Page 1

publicatie

40°C

100 % 01y1 01y2

Regeldiagram regelaar

01xs

ww

01y3 -10°C

22°C

100 % 01y1 01 01y2 01y3

01yy2 01 lk

lv 01y3 01y1 0% 28 -10 3 17

θb

01yy2 ww

lv 01y1 0% 0% a%

θ b [°C]

lk 01y3

b % 100 %

01y

θi

02 фlk

01 фlv Processchema

θb

01 θ 3s =02 θ 2s

01 θ2s q v1s

TE

q v1s 01 θ 3p

02TE

01 θ 2p

02 θ 3p

02 θ2p

01q v1p

IRA 5

02q v1p

IRA 1 01q v2p 01 θ 1p

h

h

IRA 1

01q v5p 02 ∆ p a

01 ∆ p a

groep 02

groep 01 01x s

P 01y 2

functie2

x= θ inbl

02 θ 3s

01TZA

φww

01TE

Regeling

KE NNISINSTITUUT VOOR DE INSTALL ATIESEC TOR

REGELTECHNIEK VOOR KLIMA ATINSTALL ATIES EN WARMTAPWATERBEREIDING Publi. cover 94-def.indd 2

94

02y

01y 1 of 02y 01XC

02TC

01y 3

01y1 functie1

functie3 01y

PI

02xs =18 °C 01TC

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding

05-09-2010 11:01:25


ISSO

Kennisinstituut voor de Installatiesector

Kruisplein 25 3014 DB Rotterdam Postbus 577 3000 AN Rotterdam Tel. 010-2065969 Fax 010-2130384 E-mail: isso@isso.nl

ISSO houdt zich bezig met het identificeren van kennisvragen binnen de installatiesector, het ontsluiten en toegankelijk maken van deze kennis in de vorm van praktische ISSO-publicaties en het bevorderen van het gebruiken van ISSO-publicaties als normstellende richtlijnen.

De in ISSO deelnemende organisaties zijn: NLingenieurs: Organisatie van advies- en ingenieursbureaus PIT: Stichting Promotie Installatietechniek TVVL: Nederlandse Technische Vereniging voor Installaties in Gebouwen UNETO-VNI: Ondernemersorganisatie voor de installatiebranche en de technische detailhandel VABI: Vereniging voor Automatisering in de Bouw- en installatietechniek De werkzaamheden worden begeleid door de Raad van Begeleiding, welke ten tijde van het tot stand komen van deze publicatie als volgt was samengesteld: Raad van Begeleiding: De heer ir. R.D. van Bergen De heer ing. H. Besselink Mevrouw dr.ir. P.M. Bluyssen De heer ir. J.J.N.M. Hogeling De heer ing. W.F.G. Hooijkaas De heer H.M.A. Janssen Groesbeek De heer ir. P.H.H. Leijendeckers prof.M. De heer ir. W. Plokker De heer ir. W.G. Ram

De heer W.J.H. Scheffer De heer ir. J. Schonewille De heer ing. R. Steine De heer ir. P.A.L. Stoelinga De heer ing. A.A.L. Traversari MBA De heer ir. E.J. Wagenaar De heer ir. T.M.E. Zaal De heer prof. ir. W. Zeiler

De realisatie van de ISSO-publicatie 94 werd verzorgd door de ISSO-kontaktgroep 81 die als volgt was samengesteld: De heer ing. J.C. Aerts ISSO, kennisinstituut voor de installatiesector (coördinatie en eindredactie) De heer ir. A.S. van Bon Haskoning Nederland B.V. De heer ing. T.J.M. van Giezen Carrier Nederland BV De heer ing. T. Hundertmark Deerns De heer H.M.A. Janssen Groesbeek (voorzitter) De heer ir. D.O. Rijksen DWA Installatie- en Energieadvies De heer ir. A. van Stuijvenberg Burgers Ergon installatietechniek De omslag foto is beschikbaar gesteld door Carrier Nederland bv De ontwikkeling van ISSO-publicatie 94 is mede tot stand gekomen door financiële bijdrage van:

Opleidings- en ontwikkelingsfonds v o o r h e t Te c h n i s c h Installatiebedrijf

Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt, hebben een zo groot mogelijke zorgvuldigheid betracht bij zowel het verzamelen als bij het verwerken en opstellen van de in deze publicatie vervatte gegevens. Nochtans moet niet worden uitgesloten, dat deze publicatie onvolledig is of dat zij onjuistheden of onvolkomenheden bevat. Degene die van deze publicatie en de daarin vermelde gegevens gebruik maakt, aanvaardt dan ook daarvoor zelf het risico. Stichting ISSO en degenen die aan de samenstelling van deze publicatie hebben medegewerkt sluiten iedere aansprakelijkheid uit voor zowel schade die mocht voortvloeien uit het gebruik van de publicatie als schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van eventuele (druk-)fouten, onvolledigheden en onvolkomenheden van deze publicatie. Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze publicatie mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van het bestuur van Stichting ISSO. Voorzover het maken van kopieën uit deze publicatie is toegestaan op grond van artikel 16h t/m 16m Auteurswet 1912 jo het Besluit van 27 november 2002, Stb 575, dient men de daarvoor wettelijk verschuldigde vergoedingen te voldoen aan de Stichting Reprorecht (Postbus 3060, 2130 KB Hoofddorp). All rights reserved. No part of this publication may be reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted in any form by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording or otherwise, without the written permission of the foundation ISSO. Op alle publicaties van Stichting ISSO zijn de Algemene Leveringsvoorwaarden van toepassing. Deze kunt u lezen op www.isso.nl of opvragen bij Stichting ISSO. Aanvullingen en eventuele errata zijn te raadplegen via onze website: www.isso.nl Eventuele opmerkingen en vragen kunnen doorgegeven worden aan ISSO, Postbus 577, 3000 AN Rotterdam, e-mail: isso@isso.nl © Stichting ISSO – Rotterdam juli 2010

Publi. cover 94-def.indd 3

05-09-2010 11:01:25


ISSO-publicatie 94

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding

ISBN: 978-90-5044-195-7


INHOUDSOPGAVE Samenvatting

7

Symbolenlijst

1

2

11

Begrippenlijst

15

Inleiding

19

1.1

Wat is een geregeld proces

19

1.2

Basis onderdelen geregeld proces

20

1.3

Statische versterkingsfactor Vo

21

1.4

Gewenste eigenschappen geregelde grootheid x

24

1.5

Ontwerpstappen voor een geregeld proces

25

Kenmerken van een proces

27

2.1

Inleiding

27

2.2

De overdrachtsfactor Kp van een proces

27

2.3

2.4

2.5

ISSO- publicatie 94

9

Grafische symbolenlijst

2.2.1

De theoretische overdrachtsfactor Kp,th

27

2.2.2

De maximale overdrachtsfactor Kp,max

30

2.2.3

Minimale regelbaarheid

30

De overdrachtsfactor Kp van een proces met warmtewisselaar en regelafsluiter

31

2.3.1

Grondkarakteristiek regelafsluiter

33

2.3.2

Hydraulische schakeling

35

2.3.3

Primair deel warmtewisselaar

36

2.3.4

Secundaire deel warmtewisselaar

39

2.3.5

De overdrachtsfactor Kp van het proces

39

2.3.6

De maximale waarde voor de correctiefactor Fc = Fc,max

41

2.3.7

Minimale regelbaarheid

42

2.3.8

Variabele secundaire massastroom

44

De overdrachtsfactor Kp van een proces met warmtewisselaar en toerengeregelde pomp

46

2.4.1

Pompkarakteristiek en ontwerpwerkpunt

47

2.4.2

Overdrachtskarakteristiek pomp en leidingwerk

49

2.4.3

De overdrachtskarakteristiek van het totale proces

50

2.4.4

De maximale waarde voor de overdrachtsfactor Kp van het totale proces

51

2.4.5

Vermogensregeling bij constant minimum toerental

52

2.4.6

Variabele secundaire massastroom

53

De overdrachtsfactor van een vertrek waar een luchttemperatuur wordt geregeld

53

2.5.1

Temperatuurregeling met lucht

53

2.5.2

Temperatuurregeling met radiatoren of convectoren

55

2.6

De overdrachtsfactor Kp voor vochtregeling

56

2.7

De overdrachtsfactor Kp voor drukregeling

57

2.8

Moeilijkheidsgraad 位 van een proces

57

2.9

Richtwaarden kenmerken processen

60

3

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


3

Continue regelaars en processen

65

3.1

Inleiding

65

3.2

Proportionele regelaar

66

3.2.1

Proportionele band Xp

66

3.2.2

Werkpunt voor een regelaar

67

3.2.3

Blijvende regelafwijking xwb

68

3.2.4 3.3

4

72 74

3.3.1

76

Proprtioneel integrerende differentierende regelaar (PID)

