volumenstromregelbetrieb werden die eingestellten Volumenstromwerte VflMax und VflMaxC als 100%-Sollwerte interpretiert. In den übrigen Regelungsarten dienen sie lediglich als Begrenzungswerte.

 

Volumenstrom-Minimalbegrenzung

Die Voreinstellung des minimalen Volumenstroms ist optional und muss bei Bedarf aktiviert werden.

  • Werkseinstellung: Inaktiv
  • Sollwert = 0 → PrVfl = 0

Ein minimaler Volumenstrom kann aber eingestellt werden, damit:

  • Sollwert = 0 → PrVfl = X

Dazu:

  • Volumenstrom-Minimalbegrenzung mit EnVflMin (Heizen) bzw. EnVflMinC (Kühlen) aktivieren
  • Werte VflMin (Heizen) und VflMinC (Kühlen) definieren
  • Einstellbereich: 2,5...20 % von V100 *) / max. VflMax
    (VflMin darf nicht grösser sein als VflMax!)

*)

V100: Nennvolumenstrom des spezifischen Ventiltyps (VflNomVlv)

 

Leistungs-Maximalbegrenzung

Zusätzlich zur Funktionalität als ePICV ermöglicht Intelligent Valve die Begrenzung der max. Leistung an einen Wärmetauscher oder Verbraucher. Hierfür muss die Leistungsregelung ausgewählt sein.

Die Auslegungsleistung wird definiert über:

  • Max. Volumenstrom (VflMax, VflMaxC)
  • Auslegungstemperaturen für Vorlauf (TFlPrimDsgn, TFlPrimDsgnC) und Rücklauf (TRtPrimDsgn, TRtPrimDsgnC)

Damit kann die Auslegungsleistung wie folgt berechnet werden:

  • Für Heizen: PwrDsgn = VflMax * (TFlPrimDsgn - TRtPrimDsgn) * c
  • Für Kühlen: PwrDsgnC = VflMaxC* (TFlPrimDsgnC - TRtPrimDsgnC) * c

Die Leistung kann durch den Leistungsbegrenzungswert (PwrMax,PwrMaxC ) zwischen 0 und der Auslegungsleistung begrenzt werden.

 

Rücklauftemperaturbegrenzung

Die Funktion "Rücklauftemperaturbegrenzung" regelt die primäre Rücklauftemperatur bei B7 (TRtPrim) gemäss gegebenem Heiz-/Kühlsollwert.

Überschreitet bzw. unterschreitet die Rücklauftemperatur den Grenzwert, wird der aktuelle Ventilreglersollwert gesenkt. Die Begrenzung wird durch den PI-Regler bereitgestellt, wobei Verstärkung (GainTRtCtr) und Nachstellzeit (TnTRtCtr) anpassbar sind.

Werkseinstellungen

Freigabe Rücklauftemperatur-Begrenzung

EnTRtLm

Inaktiv

Rücklauftemperatursollwert für Heizen

SpHTRt

40 °C

Rücklauftemperatursollwert für Kühlen

SpCTRt

12 °C

Verstärkung für Rücklauftemperaturregler

GainTRtCtr

1% / K

Nachstellzeit für Rücklauftemperaturregler

TnTRtCtr

30 s

Die Startbedingung hängt davon ab, ob der Regler im Heiz- oder Kühlbetrieb läuft:

  • Heizbetrieb (B7 < B26): TRtPrim > SpHTRt
  • Kühlberieb (B7 > B26): TRtPrim < SpCTRt

Die Funktion senkt den für den Ventilregler berechneten Sollwert. Ein bereits nahezu geschlossenes Ventil verhindert die Freigabe der Rücklauftemperaturbegrenzung.

Damit eine zuverlässige Temperaturmessung möglich bleibt, schliesst die Funktion nur auf den min. Volumenstrom 2,5 %.

