Belimo VAV-Controller - Wie sie funktionieren

Ein VAV (Variable Air Volume) Controller reguliert den Luftstrom in verschiedene Zonen eines Gebäudes und optimiert so den Komfort und die Energieeffizienz in einem HVAC-System. Dieser Artikel konzentriert sich auf Belimo VAV-Controller, um VAV-Controller im Allgemeinen zu demonstrieren. Ein Belimo VAV-Controller ist dafür ausgelegt, eine einzelne Zone zu steuern. Während der Controller sowohl Zuluft als auch Abluft innerhalb dieser Zone steuern kann, kann er nicht mehrere separate Zonen gleichzeitig verwalten.

Inhaltsverzeichnis

• Merkmale des Belimo VAV-Controllers
• Belimo CRA24-B3 Raumcontroller
  • Betriebsmodi
  • Konfiguration und Service
  • Verdrahtungsdiagramm
• Belimo CRA24-B1P 3-Stufen-Schalter VAV-Controller
• Vergleich der Belimo VAV-Controller
• Installation des Belimo VAV-Controllers

Merkmale des Belimo VAV-Controllers

• Wahl der Steuerungsstrategie: Der Benutzer kann wählen, ob der Fokus auf der Steuerung des Luftvolumens (Energieeinsparung) oder der Raumtemperatur (Verbesserung des Komforts) liegen soll.
• Kühl-/Heizschalter: Diese Funktion ermöglicht es dem Benutzer, je nach Bedarf zwischen Kühl- und Heizmodus zu wechseln.
• Temperaturüberwachung: Der Controller überwacht die Raumtemperatur und stellt sicher, dass sie innerhalb eines gewünschten Bereichs bleibt.
• Override-Funktionen: Beinhaltet Küchen- und Badezimmer-Overrides (Modell CRA24-B3), um Druckunterschiede und Feuchtigkeit zu managen, den Komfort zu erhöhen und Feuchtigkeitsprobleme zu verhindern.
• Energiespar- und Schutzmodi: Verfügt über Energy Hold Off (EHO) zur Energieeinsparung während Abwesenheiten und Raumschutz (Frost), um ein Einfrieren bei Temperaturen unter 14°C zu verhindern.
• Externer Temperatursensor: Ermöglicht den Anschluss eines externen Sensors für eine genauere Temperaturregelung, besonders nützlich für Abluftkanäle, um die durchschnittliche Raumtemperatur zu berechnen und anzupassen.

Belimo CRA24-B3 Raumcontroller

Der Belimo CRA24-B3 Raumcontroller (Abbildung 1) ist mit vier Eingängen und drei Ausgängen ausgestattet, um eine umfassende Kontrolle über die Innenumgebung zu bieten. Der Raumcontroller kann nur eine Zone individuell steuern. Die verschiedenen Eingänge und Ausgänge sind:

• Eingänge:
  • Override-Signale aus Küchen- und Badezimmerumgebungen zur Verwaltung spezifischer Bedingungen. Belimo VAV-Controller Küchen-/Badezimmer-Overrides erhöhen den Abluftstrom, um Druckungleichgewichte und Feuchtigkeit in diesen Zonen zu bewältigen.
  • Energy Hold Off (EHO) Funktion zur verbesserten Energieeffizienz.
  • Externer Temperatursensor mit einem spezifischen Betriebsbereich für genaue Temperaturmessungen.
• Ausgänge:
  • Zwei variable Spannungsausgänge (2 - 10 V) zur Steuerung von Zuluft und Abluft über Klappenantriebe.
  • Vielseitiger Heizungsausgang, kompatibel mit sowohl 2-Punkt- (thermischer Antrieb) als auch 3-Punkt-Konfigurationen.

Hinweis: Der Typ CRA24-B3(P) funktioniert genauso wie der CRA24-B3, jedoch mit einer versteckten Benutzeroberfläche.

