Technische Dokumentation SKG 60 - Paul Wärmerückgewinnung
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Stand 27.05.09<br />
Änderungen im Sinne des technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
<strong>Technische</strong> Beschreibung Schaltschrankkühlgerät <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
Luft-Luft-Wärmetauscher zur Kühlung von Schaltschränken<br />
Komponenten<br />
Funktionsweise<br />
Die durch Abwärme der im Schaltschrank eingesetzten Komponenten<br />
erwärmte Innenluft wird mittels eines Ventilators über einen Wärmetauscher<br />
geleitet und nach der Wärmeabgabe wieder in den Schaltschrank<br />
zurückgeführt. Zur Kühlung wird Außenluft verwendet, welche ebenfalls unter<br />
Zuhilfenahme eines Ventilators im Gegenstrom durch den Wärmetauscher<br />
geführt wird. Somit ist eine kontinuierliche Abführung der Verlustwärme<br />
möglich, wobei die beiden Luftkreisläufe voneinander getrennt sind. Die<br />
Verschmutzung des Schrankinnenbereichs ist damit augeschlossen.<br />
Die Regelung der Ventilatoren erfolgt in Abhängigkeit von der<br />
Innentemperatur, welche von einem integrierten Sensor erfasst wird.<br />
Entsprechend der Einsatzbedingungen können die Drehzahlkennlinien sowie<br />
die Minimal- und Maximaldrehzahlen der Ventilatoren programmiert werden.<br />
Für die Beheizung des Schaltschrankes bei zu tiefen Temperaturen steht eine<br />
integrierte elektrische Heizwendel zur Verfügung.<br />
Ventilatoren, Wärmetauscher, Heizung (optional), Gehäuse (Aluminium, chromatiert), Steuerung,<br />
Anschlussfeld<br />
Regelung<br />
Funktionsbeschreibung<br />
• Temperaturabhängige Drehzahlregelung für zwei Ventilatoren<br />
• Steuerung einer Schaltschrankheizung<br />
• Mikroprozessorsteuerung, mit Visualisierung am PC<br />
• 3 Alarmrelais, frei konfigurierbar für:<br />
− Untertemperatur<br />
− Übertemperatur<br />
− Sensorausfall (Drahtbruch, Kurzschluß)<br />
− Ventilatorausfall (Stillstand)<br />
− Ventilatorfehler (Solldrehzahl nicht erreicht)<br />
• Zuschaltung Heizregister<br />
− freie Temperaturwahl<br />
• Verwendbar für alle Ventilatoren mit 0...10V – Schnittstelle (z.B. Firmen Papst und ebm)<br />
• Exakte Drehzahlregelung unabhängig von der Betriebsspannung und Belastung der Ventilatoren<br />
• Einstellbare Parameter für:<br />
− Kennlinie Ventilator 1<br />
− Kennlinie Ventilator 2<br />
− Heizung<br />
− Alarme<br />
© <strong>Paul</strong> <strong>Wärmerückgewinnung</strong> GmbH • August-Horch-Straße 7 • 08141 Reinsdorf • Deutschland<br />
Tel: +49(0)375-303505-0 • Fax: +49(0)375-303505-55 • E-Mail: info@paul-lueftung.de • Internet: www.paul-lueftung.de<br />
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Stand 27.05.09<br />
Änderungen im Sinne des technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
Bildschirmansicht der Konfigurationssoftware mit entsprechenden Einstell- und<br />
Anzeigemöglichkeiten<br />
Konfiguration: Ventilator 1 =<br />
Außenkreis<br />
Ventilator 2 =<br />
Innenkreis<br />
Wartung<br />
1x pro Jahr<br />
Verschmutzung prüfen, ggf. Reinigung mit Druckluft<br />
Sichtkontrolle der Dichtungen, ggf. Erneuerung<br />
Funktionskontrolle der Ventilatoren<br />
<strong>Technische</strong> Daten<br />
Temperaturbereiche frei enstellbar von -55 bis<br />
+90°C<br />
weitere Angaben siehe<br />
„<strong>Dokumentation</strong> Ventilatorregelung<br />
ST0.0019.E.2.0A“ (im Anschluss)<br />
