Technische Dokumentation SKG 60 - waermetauscher-paul.de
Technische Dokumentation SKG 60 - waermetauscher-paul.de
Technische Dokumentation SKG 60 - waermetauscher-paul.de
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s 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 <strong>de</strong>r im Schaltschrank eingesetzten Komponenten<br />
erwärmte Innenluft wird mittels eines Ventilators über einen Wärmetauscher<br />
geleitet und nach <strong>de</strong>r Wärmeabgabe wie<strong>de</strong>r in <strong>de</strong>n Schaltschrank<br />
zurückgeführt. Zur Kühlung wird Außenluft verwen<strong>de</strong>t, welche ebenfalls unter<br />
Zuhilfenahme eines Ventilators im Gegenstrom durch <strong>de</strong>n Wärmetauscher<br />
geführt wird. Somit ist eine kontinuierliche Abführung <strong>de</strong>r Verlustwärme<br />
möglich, wobei die bei<strong>de</strong>n Luftkreisläufe voneinan<strong>de</strong>r getrennt sind. Die<br />
Verschmutzung <strong>de</strong>s Schrankinnenbereichs ist damit augeschlossen.<br />
Die Regelung <strong>de</strong>r Ventilatoren erfolgt in Abhängigkeit von <strong>de</strong>r<br />
Innentemperatur, welche von einem integrierten Sensor erfasst wird.<br />
Entsprechend <strong>de</strong>r Einsatzbedingungen können die Drehzahlkennlinien sowie<br />
die Minimal- und Maximaldrehzahlen <strong>de</strong>r Ventilatoren programmiert wer<strong>de</strong>n.<br />
Für die Beheizung <strong>de</strong>s Schaltschrankes bei zu tiefen Temperaturen steht eine<br />
integrierte elektrische Heizwen<strong>de</strong>l 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 <strong>de</strong>r Betriebsspannung und Belastung <strong>de</strong>r Ventilatoren<br />
• Einstellbare Parameter für:<br />
− Kennlinie Ventilator 1<br />
− Kennlinie Ventilator 2<br />
− Heizung<br />
− Alarme<br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
1
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
Bildschirmansicht <strong>de</strong>r Konfigurationssoftware mit entsprechen<strong>de</strong>n 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 <strong>de</strong>r Dichtungen, ggf. Erneuerung<br />
Funktionskontrolle <strong>de</strong>r 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 <strong>de</strong>r Fehlermeldungen über 9-polige SUB-D-Buchse im Anschlussfeld möglich (PIN-Belegung<br />
kun<strong>de</strong>nspezifisch)<br />
• Optionaler Anschluss eines externen Temperaturfühlers im Anschlussfeld<br />
Die Schutzmaßnahme Schutzerdung ist bei <strong>de</strong>r Montage sicherzustellen (Gewin<strong>de</strong>buchse für Kabelöse am Gerät<br />
vorhan<strong>de</strong>n)<br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
2
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
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 />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
3
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
4
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<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 />
<strong>de</strong>r erfaßten Temperatur. Mit <strong>de</strong>r Konfigurationssoftware kann <strong>de</strong>r Anwen<strong>de</strong>r sämtliche Parameter<br />
<strong>de</strong>r 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 <strong>de</strong>r Sicherung erfolgt projektspezifisch und wird durch <strong>de</strong>n Kun<strong>de</strong>n realisiert.<br />
Anschlüsse: Betriebsspannung<br />
Hallsignal<br />
PWM o<strong>de</strong>r Steuerspannungseingang<br />
2.3 Relaisausgänge<br />
Es stehen insgesamt 4 Relais zur Meldung von Betriebszustän<strong>de</strong>n zur Verfügung.<br />