 

Temperaturdifferenzbegrenzung zwischen Vorlauf und Rücklauf (ΔT-Begrenzung)

Die ΔT-Begrenzung verhindert, dass die primäre Temperaturdifferenz (TFlPrim - TRtPrim) unter den gewünschten Sollwert fällt. Damit wird dem "tiefen ΔT-Syndrom" entgegengewirkt. Hier öffnet ein übergrosses Regelventil bei höherer Lastanforderung. Der Wärmetauscher kann jedoch nur eine begrenzte Menge an Wärme übertragen. D.h., für wenig Mehrleistung (Q) muss der Volumenstrom (V) stark erhöht werden. Die zusätzliche Pumpenleistung reduziert die Effizienz des Systems.

Tiefes ΔT-Syndrom

Fällt die Vorlauf-/Rücklauftemperaturdifferenz zu weit ab, wird die aktuelle Ventilstellung begrenzt. Die Begrenzung wird durch den PI-Regler bereitgestellt, wobei Verstärkung (GainTDiffFlRtCtr) und Nachstellzeit (TnTDiffFIRtCtr) anpassbar sind.

Werkseinstellungen

Freigabe Temperaturdifferenzbegrenzung zwischen Vorlauf und Rücklauf

EnTDiffFlRtLm

Inaktiv

Temperaturdifferenzbegrenzung zwischen Vorlauf und Rücklauf

SpTDiffFlRtLm

6 °C

Verstärkung für Vorlauf-/Rücklauftemperaturdifferenz-Begrenzung

GainTDiffFlRtCtr

2% / K

Rückstellzeit für Vorlauf-/Rücklauftemperaturdifferenz-Begrenzung

TnTDiffFIRtCtr

30 s

Die Funktion senkt die aktuelle Ventilstellung. Wegen des eingeschränkten Wirkbereichs verhindert ein nahezu geschlossenes Ventil die Freigabe der Vorlauf-/Rücklauftemperaturdifferenz-Begrenzung. Damit eine zuverlässige Temperaturmessung möglich bleibt, schliesst die Funktion nur auf den min. Volumenstrom 2,5 %.

 

Gewichtete Rücklauftemperatur-Begrenzung

Diese Funktion regelt die primäre Rücklauftemperatur bei B7 (TRtPrim) gemäss einem angemessenen "gewichteten" Heiz-/Kühlsollwert.

Abhängig vom aktuellen Volumenstrom (PrVfl) berechnet die Funktion den aktuellen Rücklauftemperatur-Sollwert (PrSpTRt), und wenn die Temperatur den Grenzwert über- bzw. unterschreitet, wird der aktuelle Ventilreglersollwert erhöht bzw. gesenkt. Die Begrenzung wird durch den PI-Regler bereitgestellt, wobei Verstärkung (GainTRtCtr) und Nachstellzeit (TnTRtCtr) anpassbar sind.

Werkseinstellungen

Freigabe gewichtete Rücklauftemperatur-Begrenzung

EnTRtLmWgd

Inaktiv

Auslegung Primärvorlauftemperatur

TFlPrimDsgn

55 °C

Auslegung Primärrücklauftemperatur

TRtPrimDsgn

40 °C

Maximaler Volumenstrom

VflMax

100 %

Freigabe gewichtete Rücklauftemperatur-Begrenzung Kühlen

EnTRtLmWgdC

Inaktiv

Auslegung Primärvorlauftemperatur Kühlen

TFlPrimDsgnC

6 °C

Auslegung Primärrücklauftemperatur Kühlen

TRtPrimDsgnC

12 °C

Maximaler Volumenstrom Kühlen

VflMaxC

100 %

Verstärkung für Rücklauftemperaturregler

GainTRtCtr

1% / K

Nachstellzeit für Rücklauftemperaturregler

TnTRtCtr

30 s

Die Startbedingungen hängen davon ab, ob der Regler im Heiz- oder Kühlbetrieb läuft:

  • Heizbetrieb (B7 < B26): TRtPrim > PrSpTRt
  • Kühlbetrieb (B7 > B26): TRtPrim < PrSpTRt

Im Heizbetrieb erhöht die Funktion den berechneten Sollwert für den Ventilregler. Im Kühlbetrieb senkt die Funktion den berechneten Sollwert.