Betriebsmodi

Der Drehknopf (Abbildung 2, markiert mit A) ermöglicht die manuelle Einstellung des Luftvolumens auf Minimum, einen variablen Bereich (30 - 70%) oder maximale Einstellungen, wodurch eine präzise Steuerung der Luftaustauschrate für spezifische Anwendungsbedürfnisse ermöglicht wird, was sowohl die Energieeffizienz als auch den Komfort der Bewohner verbessert.

Der Modusschalter (Abbildung 2, markiert mit C) ermöglicht es den Benutzern, schnell zwischen vordefinierten Betriebsmodi (COMF, MIN, MAX) zu wählen, um das Gesamtleistungsziel des Systems festzulegen, während der Drehknopf eine feinere Steuerung innerhalb dieser Modi bietet. Der Modusschalter kann in einem der folgenden Modi betrieben werden:

1. COMF (komfortorientierter Modus): Hält eine komfortable Umgebung aufrecht, ideal für den regelmäßigen Gebrauch.
2. MIN (Minimalbetriebsmodus): Reduziert das Luftvolumen auf ein Minimum und reguliert die Heizung, um während kurzer Abwesenheiten Energie zu sparen.
3. MAX (Maximalbetriebsmodus): Erhöht das Luftvolumen auf ein Maximum für verbesserten Luftaustausch, geeignet für Veranstaltungen oder wenn eine erhöhte Belüftung erforderlich ist.

Die Statusanzeige-LEDs (Abbildung 2, markiert mit B) arbeiten entsprechend der Modusschalterkonfiguration - rot (max), orange (min) und grün (komfortorientiert).

Konfiguration und Service

• Messpunkte für Anschlussklemmen (Abbildung 3, markiert mit B): Ermöglicht die Messung der Leistung aller Anschlussklemmen, auch während das System in Betrieb ist.
• Interner Funktionstest (Abbildung 3, markiert mit E): Durch Verwendung des Modusschalters kann ein umfassender interner Funktionstest initiiert werden, der die Funktionalität des Controllers testet, einschließlich seiner Nennspannung (AC 24 V), wobei die drei LEDs den Spannungsstatus anzeigen.
• Steuersequenzsimulation (Abbildung 3, markiert mit C): Der Drehknopf ermöglicht die Simulation der angeschlossenen Antriebe und Steuersequenzen, ohne von der Raumtemperatur abhängig zu sein, und ermöglicht Sollwerteinstellungen.
• ZTH-GEN/PC-Tool-Anschluss (Abbildung 3, markiert mit F): Diagnosesteckdosen 1 und 2 ermöglichen die PP-Kommunikation mit angeschlossenen Belimo MFT-Antrieben oder VAV-Compact-Controllern, ohne physischen Zugriff auf diese Geräte zu benötigen.
• DIP-Schalter (Abbildung 3, markiert mit A): Die DIP-Schalter am VAV-Controller ermöglichen es dem Benutzer, das Verhalten des Controllers an die spezifischen Bedürfnisse anzupassen, ohne auf komplexe Softwareeinstellungen zugreifen zu müssen.
  • P-Band (Proportionalband): Diese Einstellung bestimmt die Empfindlichkeit des Controllers gegenüber Temperaturänderungen. Ein kleineres P-Band bedeutet, dass der Controller häufiger auf geringfügige Temperaturschwankungen reagiert. Ein größeres P-Band erlaubt etwas größere Temperaturschwankungen, bevor der Controller den Luftstrom anpasst.
  • Steuerungsstrategie: Der Benutzer kann zwischen Raumtemperatur- und Luftvolumensteuerung wählen. Die Raumtemperatursteuerung konzentriert sich darauf, eine festgelegte Raumtemperatur durch Anpassung des Luftstroms und gegebenenfalls der Heizung (falls zutreffend) aufrechtzuerhalten. Die Luftvolumensteuerung priorisiert einen bestimmten Luftvolumenbereich (30-70%) unabhängig von der Temperatur.
  • Steuersequenz: Dies definiert die Reihenfolge, in der Heizung oder Kühlung aktiviert wird (nicht für alle Modelle anwendbar).
  • Reset-Funktion: Bestimmt, wie der Controller reagiert, nachdem der maximale Sollwert (normalerweise Temperatur) erreicht wurde. Im Standardmodus versucht der Controller sofort, den Luftstrom/die Heizung zu reduzieren, sobald der maximale Sollwert erreicht ist. Im zweiten Modus wartet der Controller 1 Stunde, bevor er den Luftstrom/die Heizung nach Erreichen des maximalen Sollwerts anpasst (kann nützlich sein, um schnelles Umschalten zu verhindern).
  • Maximale Temperaturüberwachung: Aktiviert oder deaktiviert die Überwachung eines maximalen Temperaturgrenzwerts.
  • Definition des Heizungsausgangs: Konfiguriert den Controller für einen bestimmten Typ von Heizungsantrieb (2-Punkt oder 3-Punkt).