K1 ist als Leistungsrelais ausgeführt, K2 – K4 sind als Signalrelais für die Weitermeldung von<br />
Fehlerzustän<strong>de</strong>n 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 folgen<strong>de</strong>m Diagramm:<br />
Temperaturen und Drehzahlen für je<strong>de</strong>n Lüfter separat einstellbar<br />
n max, maximale Drehzahl<br />
n min, minimale Drehzahl<br />
T0 Lüfter ein minimale Drehzahl<br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
5
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
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 <strong>de</strong>r Regeltemperatur (Option Alarmrelais)<br />
TU Untertemperatur, Zuschaltung <strong>de</strong>s 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 <strong>de</strong>s 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 <strong>de</strong>s Temperatursensor´s<br />
Lüfterausfall (Drehzahl Null)<br />
Drehzahlüberwachung (Drehzahl kleiner Solldrehzahl)<br />
Übertemperatur TÜ<br />
Untertemperatur TU<br />
-Speicherung <strong>de</strong>r Minimal - und Maximaltemperatur über gesamte Betriebszeit<br />
-Hall-Signal <strong>de</strong>s Ventilator`s ist als Führungsgröße ausgeführt, damit auch bei unterschiedlichen<br />
Betriebsspannungen die n-T Kennlinie <strong>de</strong>s Ventilator´s exakt gefahren wer<strong>de</strong>n kann.<br />
4. Hardwarekonfiguration<br />
Ventilatorsteuersignale:<br />
J1 und J2 sind <strong>de</strong>n Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine Steuerspannung für<br />
<strong>de</strong>n entsprechen<strong>de</strong>n Ventilator von 0-10VDC ausgegeben, ist <strong>de</strong>r Jumperkontakt offen wird ein PWM-Signal<br />
ausgegeben.<br />
5. Softwarekonfiguration / Programmierung<br />
5.1 Installation<br />
Unter <strong>de</strong>n Betriebssystemen Windows9x, 2000, XP und Windows NT kann das<br />
Konfigurationsprogramm über die Datei setup.exe installiert wer<strong>de</strong>n. Den Installationsanweisungen<br />
folgen. Unter <strong>de</strong>m Menüpunkt System und Port muß <strong>de</strong>r entsprechen<strong>de</strong> Port konfiguriert wer<strong>de</strong>n.<br />
Die Programmierung zwischen PC und Regelung kann nur mit <strong>de</strong>m separat zu bestellen<strong>de</strong>n<br />
Schnittstellenmodul OGS erfolgen.<br />
5.1.1 Systemvoraussetzungen<br />
Pentium 2, 233 MHz, 1 Schnittstelle RS232<br />
5.2 Programmstart<br />
Durch Aufruf <strong>de</strong>s entsprechen<strong>de</strong>n Programm-Ikons wird das Programm gestartet.<br />
Es erscheint das Hauptfenster.<br />
Über <strong>de</strong>n Menüpunkt Programm und Konfiguration la<strong>de</strong>n können bereits erstellte Dateien gela<strong>de</strong>n<br />
wer<strong>de</strong>n. Die Daten können je<strong>de</strong>rzeit editiert und wie<strong>de</strong>r als neue Datei unter Programm und<br />
Konfiguration speichern gesichert wer<strong>de</strong>n.<br />
Nach Aufruf einer bestehen<strong>de</strong>n Datei bzw. Eingabe aller relevanten Parameter <strong>de</strong>r Lüfter, <strong>de</strong>r<br />
Temperaturkennlinie sowie <strong>de</strong>r Fehlerauswertung kann die Regelung mit <strong>de</strong>n gewählten Parametern<br />
programmiert wer<strong>de</strong>n.<br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
6
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
5.3 Programmierung<br />
Die Programmierung <strong>de</strong>r Daten erfolgt durch Aktivierung <strong>de</strong>s Buttons Programmieren. Im<br />
Gegenzug können durch Aktivierung <strong>de</strong>s Buttons Lesen Daten von <strong>de</strong>r Regelung gelesen wer<strong>de</strong>n.<br />