3.5

Bepalen van de regelparameters van een regelaar

77 79

4.1

Inleiding

79

4.2

Tweepuntsregelaar (aan- uitregelaar)

79

4.2.1

Verwarmen met een tweepuntsregelaar

81

4.2.2

Koelen met een tweepuntsregelaar

91

4.3

Tweepuntsregelaar met terugkoppeling

4.4

Tijdproportionele regelaar

98 102

4.4.1

Met variabele cyclustijd

102

4.4.2

Met constante cyclustijd

104

4.4.3

Toepassing tijdproportionele regelaar

Driepuntsregelaar

104 105

Gecombineerde regelingen

107

5.1

Inleiding

107

5.2

Uitschakelen van een stoorinvloed

107

5.2.1

Aanpassen uitgangssignaal regelaar

107

5.2.2

Aanpassen ingangssignaal regelaar

111

Cascade regeling 5.3.1

115

Ontwerp van een cascade regeling

119

Voorbeelden 6.1

6.2

6.3

ISSO- publicatie 94

77

Discontinue regelaars en processen

5.3 6

Versterkingsfactor Vo

3.4

4.5 5

Versterkingsfactor Vo

Proportioneel integrerende regelaar

121

Regeling luchtvoorverwarmer

121

6.1.1

121

Procesbeschrijving

6.1.2

Ontwerpgegevens

121

6.1.3

Deellastsituaties

122

6.1.4

Instelparameters voor de regelaar

124

6.1.5

Variabele luchtvolumestroom

125

Volgorde regeling luchtvoorverwarmer met recirculatielucht

126

6.2.1

126

Procesbeschrijving

6.2.2

Ontwerpgegevens

127

6.2.3

Deellastsituaties

128

6.2.4

Instelparameters voor de regelaar

131

6.2.5

Overdrachtskarakteristieken functieblokken

132

Volgorde regeling luchtvoorverwarmer, WTW en luchtkoeler

134

6.3.1

134

Procesbeschrijving

6.3.2

Ontwerpgegevens

135

6.3.3

Deellastsituaties

139

6.3.4

Instelparameters van de regelaars

145

6.3.5

Overdrachtskarakteristieken functieblokken

145

4

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

6.9

6.10

6.11

6.12

Regelen van een stooklijn

147

6.4.1

Procesbeschrijving

147

6.4.2

Ontwerpgegevens

147

6.4.3

Deellastsituaties en bepalen instelparameters regelaar

148

Regeling van een vertrektemperatuur met radiatoren

150

6.5.1

150

Procesbeschrijving

6.5.2

Ontwerpgegevens

150

6.5.3

Deellastsituaties

151

6.5.4

Proportionele band TRA

152

Regelen van een vertrektemperatuur met een tijdproportionele regelaar en een thermische motor 153 6.6.1

Procesbeschrijving

153

6.6.2

Ontwerpgegevens

154

6.6.3

Deellastsituaties en bepalen instelparameters regelaar

155

Regeling van een vertrektemperatuur met een cascade regeling

161

6.7.1

Procesbeschrijving

161

6.7.2

Ontwerpgegevens

162

6.7.3

Deellastsituaties en bepalen instelparameters van de regelaars

163

6.7.4

Overdrachtkarakteristiek functieblok

167

Regeling temperatuur warmtapwater- doorstroomtoestel met een tweepuntsregelaar

168

6.8.1

168

Procesbeschrijving

6.8.2

Ontwerpgegevens

168

6.8.3

Deellaststituaties

168

Regeling boilertemperatuur met een tweepuntsregelaar

171

6.9.1

171

Procesbeschrijving

6.9.2

Ontwerpgegevens

171

6.9.3

Deellastsituaties

172

6.9.4

Energiebesparing

174

6.9.5

Boiler met externe warmtewisselaar

175

Regeling van een warmtepomp met een tweepuntsregelaar

177

6.10.1 Procesbeschrijving

177

6.10.2 Ontwerpgegevens

178

6.10.3 Deellastsituaties

178

Regeling van een koelmachine met een tweepuntsregelaar

182

6.11.1 Procesbeschrijving

182

6.11.2 Ontwerpsituatie

182

6.11.3 Deellastsituaties

183

Koude laden met een warmtepomp

186

6.12.1 Procesbeschrijving

186

6.12.2 Ontwerpgegevens

187

6.12.3 Deellastsituaties

187

6.12.4 Instelparameters van de regelaar

194

6.12.5 Overdrachtkarakteristiek functieblokken

194

Bijlage A

Bepaling kritische versterkingsfactor Vo,krit proportionele regeling

195

Bijlage B

Bepaling kritische versterkingsfactor Vo,krit proportioneel integrerende regeling