Tabelle 1: Belimo CRA24-B3 DIP-Schalter-Konfiguration

DIP-Schalter	Standardeinstellungen	Funktionalität bei ON
1	P-Band normal	P-Band breit
2	Luftvolumensteuerungsstrategie	Raumtemperatursteuerungsstrategie
3	Steuersequenz für Luftkühlung	Steuersequenz für Luftheizung
4	Reset MAX → COMF Aus	Reset MAX → COMF 1 h
5	Maximale Temperaturüberwachung Aus	Maximale Temperaturüberwachung Ein
6	Definition des Heizungsausgangs (ao3) 2-Punkt-Antrieb	Definition des Heizungsausgangs (ao3) 3-Punkt-Antrieb

Verdrahtungsdiagramm

Eingänge

• 3 ai1: Anschluss für einen externen Temperatursensor, der es dem System ermöglicht, die Betriebsweise basierend auf der erkannten Umgebungstemperatur anzupassen.
• 4 di2: Eingang für ein Küchen-Override-Signal, das das System anpasst, um Luftdruckänderungen durch Küchengeräte auszugleichen.
• 12 di3: Eingang für ein Badezimmer-Override-Signal, das es dem System ermöglicht, das Abluftvolumen zu erhöhen, um feuchte Luft schnell zu entfernen.
• di1: Für die Energy Hold Off (EHO) Funktion vorgesehen, die den Energieverbrauch während Inaktivitätszeiten durch Anpassung der Luftvolumen und Heizungseinstellungen reduziert.

Ausgänge

• 6 ao1 & 11 ao2: Dies sind Systemausgänge für den VAV-Controller, der Zuluft und Abluft steuert. Sie regulieren das Luftvolumen, um die gewünschten Umgebungsbedingungen aufrechtzuerhalten.
• 9/10 ao3: Ein 2-Punkt-/3-Punkt-Ausgang zur Heizungssteuerung, der es dem System ermöglicht, die Heizstufen basierend auf den Temperaturanforderungen des Raums anzupassen.

Andere Verbindungen

• 7 PP1 & 8 PP2: Diagnosesteckdosen für die VAV-Controller der Zuluft und Abluft. Diese Verbindungen werden für Systemdiagnosen und Fehlerbehebung verwendet.

Nicht verwendet

• 5: Diese Position ist reserviert, wird jedoch derzeit in der Systemkonfiguration nicht genutzt.

Belimo CRA24-B1P 3-Stufen-Schalter VAV-Controller

Der Belimo CRA24-B1P VAV-Controller ist einfach und optimiert für den Einsatz in kontrollierten Wohnraumlüftungssystemen. Dieser Controller ermöglicht eine präzise Steuerung des Luftstroms und sorgt so für optimale Luftqualität und Komfort, indem er die Luftmengen, die in den Raum ein- oder austreten, anpasst. Er verfügt über einen einzigen analogen Ausgang (ao1), der mit einer VAV-Einheit oder einem Klappenantrieb kompatibel ist und die Steuerung der Zuluft- oder Abluftgeräte ermöglicht.