In <strong>de</strong>r Statuszeile wer<strong>de</strong>n die Eingabefenster dokumentiert und <strong>de</strong>r aktuelle Status angezeigt.<br />
Die Daten lassen sich nur programmieren, wenn <strong>de</strong>r Eingabestatus ok ist, daß heißt die Eingaben<br />
sind logisch.<br />
In <strong>de</strong>r Statusleiste wer<strong>de</strong>n eventuelle Fehleingaben kommentiert.<br />
Kennwerte:<br />
Bei <strong>de</strong>r Dateneingabe ist darauf zu achten, daß To < T2 < T3 und nmin < nmax ist.<br />
Es müssen die Nenndaten <strong>de</strong>r Ventilatoren (Anzahl Hallimpulse pro Umdrehung und<br />
Nenndrehzahl) exakt vorgegeben wer<strong>de</strong>n.<br />
Die Werte nmin und nmax wer<strong>de</strong>n prozentual eingegeben und beziehen sich auf die vorgegebenen<br />
Kennwerte <strong>de</strong>r Ventilatordrehzahl.<br />
Die Alarmtemperatur bezieht sich auf <strong>de</strong>n angeschlossenen NTC und wird bei <strong>de</strong>r<br />
Fehlerauswertung Über / Untertemperatur benötigt. Mit <strong>de</strong>r Heizregistertemperatur wird die<br />
Einschaltschwelle für das entsprechend konfigurierte Relais festgelegt.<br />
Fehlerauswertung:<br />
Die Programmierung <strong>de</strong>r Fehlerauswertung geschieht durch checken <strong>de</strong>r entsprechen<strong>de</strong>n Boxen.<br />
Auf ein Relais können ein o<strong>de</strong>r mehrere Fehlerzustän<strong>de</strong> programmiert wer<strong>de</strong>n, alle Fehler sind<br />
logisch o<strong>de</strong>r verknüpft.<br />
5.4 Online - Modus<br />
Durch Auswahl <strong>de</strong>s Admin-Modus (System und Admin sowie nach Betätigen <strong>de</strong>s Buttons Start<br />
Zyklus) wer<strong>de</strong>n die aktuellen Messdaten <strong>de</strong>r Regelung angezeigt.<br />
Vor erneuter Programmierung <strong>de</strong>r Regelung bzw. vor Verlassen <strong>de</strong>s Programms muß <strong>de</strong>r Admin-<br />
Modus durch Stop Zyklus wie<strong>de</strong>r been<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n.<br />
Diese Betriebsart sollte nur bei <strong>de</strong>r Ermittlung neuer Regelparameter für <strong>de</strong>n Wärmetauscher<br />
verwen<strong>de</strong>t wer<strong>de</strong>n.<br />
5.5 Hauptfenster<br />
Bildschirmansicht zur Konfiguration aller Parameter<br />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
7
Stand 27.05.09<br />
Än<strong>de</strong>rungen im Sinne <strong>de</strong>s technischen<br />
Fortschritts behalten wir<br />
uns vor.<br />
6. Anschlussbelegung<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Dokumentation</strong> <strong>SKG</strong> <strong>60</strong><br />
SV1<br />
10 pol. Stiftwanne zur Ausgabe <strong>de</strong>r Alarmmeldungen durch potentialfreie Relaiskontakte. Mittels<br />
Flachbandkabel und einer 9pol. Sub-D Buchse können die Signale weitergeleitet wer<strong>de</strong>n.<br />
Dabei gilt folgen<strong>de</strong> Belegung an <strong>de</strong>r 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 <strong>de</strong>n Ventilatoren 1 und 2 zugeordnet. Ist ein Jumper gesteckt, wird eine<br />
Steuerspannung für <strong>de</strong>n entsprechen<strong>de</strong>n Ventilator ausgegeben, ist <strong>de</strong>r 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 />
© Paul Wärmerückgewinnung • Feldstr. 12 • D-06749 Bitterfeld • Deutschland<br />
Tel: +49(0)3493/402110 • Fax: +49(0)3493/402111• E-Mail: info@<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong> • Internet: www.<strong>waermetauscher</strong>-<strong>paul</strong>.<strong>de</strong><br />
8