199

Bijlage C

Bepaling pompkarakteristiek en overdrachtskarakteristiek toerengeregelde pomp en leidingwerk

202

Bijlage D

Afleiding schakeltijden van een regeling met een tweepuntsregelaar

208

Bijlage E

Rekenen met k-waarden

210

Literatuurlijst

ISSO- publicatie 94

213

5

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


ISSO- publicatie 94

6

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


SAMENVATTING Van een installatieontwerper wordt verwacht dat hij de verschillende onderdelen van een klimaatinstallatie dimensioneert en bedenkt hoe de klimaatinstallatie automatisch moet functioneren. Hiervoor is nodig dat de installatieontwerper niet alleen de ontwerpsituatie kent, maar ook de verschillende deellastsituaties en het dynamische gedrag van de installatie. Hierbij worden de deellastsituaties en het dynamisch gedrag mede bepaald door het ontwerp. Onder invloed van duurzame technieken worden aan klimaatinstallaties steeds hogere eisen gesteld. Voor deze nieuwe situatie kan met recht worden gesproken over een procesengineer in de plaats van een installatieontwerper. De huidige praktijk laat zien dat er behoefte is aan technische richtlijnen die de procesengineer helpen bij het uitwerken en beschrijven van de automatische werking van een klimaatinstallatie. Nog te vaak komt het voor dat deze uitwerking onvoldoende is en er te weinig informatie beschikbaar is over de automatische werking van een klimaatinstallatie. Dit betekent dat de programmeur van de automatiseringsinstallatie zelf aannamen doet over instelwaarden voor de regelaars en regeldiagrammen. Dit komt de juiste werking van de installatie niet ten goede. Vaak wordt nog gedacht dat niet voorziene problemen bij deellastsituaties achteraf met behulp van de automatiseringssoftware kunnen worden opgelost. Dit is lang niet altijd waar en gaat meestal gepaard met het minder optimaal functioneren van de installatie en een toename van het energiegebruik. Het uitwerken en beschrijven van de automatische werking van een klimaatinstallatie is opgebouwd uit de volgende onderdelen.  Regelen;  Besturen;  Beveiligen. Vanwege de omvang van de materie is er voor gekozen eerst het regelen uit te werken in ISSO-publicatie 94. Het procesengineren met het uitwerken van de automatische werking en het beschrijven van de automatische werking volgens ISSO-publicatie 69 wordt uitgewerkt in ISSO-publicatie 95 'Procesengineering'. Waar de standaard boeken over regeltechniek ophouden begint ISSO-publicatie 94 'Regeltechniek voor klimaatinstallaties'. In ISSO-publicatie 94 wordt via een aantal concrete stappen een regelkring opgebouwd en de parameters van de regelaar bepaald. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van ingewikkelde stabiliteitscriteria zoals die in de boeken over regeltechniek worden beschreven. Tijdens de stappen wordt de procesengineer gedwongen na te denken over het deellastgedrag van de installatie en de gevolgen van zijn ontwerpkeuzen. De te nemen stappen voor het vaststellen van de regelkring en de parameters van de regelaar zijn: 1. Bepalen van het te regelen proces en stoorinvloeden; 2. Bepalen van de kenmerken van het te regelen proces: - Overdrachtskarakteristiek; - Moeilijkheidgraad λ. 3. Bepalen van de parameters van de regelaar; 4. Bepalen van de regeldiagrammen. In hoofdstuk 2 van ISSO-publicatie 94 wordt aangegeven op welke wijze de kenmerken van een te regelen proces moeten worden bepaald. Hierbij wordt voor aanvullende informatie verwezen naar de bijlagen. In hoofdstuk 3 wordt ingegaan op de verschillende continue regelaars en hun invloed op het te regelen proces. Met behulp van de proceskenmerken worden in hoofdstuk 3.5 de parameters van de regelaar bepaald. In hoofdstuk 4 wordt ingegaan op discontinue regelaars. Op basis van de proceskenmerken kan met de formules in dit hoofdstuk het gedrag van de geregelde grootheid worden bepaald. In hoofdstuk 5 'Gecombineerde regelingen' wordt ingegaan op de wijze waarop via de regeling een stoorinvloed kan worden uitgeschakeld. Tevens wordt in dit hoofdstuk het doel en ontwerp van een cascaderegeling uitgewerkt. In hoofdstuk 6 zijn twaalf voorbeelden opgenomen. Het bestuderen van deze voorbeelden laat zien op welke wijze de theorie in deze publicatie moet worden toegepast. Tevens maken deze voorbeelden duidelijk dat zonder informatie van de procesengineer over het functioneren van de installatie het voor de automatiseerder onmogelijk is de juiste parameters in de automatiseringssoftware in te vullen. De formules in een rood kader zijn direct van belang voor de procesengineer. Het uitwerken en beschrijven van de regeling vindt plaats in de ontwerpfase en de uitwerkingsfase van een project.

