Regeln
| |
 |
|
Regler für Sole-Erdwärmetauscher |
| |
|
|
Vielseitiger Regler für Solarwärmeanlagen |
| |
|
|
Zylindertemperaturüberwachung für BHKW |
| |
|
|
Regler für thermodynamischen Gasdosierer |
HTR2
 Hervorgegangen aus einem Forschungsprojekt zum Passiv-Haus entwickelten wir im Auftrag einen Regler für die Pumpe eines Sole-Luft-Erdwärmetauschers zur Vor-Temperierung der Frischluft der Lüftungsanlage des Hauses. Dies dient im Winter dem Frostschutz und im Sommer der Klimatisierung. Das Gerät heißt HTR2 und ist inzwischen zu Beziehen von
Energietechnik
An den HTR2-1 werden die Pumpe für den Solekreislauf und ein Temperaturfühler angeschlossen. Neben der Hauptfunktion, die Frischluft
der Lüftungsanlage im Winter vorzuwärmen,
kann der HTR2 auch im Sommer die Frischluft
kühlen.
Die Forschungsvariante des HTR2 ist mit 4 Temperaturfühlern und einem Anschluss für einen Durchflussmesser ausgestattet und dient nebenbei als Datenlogger für die erfaßten Messwerte und die Funktion des Reglers. Nebenstehende Grafik aus einer
Aufzeichnung mit dem Forschungs-HTR2 demonstriert eindrucksvoll die
Beschränkung der Zuluft-Temperatur auf
23°C. Die Pumpe läuft dabei mit stufenlos
verringerbarer Leistung, die Kühlung ist höchst
effizient! Eigene Versuchsreihen zur
Taktung von Pumpen ermöglichen diese
umweltfreundliche und komfortable Technik.
SR1
Unser vielseitiger Solarregler ist seit vielen Jahren erfolgreich im Einsatz. Seine flexiblen Konfigurationsmöglichkeiten und die optionale Wochenzeitschaltuhr machen ihn zum idealen Regler auch für komplexere Anlagen. Die serielle Schnittstelle gestattet es, einen PC zum Aufzeichnen des Betriebs einzusetzen.
SR1- die erste Wahl unter den Solarreglern, wenn Sie Ihre Solaranlage
optimal nutzen wollen!
-
Sparsam im Verbrauch: Geregelte Pumpen üblicher Bauart.
-
Optimal anpassungsfähig: Vielfältige Konfigurationsmöglichkeiten.
-
Anschaulich: Der Regler sagt alles über den Betrieb.
-
Kommunikationsfähig: Eingebaute Schnittstelle zu jedem DOS-PC.
Der SR1 - sparsam, flexibel, anschaulich und kommunikativ.
W8T
Speziell bei Biogas-BHKW hat man die Problematik, daß wechselnde Gasqualität starken Einfluss auf die Lebensdauer des Schmiermittels ausübt. Schlechte Schmierung aber kann rasch zur Überhitzung des Aggregats führen und immensen Schaden verursachen. Wesentlich einfacher als durch permanante chemische Analyse des Biogases oder des Motoröls kommt man diesem Problem bei, indem man einfach die Zylindertemperaturen des Blockheizkraftwerks überwacht und bei Abweichungen von der Norm das Aggregat automatisch abschaltet. Diesem Zweck dient das W8T. Je ein Temperaturfühler (Thermoelement) pro Zylinder liefert dem W8T die relevanten Daten über den Betriebszustand. Flexibel parametrisiert für absolute Grenzwerte oder verdächtige Abweichungen der Zylinder untereinander meldet der W8T durch Schließen eines Relaiskontakts dem Betriebsrechner den Alarmzustand und dieser kann rechtzeitig darauf reagieren.
Die Bedienung erfolgt durch 3 Taster. Eine dreistellige 7-Segment-Anzeige informiert zyklisch über die Temperatur aller Zylinder. Eine weitere 7-Segment-Anzeige zeigt die zugehörige Mess-Stelle und eine rote und eine gelbe LED signalisiert den Status dieses Zylinders. Je eine Alarm-LED für den Status des Alarm-Relais vervollständigen das User-Interface des W8T.