Ein bereits nahezu geschlossenes Ventil verhindert die Freigabe der Rücklauftemperaturbegrenzung.

Damit eine zuverlässige Temperaturmessung möglich bleibt, schliesst die Funktion nur auf einen min. Volumenstrom von 2,5 %.

 

Adaptierte Volumenstrom-Maximalbegrenzung

Ist diese Funktion aktiviert (EnAdaVflMax, EnAdaVflMaxC), begrenzt Intelligent Valve den angepassten max. Volumenstrom PrAdaVflMax.

PrAdaVflMax kann dabei Werte innerhalb einer oberen und einer unteren Grenze annehmen:

  • Obere Grenze: eingestellter Wert der manuellen Volumenstrombegrenzung (VflMax, VflMaxC)
  • Untere Grenze: kleinstmöglich manuell einstellbarer Begrenzungswert V5 = 5 % von V100)

Grundsätzlich sind zwei Anwendungsarten möglich:

  1. Anwendung mit VflMax = V100 bzw. VflMaxC = V100
    Diese Anwendungsart bietet sich an, wenn der Auslegungsvolumenstrom nicht bekannt ist und/oder oft geändert wird. Durch die "adaptierte Volumen-Maximalbegrenzung" wird dann sichergestellt, dass überhöhte Durchflüsse verhindert werden, ohne dass ein Wert für VflMax/VflMaxC eingegeben werden muss.
  2. Anwendung mit VflMax < V100 bzw. VflMaxC < V100
    Diese Anwendungsart bietet sich an, wenn der Auslegungsvolumenstrom bekannt ist und nur selten geändert wird. Auch hier stellt die "adaptierte Volumenstrom-Maximalbegrenzung" sicher, dass überhöhte und energetisch betrachtet ineffiziente Durchflüsse verhindert werden. Zusätzlich verhindert die manuell eingestellte Volumenstrombegrenzung zu jedem Zeitpunkt ein Überschreiten von VflMax/VflMaxC.

In Betrieb agiert die adaptive Volumenstrombegrenzung als gleitender Maximumfilter und errechnet aus den gemessenen Volumenstromwerten (PrVfl) der letzten 4 Tage den adaptierten Maximalbegrenzungswert. Kurzzeitige Überhöhungen werden auf diesen Wert begrenzt. Längerfristige Überhöhungen (Zeitdauer von mehr als 3 Stunden) führen zu einer allmählichen Korrektur des adaptierten Maximalbegrenzungswerts nach oben (in Schritten von 3 % von V100 alle drei Stunden).

Während der ersten 4 Tage der Berechnungen gilt PrAdaVflMax = VflMax (Heizen) bzw. PrAdaVflMax = VflMaxC (Kühlen). Die Berechnung beginnt von vorne, wenn:

  • ...die adaptierte Volumenstrom-Maximalbegrenzung von inaktiv auf aktiv gesetzt wird.
  • ...die adaptierte Volumenstrom-Maximalbegrenzung schon aktiv ist, jedoch der Wert der manuellen Volumenstrombegrenzung VflMax bzw. VflMaxC neu eingestellt wird.

Die folgende Darstellung illustriert die Funktionsweise der adaptierte Volumenstrom-Maximalbegrenzung für die Anwendungsart VflMax < V100.

V =

Volumenstrom

t =

Tage

 

Adaptierte Leistungs-Maximalbegrenzung

Ist diese Funktion aktiviert (EnAdaPwrMax, EnAdaPwrMaxC), begrenzt Intelligent Valve die angepasste max. Leistung PrAdaPwrMax.