ISSO- publicatie 94

7

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


ISSO- publicatie 94

8

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


SYMBOLENLIJST A

autoriteit van een regelafsluiter

[-]

cp

soortelijke warmte bij constante druk

[kJ/(kg·K)]

d

diameter

[m]

Fc

correctiefactor voor de niet lineaire overdrachtskarakteristiek van een proces

[-]

kv

volumestroom door een regelafsluiter onder genormeerde condities volgens VDI/VDE 2173

[m3/h]

Kp

overdrachtsfactor van een proces

[bijv. K/%]

Kr

overdrachtsfactor van een regelaar

[bijv. %/K]

qv

volumestroom

[m3/s]

qm

massastroom

[kg/s]

p

druk

[Pa]

Svo

theoretisch regelbereik van een regelafsluiter

[-]

tn

integratietijd PI-regelaar

[s]

tu

uitregeltijd van een geregelde grootheid x

[s]

Vo

statische versterkingsfactor van een regelkring

[-]

Δp

drukverschil

[Pa]

θ

temperatuur

[°C]

Δθ

temperatuurverschil

[K]

φ

vermogen

[W]

x

geregelde grootheid

[bijv. °C]

xi

gemeten waarde van de geregelde grootheid

[bijv. V]

xs

gewenste of ingestelde waarde geregelde grootheid

[bijv. °C]

xw

regelafwijking is verschil tussen gewenste waarde en gemeten waarde

[bijv. K]

xwb

blijvende regelafwijking

[bijv. K]

xsd

schakeldifferentie tweepuntsregelaar

[bijv. K]

Δxspr spreiding geregelde grootheid x bij een tweepuntsregelaar

[bijv. K]

Xh

regelbereik van de geregelde grootheid

[bijv. K]

Xp

proportionele band van een regelaar

[bijv. K]

y

corrigerend uitgangssignaal van een regelaar

[V of A]

Yh

maximaal uitgangssignaal regelaar

[V of A]

t

tijd

[s]

ϕ

relatieve vochtigheid

[%]

xl

absolute vochtigheid

[g/kglucht]

h

specifieke enthalpie

[kJ/kg]

z

storing op een geregeld proces

[bijv. °C]

zs

ingestelde waarde van een storing

[bijv. °C]

zw

verschil tussen de ingestelde waarde en de gemeten waarde van een storing

[bijv. K]

ε100

warmteoverdrachtsfactor van een warmtewisselaar

[-]

τw

wachttijd van een geregeld proces (τd1 + τd2)

[s]

τv

vereffeningstijd van een geregeld proces

[s]

τd1

zuivere dode tijd (transporttijd) van een geregeld proces

[s]

τd2

dode tijd van een geregeld proces

[s]

λ

moeilijkheidsgraad van een geregeld proces λ = τw/τv

[-]

ISSO- publicatie 94

9

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


ISSO- publicatie 94

10

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


GRAFISCHE SYMBOLENLIJST

Warmwater aanvoerleiding C.V. of gekoeld water aanvoerleiding. Warmwater retourleiding C.V. of gekoeld water retourleiding. Warmwater aanvoerleiding C.V. of gekoeld water aanvoerleiding met een laag of verwaarloosbaar drukverlies. Korte leiding of leiding met een grote diameter. Warmwater retourleiding C.V. of gekoeld water retourleiding met een laag of verwaarloosbaar drukverlies. Korte leiding of leiding met een grote diameter.

Gesloten verdeler (boven) en verzamelaar (onder) met een verwaarloosbaar drukverlies.

gebruikers

opwekkers

Kortgesloten verdeler en verzamelaar. Directe verbinding tussen aanvoer en retour met een verwaarloosbaar drukverlies.