Spez. Entwärmungsleistung q =<strong>60</strong> W/K (bei Dt = 10 K, rechnerisch ermittelt)<br />
Temperaturbereich T = -25°C to +55°C<br />
Nenn-Spannung DC U NDC = 48 V DC<br />
Spannungsbereich DC U = 37- 52 V DC<br />
Nennspannung AC U NAC = 230 V AC<br />
Stromaufnahme DC I(48V, n_max) = 3,5 A<br />
Leistung Heizung P = 1000 W<br />
Drehzahl Innenkreis n i = 0-2950 min -1<br />
Drehzahl Außenkreis n o = 0-2950 min -1<br />
Schutzart IP = IP55<br />
Luftvolumenstrom V & max = m 3 /h<br />
Lebensdauer Ventilator MTBF = 70.000 h<br />
Anschlüsse<br />
• 48 VDC über mitgeliefertes Anschlusskabel und Steckverbindung am Anschlussfeld<br />
Rot: +48VDC<br />
Schwarz: -<br />
• 230 VAC über mitgeliefertes Anschlusskabel mittels Kaltgerätesteckverbindung im Anschlussfeld<br />
• Auswertung der Fehlermeldungen über 9-polige SUB-D-Buchse im Anschlussfeld möglich (PIN-Belegung<br />
kundenspezifisch)<br />
• Optionaler Anschluss eines externen Temperaturfühlers im Anschlussfeld<br />
Die Schutzmaßnahme Schutzerdung ist bei der Montage sicherzustellen (Gewindebuchse für Kabelöse am Gerät<br />
vorhanden)<br />
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Maße<br />
Anschlussfed<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
Kaltgerätebuchse 230 VAC für Heizung (incl. 2 Sicherungen)<br />
SUB-D-Buchse für Fehlermeldungen<br />
Mollex-Buchse 48 VDC Versorgungsspannung<br />
Molex-Buchse für ext. Temperatursensor (optional)<br />
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Änderungen im Sinne des technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
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<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
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Änderungen im Sinne des technischen<br />
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<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
<strong>Dokumentation</strong> Ventilatorregelung ST0.0019.E.2.0A<br />
1. Kurzbeschreibung:<br />
Die Ventilatorregelung dient zur Drehzahlregelung von bis zu 2 Ventilatoren in Abhängigkeit von<br />
der erfaßten Temperatur. Mit der Konfigurationssoftware kann der Anwender sämtliche Parameter<br />
der Ventilatoren, eine Drehzahl - Temperaturkennlinie sowie umfangreiche Fehlermeldungen<br />
konfigurieren.<br />
2. <strong>Technische</strong> Daten<br />
2.1 Versorgungsspannung<br />
18 ... <strong>60</strong> V DC, Imax 12A<br />
2.2 Ventilatoren<br />
Die Ventilatoranschlüsse sind jeweils mit einer Schmelzsicherung 5x20 separat abgesichert. Die<br />
Auswahl der Sicherung erfolgt projektspezifisch und wird durch den Kunden realisiert.<br />
Anschlüsse: Betriebsspannung<br />
Hallsignal<br />
PWM oder Steuerspannungseingang<br />
2.3 Relaisausgänge<br />
Es stehen insgesamt 4 Relais zur Meldung von Betriebszuständen zur Verfügung.<br />
K1 ist als Leistungsrelais ausgeführt, K2 – K4 sind als Signalrelais für die Weitermeldung von<br />
Fehlerzuständen konzipiert.<br />
Schaltleistung:<br />
K1: 1 potentialfreier Kontakt 10A, 30VDC<br />
10A, 250VAC<br />
K2 – K4 je Relais 1 potentialfreier Wechsler 1A, 30VDC<br />
0,3A, <strong>60</strong>VDC<br />
0,5A, 250VAC<br />
2.4 Umgebungsbedingungen<br />
Temperaturbereich: -45°C bis + 70°C<br />
Rel. Feuchte: < 95%, nicht betauend<br />
2.5 Temperatursensoren<br />
Die Schaltung ist für die Auswertung von 10k-NTC ausgelegt. Die Sensoren sind als Kabelfühler<br />
mit einer Anschlußleitung LIYY 2x0,25 ( 2xAWG 24/7 ) ausgeführt.<br />