PrAdaPwrMax kann dabei Werte zwischen 1 % von PwrDsgn/PwrDsgnC und einer Obergrenze annehmen, welche dem konfigurierten Wert der manuellen Leistungsbegrenzung entspricht (PwrMax, PwrMaxC).

Grundsätzlich sind zwei Anwendungsarten möglich:

  1. Anwendung mit PwrMax = PwrDsgn / PwrMaxC = PwrDsgnC
    Diese Anwendungsart bietet sich an, wenn die maximale Leistung nicht bekannt ist und/oder oft ändert. Die adaptierte Leistungs-Maximalbegrenzung stellt dann sicher, dass überhöhte Ausgangsleistungen verhindert werden, ohne dass ein Wert für PwrMax/PwrMaxC eingegeben werden muss.
  2. Anwendung mit anders gesetztem PwrMax/PwrMaxC
    Diese Anwendungsart bietet sich an, wenn die maximale Leistung bekannt ist und nur selten ändert. Auch hier stellt die adaptierte Leistungs-Maximalbegrenzung sicher, dass überhöhte und energetisch betrachtet ineffiziente Ausgangsleistungen verhindert werden. Zusätzlich verhindert die manuell eingestellte Leistungsbegrenzung zu jedem Zeitpunkt ein Überschreiten von PwrMax/PwrMaxC.

Im Betrieb agiert die adaptive Leistungsbegrenzung als gleitender Maximumfilter und errechnet aus den gemessenen Leistungswerten (PrPwr) der letzten 4 Tage den adaptierten Maximalbegrenzungswert. Kurzzeitige Überhöhungen werden auf diesen Wert begrenzt. Längerfristige Überhöhungen (Zeitdauer von mehr als 3 Stunden) führen zu einer allmählichen Korrektur des adaptierten Maximalbegrenzungswerts nach oben (in Schritten von 3 % von PwrDsgn alle 3 Stunden).

Während der ersten 4 Tage der Berechnungen gilt PrAdaPwrMax = PwrMax (Heizen) / PrAdaPwrMax = PwrMaxC (Kühlen). Die Berechnung beginnt von vorne, wenn:

  • ...die adaptierte Leistungs-Maximalbegrenzung von inaktiv auf aktiv gesetzt wird.
  • ...die adaptierte Leistungs-Maximalbegrenzung schon aktiv ist, jedoch der Wert der manuellen Leistungsbegrenzung PwrMax/PwrMaxC neu eingestellt wird.

Die folgenden Darstellung illustriert die Funktionsweise der die adaptierten Leistungs-Maximalbegrenzung für die Anwendungsart PwrMax < PwrDsgn.

Pwr =

Leistung

t =

Tage

 

Kompensationsmodus

In der Volumenstrom- und Leistungsregelung kann die Vorlaufkennlinie an das Verhalten der Wärmetauscherübertragung angepasst werden. Drei Kennlinien sind verfügbar: Linear, gleichprozentig und Wärmetauscher optimiert.

Linear

Empfohlen für Plattenwärmetauscher Wasser-Wasser oder Einspritzungen in Vorregelungen.

Kennlinie bei Volumenstrom-Minimalbegrenzung gekappt

Gleichprozentig, optimiert im Auf-Bereich

Empfohlen für Heiz- und Kühlregister, bei unbekannter Übertragungskennlinie

Geänderte Kennlinie mit Volumenstrom-Maximalbegrenzung bei 60 %

Wärmetauscher optimiert

Empfohlen für Heiz- und Kühlregister, bei bekannter Übertragungskennlinie (a-Wert).

Q = f(V) Wärmetauscher-Kennlinie

V = f(Y) Volumenstromkennlinie für Intelligent Valve

V̇ =

Volumenstrom V / V100

Y =

Sollwert

Q =

Heizausgang

Bei Volumenstrom-Maximalbegrenzung passt sich die Kennlinie an den eingegebenen Begrenzungssollwert an (Bsp. für gleichprozentige Kennlinie).