Ń„

Warmtegebruiker of koudegebruiker (WG) of (KG). Basissymbool. Δp

Warmteopwekker of koudeopwekker (WO) of (KO). Basissymbool.

Water/water warmtewisselaar. Basissymbool. 2-weg regelafsluiter met servomotor (RA). Modulerend De afsluiter is corrigerend element en de servomotor is bedienend element in een regelkring. 3-weg regelafsluiter met servomotor (RA). Modulerend De zwarte opgevulde driehoeken zijn de poorten met variabele doorgang. De afsluiter is corrigerend element en servomotor is bedienend element in een regelkring. 2-weg thermostatische regelafsluiter (TRA). De afsluiter is corrigerend element. De thermische kop meet de geregelde grootheid en is tevens de regelaar en het bedienend element. o/d

Motorafsluiter (MA). Open of dicht.

ISSO- publicatie 94

11

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


Inregelafsluiter met meetvoorziening voor druk en volumestroom (IRA). De meetnippels zijn indicatief voor meten van volumestroom en druk.

Inregelafsluiter zonder meetvoorziening (IRA).

Circulatiepomp (CP) met constant toerental. Basissymbool.

Circulatiepomp (CP) met variabel toerental.

Expansievat met membraan(EV).

Buffervat (BUF).

Filter (FIL). Basissymbool.

Luchtkleppen met servomotor (LK).

Bevochtiger (BV).

Motorbediende luchtklep (LK). Modulerend De klep is corrigerend element en de servomotor is bedienend element in een regelkring. Centrifugaalventilator (VE). Basissymbool.

ISSO- publicatie 94

12

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


Centrifugaal ventilator (VE) met variabel toerental.

+ Roterende warmtewisselaar (WTW).

-

Druppelvanger (DV).

+

Luchtverwarmer (LV).

-

Luchtkoeler (LK).

Geluiddemper (GD).

Buitenluchtrooster (BR).

Signaallijn (dunne lijn). In deze publicatie paars gekleurd weergegeven. Algemeen volgens NEN 3157. Signalen mogen zijn voorzien van pijl, waarmee de richting van de informatie wordt aangegeven.

XX YY

TE 01

TI 01

ISSO- publicatie 94

Instrument zijnde voor het meten van een fysische procesgrootheid of een regelaar van een fysische procesgrootheid nabij een apparaat of proceslijn (= leiding of kanaal). Algemeen volgens NEN 3157 XX staat voor meet- of andere ingangsfunctie en verwerkingsfunctie. YY staat voor identificatie nummer. Temperatuur sensor, installatiedeel 01. Bijvoorbeeld een temperatuur gevoelige weerstand. Dit wordt ook wel een passief element genoemd. Voorbeeld volgens NEN 3157.

Temperatuur aanwijzing, installatiedeel 01. Voorbeeld volgens NEN 3157.

13

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


TT 01

PE 01

PT 01

Temperatuur zenden naar regelaar en/of automatiseringsinstallatie. Dit wordt ook wel een actief element genoemd. Voorbeeld volgens NEN 3157.

Druksensor, installatiedeel 01. Voorbeeld volgens NEN 3157.

Druk meten en zenden naar regelaar en/of automatiseringsinstallatie. Voorbeeld volgens NEN 3157.

Bedienend element (servomotor) aangedreven door hulpenergie. NEN 3157.

Blok met ingang en uitgang zijnde een onderdeel van een blokkenschema van een geregeld proces.