Die Sensorlänge ist projektspezifisch anzugeben.<br />
Temperaturbereich für NTC (Plausibilitätskontrolle) -55°C ... +95°C<br />
3. Drehzahl – Temperaturkennlinie<br />
Drehzahlregelung erfolgt entsprechend folgendem Diagramm:<br />
Temperaturen und Drehzahlen für jeden Lüfter separat einstellbar<br />
n max, maximale Drehzahl<br />
n min, minimale Drehzahl<br />
T0 Lüfter ein minimale Drehzahl<br />
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Änderungen im Sinne des technischen<br />
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T1 Hysterese für T0<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
T2 Beginn temperaturabhängiger Bereich, minimale Drehzahl<br />
T3 Beginn temperaturabhängiger Bereich, maximale Drehzahl<br />
TÜ Übertemperatur außerhalb der Regeltemperatur (Option Alarmrelais)<br />
TU Untertemperatur, Zuschaltung des Heizregisters! Hysterese über Software einstellbar<br />
Ausgangssignal für Drehzahlsteuerung:<br />
Typ A PWM low = Drehzahl null (ebm; pos. geregelt)<br />
PWM high = Drehzahl max<br />
Auswahl über Software<br />
Typ B PWM low = Drehzahl max (Papst; neg. geregelt)<br />
PWM high = Drehzahl null<br />
Auswahl über Software<br />
Typ C 0 ... 10 V Steuerspannung ( pos. geregelt)<br />
Einstellung über Hardware und Software<br />
Typ D 10 .. 0 V Steuerspannung<br />
Einstellung über Hardware und Software<br />
-Drehzahlgenauigkeit 5 %,<br />
-Drehzahlen bei Bruch/Kurzschluß des NTC auf n max<br />
-Nach Inbetriebnahme für 5 sec. 50 % Steuerspannung für sicheres Anlaufen bei Tieftemperaturen<br />
-Alarme über Software in beliebiger Kombination auf Relais 2 – 4 konfigurierbar<br />
-Relais K1 Lastrelais für Heizung<br />
-Relais K2 bis K4 Signalrelais nur zur Alarmmeldung<br />
-Alarme:<br />
Bruch/Kurzschluß des Temperatursensor´s<br />
Lüfterausfall (Drehzahl Null)<br />
Drehzahlüberwachung (Drehzahl kleiner Solldrehzahl)<br />
Übertemperatur TÜ<br />
Untertemperatur TU<br />
-Speicherung der Minimal - und Maximaltemperatur über gesamte Betriebszeit<br />
-Hall-Signal des Ventilator`s ist als Führungsgröße ausgeführt, damit auch bei unterschiedlichen<br />
Betriebsspannungen die n-T Kennlinie des Ventilator´s exakt gefahren werden kann.<br />
4. Hardwarekonfiguration<br />
Ventilatorsteuersignale:<br />
J1 und J2 sind den Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine Steuerspannung für<br />
den entsprechenden Ventilator von 0-10VDC ausgegeben, ist der Jumperkontakt offen wird ein PWM-Signal<br />
ausgegeben.<br />
5. Softwarekonfiguration / Programmierung<br />
5.1 Installation<br />
Unter den Betriebssystemen Windows9x, 2000, XP und Windows NT kann das<br />
Konfigurationsprogramm über die Datei setup.exe installiert werden. Den Installationsanweisungen<br />
folgen. Unter dem Menüpunkt System und Port muß der entsprechende Port konfiguriert werden.<br />
Die Programmierung zwischen PC und Regelung kann nur mit dem separat zu bestellenden<br />
Schnittstellenmodul OGS erfolgen.<br />
5.1.1 Systemvoraussetzungen<br />
Pentium 2, 233 MHz, 1 Schnittstelle RS232<br />
5.2 Programmstart<br />
Durch Aufruf des entsprechenden Programm-Ikons wird das Programm gestartet.<br />
Es erscheint das Hauptfenster.<br />
Über den Menüpunkt Programm und Konfiguration laden können bereits erstellte Dateien geladen<br />
werden. Die Daten können jederzeit editiert und wieder als neue Datei unter Programm und<br />
Konfiguration speichern gesichert werden.<br />
Nach Aufruf einer bestehenden Datei bzw. Eingabe aller relevanten Parameter der Lüfter, der<br />