Der CRA24-B1P VAV-Controller ist einfach zu bedienen, mit einem Knopf auf dem Frontbedien feld, der es den Benutzern ermöglicht, manuell zwischen verschiedenen Betriebsmodi zu wechseln. Im Vergleich zu dem komplexeren CRA24-B3 ist der CRA24-B1P für einfachere HVAC-Systeme konzipiert. Er bietet grundlegende Anpassungen mit seinem 3-Stufen-Schalter, geeignet für Einstellungen, die eine einfache Steuerung der Geschwindigkeit oder Intensität des Luftgeräts erfordern. Im Gegensatz zum CRA24-B3 oder CRA24-B3P unterstützt der CRA24-B1P keine gleichzeitige Steuerung von Zuluft und Abluft oder die Verwaltung eines Heizventils.

Betrieb und Konfiguration

Durch die Verwendung eines Druckknopfes zusammen mit einem verdeckten Drehknopf unter der Frontplatte des Controllers können Benutzer das Luftvolumen auf eine von drei Einstellungen vorwählen und anpassen: Minimum, variabel (mit einem Bereich von 30 bis 70%) oder Maximum.

{IMAGE"belimo-vav-configuration2.jpg}Abbildung 7: Belimo CRA24-B1P Konfiguration: Drehknopf zur Sollwerteinstellung (A), Anschlussklemmen für Messpunkte (B), interner Funktionstest (C) und ZTH-GEN / PC-Tool-Anschluss (D),

Verdrahtungsdiagramm

Vergleich der Belimo VAV-Controller

Tabelle 1: Vergleichstabelle der Belimo VAV-Controller

Merkmal/Funktionalität	Belimo CRA24-B3	Belimo CRA24-B1P
Steuerungstyp	Erweiterte Steuerung mit mehreren Eingängen und Ausgängen	Vereinfachte Steuerung mit einem 3-Stufen-Schalter
Betriebsmodi	Mehrere vordefinierte und anpassbare Betriebsmodi	Manueller Wechsel zwischen verschiedenen Modi
Heizventilsteuerung	Einige Modelle können Heizventile steuern	Nicht unterstützt
Energieeffizienzfunktionen	Erweiterte Funktionen wie Energy Hold Off (EHO) und Raumschutz (Frost)	Grundlegend
Eingänge und Ausgänge	Vier Eingänge und drei Ausgänge für umfassende Steuerung	Ein einziger analoger Ausgang (ao1)
Spezielle Einstellungen für Küchen/Bäder	Overrides für Küchen- und Badezimmerumgebungen	Nicht verfügbar
Benutzeroberfläche	Benutzeroberfläche mit komplexeren Einstellungen	Einfacher Knopf auf der Frontplatte
Eignung	Komplexe HVAC-Systeme, die detaillierte Steuerung und Anpassung erfordern	Einfachere HVAC-Systeme, die grundlegende Steuerung erfordern
Gleichzeitige Steuerung von Zuluft und Abluft	Unterstützt	Nicht unterstützt

Installation des Belimo VAV-Controllers

1. Zugang zur Leiterplatte:
   1. Beginnen Sie damit, die Abdeckung des Gehäuses zu entfernen.
   2. Ziehen Sie vorsichtig die Wand des Gehäuses nach außen, um Platz zu schaffen.
   3. Entfernen Sie vorsichtig die Leiterplatte zur Wartung oder Inspektion.
2. Wiederanbringen des Drehknopfes:
   1. Wenn der Drehknopf abgenommen wurde, beginnen Sie damit, ihn zur Hälfte in seinen Schlitz einzuführen, und drehen Sie ihn dann im Uhrzeigersinn, bis er den Endanschlag erreicht.
   2. Entfernen Sie den Knopf erneut und passen Sie seine Position an, sodass die Nocke bündig mit dem linken Endanschlag ausgerichtet ist.
   3. Setzen Sie schließlich den Drehknopf vollständig in Position.