ISSO- publicatie 94

14

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


BEGRIPPENLIJST Apparaat Een werktuigkundig product van een klimaatinstallatie. Analoog Continue variabele informatie dragend signaal. Automatisering Het zoveel mogelijk zonder menselijk ingrijpen laten functioneren van een installatie door middel van automatiseringsfuncties. Automatiseringsinstallatie Een installatie die is opgebouwd uit de volgende onderdelen: veldapparatuur, aansluitbekabeling, schakelkasten en automatiseringsstations met daarin ondergebracht DDC regel-en besturingsvoorzieningen (hardware en software), datacommunicatienetwerk en randapparatuur voorzien van beheerprogrammatuur. Automatiseringsfuncties Bij een automatiseringsinstallatie worden de volgende functies onderscheiden: 1. Bewaken; 2. Sturen; 3. Regelen; 4. Berekenen en optimaliseren; 5. Beheren; 6. Bedienen. Automatiseringsstation (digitaal) Een computer die minimaal bestaat uit een centrale processoreenheid, geheugen en in- en uitvoereenheid. Bedrijfssituaties klimaatinstallatie Situatie van een klimaatinstallatie afhankelijk van het operationeel gebruik van een gebouw of een storing of een alarm. Bedrijfsstanden apparaten Een apparaat kan open/dicht, ingeschakeld/uitgeschakeld of regelend zijn, afhankelijk van o.a. de bedrijfssituatie van een klimaatregelinstallatie. Belasting Het aan een apparaat (bijvoorbeeld ketel) toegevoerde brandstofvermogen. Beveiliging Het door middel van bewaken, meten en regelen, sturen, schakelen en bedienen voorkomen van ongewenste situaties. Bewaken Meten van fysische grootheden en tijd op basis van grenswaarden. Besturingsstrategie De manier waarop een besturingsprobleem wordt opgelost. Binair signaal (of digitaal signaal) Signaal met twee niveau's aan/uit of hoog/laag. Blok Proces of deel van een proces en regelinrichting of deel van een regelinrichting met één ingang en één uitgang. Blokkenschema Schematische voorstelling van onderdelen van de regelkring door blokken (rechthoeken). De blokken geven de overdrachtkarakteristieken weer tussen de uitgang en de ingang van het blok. De blokken zijn verbonden met pijlen die de richting van de signalen weergeven. Cascade regeling Regelen van een proces bestaande uit een snel deel en een langzaam deel met twee regelaars. De uitgang van de regelaar van het langzame proces is het setpoint van de regelaar voor het snelle proces.

ISSO- publicatie 94

15

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


Direct Digital Control (DDC) Automatiseringfuncties gebaseerd op microprocessortechnologie opgebouwd uit hardware en software. De hardware is voorzien van digitale en analoge in- en uitgangen. Digitale automatisering De automatiseringsfuncties worden door programmatuur (software) bepaald. Gebouwautomatisering Het volgens plan laten functioneren van de gebouwgebonden installaties. Geregelde grootheid Grootheid van het proces die wordt geregeld Gestaffeld Trapgewijs inschakelen van een apparaat. Gewenste waarde Gewenste waarde van de geregelde grootheid. Grenswaarde Een vooraf vastgestelde niet te over- of onderschrijden waarde. Glijdende grenswaarde Een vooraf vastgestelde niet te over- of onderschrijden waarde die afhankelijk is van een conditie of gebeurtenis. Ingangssignaal Analoog of digitaal signaal van de veldapparatuur naar de automatiseringsinstallatie voor meten en melden. De volgende signalen worden onderscheiden. Analoge ingangssignalen (AI):  Temperatuur;  Volumestroom (water/lucht);  Druk(verschil);  Absolute of relatieve vochtigheid;  Enthalpie;  Stand afsluiter;  Toerental;  Elektrische spanning etc. Binaire ingangssignalen (BI):  Stand afsluiter/luchtklep (open/dicht);  Bedrijfsmelding;  Werkschakelaar;  Interventieschakelaar;  Stuurstroomautomaat;  Te hoog/te laag niveau;  Vorstgevaar (te lage temperatuur);  Druk/temperatuur/te hoge vocht schakelaar;  Vermogen (GJoule) puls;  Hoeveelheid (m3/h gas) puls;  Statusmelding;  Storingsmelding;  Aanwezigheidsmelding etc. Ingestelde waarde xs De gewenste waarde van een geregelde of gestuurde grootheid. Instrument Een apparaat of combinatie van apparaten, direct of indirect gebruikt om een variabele grootheid te meten, aan te geven en/of te regelen (NEN 3157). Klimaatregelinstallatie Installatie opgebouwd uit een werktuigbouwkundige installatie en een automatiseringsinstallatie met als doel het realiseren van een gespecificeerd binnenklimaat in een gebouw.