Während der Volumenstrom-Minimalbegrenzung wird die Kennlinie unterhalb des min. Vorlaufs gekappt (Bsp. für lineare Kennlinie).

Werkseinstellungen

Kennlinie

CmpMod

Linear

Gleichprozentig (exponentiell)

Kompensation des Wärmetauschers

Linear

Kompensation Volumenstromkoeffizient

CmpVflCoef

1…4

3

Kompensation Wärmetauscherkoeffizient

CmpHxCoef

0,1…1

0,3

 

Selbsttest

Während des hydraulischen Abgleichs wird ein Selbsttest durchgeführt. Der Selbsttest kann über ABT Go oder die SVC-Taste gestartet und gestoppt werden.

  • Während dieser Zeit blinkt die SVC-LED blau.

Dabei werden folgende Kriterien geprüft und ein entsprechender Bericht kann erstellt werden:

  • Durchflusssensor
  • Max. Volumenstrom
  • Differenzdruck bei max. Volumenstrom
  • Ventilposition bei max. Volumenstrom
  • Leckrate

 

Erzwungener max. Volumenstrom

Diese Funktion übersteuert den aktuellen Sollwert temporär. Wenn die Funktion aktiviert wurde, liefert das Ventil 10 Min. lang max. Volumenstrom (VflMax).

  • Während dieser Zeit blinkt die SVC-LED gelb.
  • Begrenzungen (Rücklauftemperatur, Vorlauf-/Rücklauftemperaturdifferenz) sind inaktiv, wenn diese Funktion aktiv ist.
  • Ein Selbsttest ist während dieser Funktion nicht möglich.

Die Funktion kann über ABT Go oder die SVC-Taste gestartet sowie gestoppt werden.

 

Ventilübersteuerungsmodus

Im Übersteuerungsmodus wird der an X1 gemessene Sollwert übersteuert. Der Modus wird über ABT Go mit dem Objekt VovrMod in Betrieb genommen.

  • Während dieser Zeit blinkt die SVC-LED gelb.

Folgende Optionen stehen zur Verfügung:

  • Keine
  • Ganz öffnen
  • Ganz schliessen
  • Minimaler Volumenstrom Kühlen
  • Minimaler Volumenstrom
  • Nominaler Volumenstrom
  • Maximaler Volumenstrom Kühlen
  • Maximaler Volumenstrom
  • Auslegungsleistung
  • Maximale Leistung
  • Stellung halten

Der Übersteuerungsmodus wird automatisch nach 2 Stunden beendet.

 

Backup-Modus

Steht kein relativer Sollwert (SpRel) zur Verfügung, bestimmt der Backup-Modus das Geräteverhalten. Die Funktion reagiert, je nach eingestellter Sollwertquelle, auf einen ungültigen Wert an der Klemme X1, oder unterbrochene Modbus- oder BACnet-Kommunikation. Sie kann wie folgt parametriert werden:

  • Keine: Bei Sollwertausfall bleibt das Ventil bis zur Netzwiederkehr geschlossen.
  • Letzter Sollwert: Nach der Aktivierungsverzögerungszeit (BckpModDly), folgt das Gerät erneut dem letzten verfügbaren Sollwert. Dazu wird der letzte verfügbare Sollwert periodisch in den persistenten Speicher geschrieben. Bei Sollwertausfall bleibt das Ventil bis zur Netzwiederkehr beim letzten Sollwert.
  • Vordefinierter Sollwert: Nach der Aktivierungsverzögerungszeit (BckpModDly), geht das Gerät zum vordefinierten Sollwert. Bei Sollwertausfall folgt das Ventil bis zur Netzwiederkehr weiter diesem vordefinierten Sollwert.
    Für die 3 Regelungsarten steht je ein Backup-Sollwert zur Verfügung:
    • Position: BckpModValPos
    • Volumenstrom: BckpModValTFl
    • Leistung: BckpModValPwr

Der Backup-Modus endet unmittelbar, sobald erneut ein gültiger Sollwert verfügbar ist.