Das Gerät ist für die Schaltschrank-Montage vorgesehen. Alle Kabel werden von hinten angeschlossen. Die Spannungsversorgung erfolgt durch externe 24V. Die Anzeige ist durch die Schaltschranktür von außen sichtbar, zur Bedienung muss aber der Schaltschrank geöfffnet werden.
GasDosi
 |
Von unten nach oben: PT100-, PWM- und Brückencontroller im Alugehäuse. Oben im Bild der externe Anschluß für 4 Durchflussmesser. |
Im Auftrag von Loftfields Analytische Lösungen entwickelten wir einen Regler für ein von Dr. Norman Loftfield entwickeltes, patentrechtlich geschütztes, neues thermodynamisches Gas-Dosier-Ventil für extrem geringe Flussraten. Prinzip dieses Ventils ist die Variation des gekapselten, durchflussbestimmenden Querschnitts durch Verändern der Temperatur. Schwierigkeit bei der Lösung dieser Aufgabe war das Handhaben der komplexen zeitlichen Zusammenhänge (Totzeiten), der mechanischen Eigenschaften des Ventilmaterials (Hysterese) und des extrem nichtlinearen Zusammenhangs von Querschnitt und Durchfluss (Hagen-Poiseuille-Gesetz). Ein erster, blauäugiger, linearer Ansatz mittels PID-Regelprinzip ergab selbst nach sorgfältiger Optimierung der Parameter Einregelzeiten im Stundenbereich mit starker Neigung zum Überschwingen. Aufgrund des Einsatzes im Labor kamen Störungen durch schwankende Umgebungsbedingungen hinzu, welche wegen der langsamen Regelgeschwindigkeit leider auf den einzuhaltenden Durchfluss als Fehler durchschlugen. Erst eine näherungsweise mathematische Modellierung der thermodynamischen und mechanischen Eigenschaften von Fluss und Dosierventil und der Einsatz einer Vereinfachung dieses Modells zur Echtzeit-Simulation des zu erwartenden Verhaltens unter Variation der geplanten Regelschritte ergab einen ausreichend schnellen Regler. Das Einregeln ohne Überschwingen erfordert nun maximal 10 bis 15 Minuten, wobei allein die erforderlichen Temperaturänderungen bei 100% Stellgröße (Erwärmung oder Abkühlung) im Bereich von 5 Minuten liegen. Indem das System auch die Umgebungstemperatur einbezieht, können mit dem Regler nun Gasflüsse im Bereich von etwa 1ml/min bis 100 ml/min mit einer Genauigkeit von 1% vom Sollwert konstant eingehalten werden oder rasch, stabil und ohne Überschwingen nach vorgegebenem Programm geändert werden.
Als Hardware setzen wir mwnet-Komponenten zur Temperaturmessung (PT100, relative Auflösung der Messungen 0.01K!) und Pulsweitenmodulation der Ventilheizung ein. Zur Durchflussmessung verwenden wir Durchflussmesser eines Fremdherstellers (Auflösung 0.01 ml/min) mit serieller Schnittstelle, die mittels Brückencontroller ins mwnet integriert werden. Als Master-Rechner kommt ein gewöhnlicher PC zum Einsatz, wobei dieser im Prinzip als eine eingebettete Komponente zu betrachten - und auf Wunsch auch auszuführen - ist. Das System kann je nach Ausbaustufe 1 bis 4 Gasflüsse parallel regeln.
Obwohl dies alles durchaus aufwe(ä)ndig ist, sind die Kosten im Vergleich zu Präzisions-Nadelventilen konkurrenzfähig. Die Technik ohne mechanische Stellglieder ist wesentlich robuster und arbeitet sogar mit 50atm Vordruck zuverlässig.
Nähere Informationen finden Sie bei Loftfields Analytische Lösungen  , dort können Sie diesen Regler auch beziehen.
|