ISSO- publicatie 94

16

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


Meetwaarde Informatie afkomstig van een klimaatinstallatie in de vorm van een analoog signaal. Overdrachtskarakteristiek Wiskundig verband tussen de uitgang en de ingang van een blok. Overdrachtsfactor Verhouding tussen de verandering aan de uitgang en de ingang van een blok. Proces Klimaatinstallatie of deel van een klimaatinstallatie waar een fysische verandering en/of omzetting van energie plaats vindt. Procesengineering Vaststellen van het installatieconcept en uitwerken van het installatieconcept in een werktuigbouwkundig ontwerp. Analyseren van de automatische werking van de klimaatregelinstallatie en het vastleggen van deze gegevens in het functioneel ontwerp. Processchema Tekening van een hydraulische en luchttechnische schakeling met daarin opgenomen de apparaten en instrumenten met als doel de opzet van dit deel van de klimaatinstallatie te laten zien. Regelbereik Het verschil van de geregelde grootheid als het corrigerend element op 100% open staat, verminderd met de waarde van de geregelde grootheid als het corrigerend element op 0% (dicht) staat. Regelafsluiter RA Corrigerend element in een hydraulische schakeling waarmee de volumestroom en/of mengverhouding van volumestromen in een hydraulische schakeling wordt be誰nvloed. Regelaar Deel van de regelinrichting, waarin de gemeten waarde van de geregelde grootheid wordt vergeleken met de ingestelde waarde en op basis daarvan een signaal geeft aan het corrigerend orgaan (bediendend element + corrigerend element). Regelafwijking Verschil tussen de ingestelde waarde van de geregelde grootheid en de werkelijke waarde van de geregelde grootheid. Regelen Bij regelen wordt de gemeten waarde van de te regelen grootheid x (bijvoorbeeld temperatuur of druk) vergeleken met een gewenste waarde xs. Bij een verschil tussen deze twee vindt er een corrigerende actie plaats die dit verschil moet wegwerken. Er vindt dus terugkoppeling plaats. Regelstrategie De manier om de installatie te gebruiken waarvoor hij is ontwikkeld. Signaal Informatie vastgelegd door middel van een spanning- of stroomsterkte. Signaallijn Verbinding tussen instrumentfuncties, procescomputerfuncties, logicafuncties en corrigerende apparaten. Storingen z Storingen of stoorfuncties zijn veranderingen van bijvoorbeeld temperatuur of druk in een proces die de geregelde grootheid x of de constant te houden waarde be誰nvloed. Sturen (voorwaarts regelen) Er worden een of meer storingen gemeten en afhankelijk van deze storingen vindt een corrigerende actie plaats om een afwijking van de constant te houden grootheid te voorkomen. Het resultaat van de correctie wordt niet teruggekoppeld.

ISSO- publicatie 94

17

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding


Technisch ontwerp automatiseringsinstallatie Op basis van de informatie van het functioneel ontwerp het definitief vaststellen, vastleggen, selecteren en dimensioneren van:  De benodigde apparaten en instrumenten;  De specifieke software;  De stuurstroomschema's van de schakelkasten;  De lay-out en omvang van de schakelkasten;  Soort en diameter bekabeling. Uitgangssignaal Analoog of digitaal signaal van de automatiseringsinstallatie naar de veldapparatuur voor sturen en schakelen. De volgende signalen worden onderscheiden. Analoge uitgangen (AU):  Externe setpointsturing;  Servomotoren (regelafsluiters/luchtkleppen);  Frequentieomvormers. Binaire uitgangen (BU):  Schakelen (aan/uit);  Schakelen (hoog/laag);  Pulsen (in/uit). Veldapparatuur Instrumenten die de gegevens van een installatie verzamelen in de vorm van analoge meetwaarden, digitale status- of storingsmeldingen of pulstelling of apparaten die de acties doen uitvoeren in de vorm van bijvoorbeeld servomotor aangedreven regelafsluiters of luchtkleppen. Volgorde regeling Het opeen volgend regelen van een fysische grootheid met verschillende processen. Warmtegebruiker Apparaat (warmtewisselaar) waarmee het gedistribueerde warmtevermogen wordt afgestaan aan een vertrek of ander circuit, zie ISSO-publicatie 44. Warmteopwekker Apparaat waarmee warmte wordt overgedragen aan het water of medium van de hydraulische schakeling van een klimaatinstallatie. Werktuigbouwkundig ontwerpen Het bedenken en dimensioneren van het werktuigbouwkundig deel van een klimaatinstallatie, inclusief het beschrijven van de werking van de klimaatinstalllatie d.m.v. het functioneel ontwerp. Werktuigbouwkundig ontwerper De persoon of organisatie die het werktuigbouwkundig ontwerpen voor zijn rekening neemt. Het beschrijven van het functioneel ontwerp is een specialisme binnen het werktuigbouwkundig ontwerp. Zelfregeling Eigenschap van een proces, waardoor zich na een storing zonder ingrijpen van de regelaar opnieuw een evenwichtstoestand instelt.

ISSO- publicatie 94

18

Regeltechniek voor klimaatinstallaties en warmtapwaterbereiding

ISSO-publicatie 94-2010  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you