Temperaturkennlinie sowie der Fehlerauswertung kann die Regelung mit den gewählten Parametern<br />
programmiert werden.<br />
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5.3 Programmierung<br />
Die Programmierung der Daten erfolgt durch Aktivierung des Buttons Programmieren. Im<br />
Gegenzug können durch Aktivierung des Buttons Lesen Daten von der Regelung gelesen werden.<br />
In der Statuszeile werden die Eingabefenster dokumentiert und der aktuelle Status angezeigt.<br />
Die Daten lassen sich nur programmieren, wenn der Eingabestatus ok ist, daß heißt die Eingaben<br />
sind logisch.<br />
In der Statusleiste werden eventuelle Fehleingaben kommentiert.<br />
Kennwerte:<br />
Bei der Dateneingabe ist darauf zu achten, daß To < T2 < T3 und nmin < nmax ist.<br />
Es müssen die Nenndaten der Ventilatoren (Anzahl Hallimpulse pro Umdrehung und<br />
Nenndrehzahl) exakt vorgegeben werden.<br />
Die Werte nmin und nmax werden prozentual eingegeben und beziehen sich auf die vorgegebenen<br />
Kennwerte der Ventilatordrehzahl.<br />
Die Alarmtemperatur bezieht sich auf den angeschlossenen NTC und wird bei der<br />
Fehlerauswertung Über / Untertemperatur benötigt. Mit der Heizregistertemperatur wird die<br />
Einschaltschwelle für das entsprechend konfigurierte Relais festgelegt.<br />
Fehlerauswertung:<br />
Die Programmierung der Fehlerauswertung geschieht durch checken der entsprechenden Boxen.<br />
Auf ein Relais können ein oder mehrere Fehlerzustände programmiert werden, alle Fehler sind<br />
logisch oder verknüpft.<br />
5.4 Online - Modus<br />
Durch Auswahl des Admin-Modus (System und Admin sowie nach Betätigen des Buttons Start<br />
Zyklus) werden die aktuellen Messdaten der Regelung angezeigt.<br />
Vor erneuter Programmierung der Regelung bzw. vor Verlassen des Programms muß der Admin-<br />
Modus durch Stop Zyklus wieder beendet werden.<br />
Diese Betriebsart sollte nur bei der Ermittlung neuer Regelparameter für den Wärmetauscher<br />
verwendet werden.<br />
5.5 Hauptfenster<br />
Bildschirmansicht zur Konfiguration aller Parameter<br />
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Tel: +49(0)375-303505-0 • Fax: +49(0)375-303505-55 • E-Mail: info@paul-lueftung.de • Internet: www.paul-lueftung.de 7
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6. Anschlussbelegung<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
SV1<br />
10 pol. Stiftwanne zur Ausgabe der Alarmmeldungen durch potentialfreie Relaiskontakte. Mittels<br />
Flachbandkabel und einer 9pol. Sub-D Buchse können die Signale weitergeleitet werden.<br />
Dabei gilt folgende Belegung an der 9pol. Sub-D Buchse:<br />
Pin 1 K2 Öffner Pin 4 K3 Öffner Pin 7 K4 Öffner<br />
Pin 2 K2 Schließer Pin 5 K3 Schließer Pin 8 K4 Schließer<br />
Pin 3 K2 Wechsler Pin 6 K3 Wechsler Pin 9 K4 Wechsler<br />
Ventilatorsteuersignale:<br />
JP PWM1 und JP PWM2 sind den Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine<br />
Steuerspannung für den entsprechenden Ventilator ausgegeben, ist der Jumperkontakt offen wird ein<br />
PWMSignal<br />
ausgegeben.<br />
Die Auswahl positive bzw. negative Regelung erfolgt mittels Software.<br />
7. UL Files<br />
Bauteil Hersteller UL-File<br />
Anschlussklemmen Phoenix E <strong>60</strong>425<br />
Alarmrelais Omron E 41515<br />
Sicherungshalter Schurter E 39328<br />
Platine KSG E 1430<strong>60</strong><br />
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