ENGINEERING TOMORROW
Design Guide
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
vlt-drives.danfoss.com
Inhoud |
Design Guide |
|
|
Inhoud
1 Inleiding |
6 |
1.1 Doel van de design guide |
6 |
1.2 Documenten softwareversie |
6 |
1.3 Veiligheidssymbolen |
7 |
1.4 Afkortingen |
7 |
1.5 Aanvullende informatiebronnen |
7 |
1.6 De€nities |
8 |
1.7 Arbeidsfactor |
10 |
1.8 Conformiteit met regelgeving |
10 |
1.8.1 CE-markering |
10 |
1.8.2 UL-conformiteit |
11 |
1.8.3 Conformiteit RCM-markering |
11 |
1.8.4 EAC |
11 |
1.8.5 UkrSEPRO |
11 |
2 Veiligheid |
12 |
2.1 Gekwali€ceerd personeel |
12 |
2.2 Veiligheidsmaatregelen |
12 |
3 Productoverzicht |
14 |
3.1 Voordelen |
14 |
3.1.1 Wat is het voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen |
|
van ventilatoren en pompen? |
14 |
3.1.2 Het grote voordeel – energiebesparing |
14 |
3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing |
14 |
3.1.4 Vergelijking van energiebesparing |
15 |
3.1.5 Voorbeeld met wisselende ‚ow gedurende 1 jaar |
16 |
3.1.6 Betere regeling |
17 |
3.1.7 Ster-driehoekschakeling of softstarter niet vereist |
17 |
3.1.8 Het gebruik van een frequentieregelaar bespaart geld |
17 |
3.1.9 Zonder frequentieregelaar |
18 |
3.1.10 Met een frequentieregelaar |
19 |
3.1.11 Toepassingsvoorbeelden |
20 |
3.1.12 Variabel luchtvolume |
20 |
3.1.13 De VLT-oplossing |
20 |
3.1.14 Constant luchtvolume |
21 |
3.1.15 De VLT-oplossing |
21 |
3.1.16 Koeltorenventilator |
22 |
3.1.17 De VLT-oplossing |
22 |
3.1.18 Condensaatpompen |
23 |
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
1 |
Inhoud |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3.1.19 De VLT-oplossing |
23 |
3.1.20 Primaire pompen |
24 |
3.1.21 De VLT-oplossing |
24 |
3.1.22 Secundaire pompen |
26 |
3.1.23 De VLT-oplossing |
26 |
3.2 Regelingsstructuren |
27 |
3.2.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling |
27 |
3.2.2 PM/EC+-motorbesturing |
27 |
3.2.3 Lokale (Hand On) en externe (Auto On) besturing |
27 |
3.2.4 Regelstructuur met terugkoppeling |
28 |
3.2.5 Terugkoppelingsconversie |
28 |
3.2.6 Gebruik van referenties |
29 |
3.2.7 De terugkoppelingsregelaar van de frequentieregelaar optimaliseren |
30 |
3.2.8 Handmatige aanpassing PI |
30 |
3.3 Omgevingscondities tijdens bedrijf |
30 |
3.4 Algemene EMC-aspecten |
36 |
3.4.1 Overzicht van EMC-emissies |
36 |
3.4.2 Emissie-eisen |
38 |
3.4.3 Resultaten EMC-emissietest |
38 |
3.4.4 Overzicht van emissie van harmonischen |
40 |
3.4.5 Emissie-eisen m.b.t. harmonischen |
40 |
3.4.6 Testresultaten harmonischen (emissie) |
40 |
3.4.7 Immuniteitseisen |
42 |
3.5 Galvanische scheiding (PELV) |
42 |
3.6 Aardlekstroom |
43 |
3.7 Extreme bedrijfsomstandigheden |
44 |
3.7.1 Thermische motorbeveiliging (ETR) |
44 |
3.7.2 Thermistoringangen |
45 |
4 Selectie en bestellen |
47 |
4.1 Typecode |
47 |
4.2 Opties en accessoires |
48 |
4.2.1 Lokaal bedieningspaneel (LCP) |
48 |
4.2.2 Montage van LCP in paneelfront |
48 |
4.2.3 IP 21/NEMA type 1-behuizingsset |
49 |
4.2.4 Ontkoppelingsplaat |
51 |
4.3 Bestelnummers |
52 |
4.3.1 Opties en accessoires |
52 |
4.3.2 Harmonischen€lters |
53 |
4.3.3 Extern RFI-€lter |
55 |
2 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Inhoud |
Design Guide |
|
|
5 Installatie |
56 |
5.1 Elektrische installatie |
56 |
5.1.1 Aansluiting netvoeding en motor |
58 |
5.1.2 EMC-correcte elektrische installatie |
63 |
5.1.3 Stuurklemmen |
65 |
6 Programmeren |
66 |
6.1 Inleiding |
66 |
6.2 Lokaal bedieningspaneel (LCP) |
66 |
6.3 Menu's |
67 |
6.3.1 Statusmenu |
67 |
6.3.2 Quick Menu |
67 |
6.3.3 Main Menu |
85 |
6.4 Snel overzetten van parameterinstellingen naar andere frequentieomvormers |
86 |
6.5 Geïndexeerde parameters uitlezen en programmeren |
86 |
6.6 Initialiseren naar standaardinstellingen |
86 |
7 Installatie en setup RS485 |
87 |
7.1 RS485 |
87 |
7.1.1 Overzicht |
87 |
7.1.2 Netwerkaansluiting |
87 |
7.1.3 Hardwaresetup voor frequentieregelaar |
87 |
7.1.4 Parameterinstellingen voor Modbus-communicatie |
88 |
7.1.5 EMC-voorzorgsmaatregelen |
88 |
7.2 FC-protocol |
89 |
7.2.1 Overzicht |
89 |
7.2.2 FC met Modbus RTU |
89 |
7.3 Parameterinstellingen om het protocol in te schakelen |
89 |
7.4 Berichtframingstructuur FC-protocol |
89 |
7.4.1 Inhoud van een teken (byte) |
89 |
7.4.2 Telegramstructuur |
89 |
7.4.3 Telegramlengte (LGE) |
90 |
7.4.4 Adres frequentieregelaar (ADR) |
90 |
7.4.5 Datastuurbyte (BCC) |
90 |
7.4.6 Het dataveld |
90 |
7.4.7 Het PKE-veld |
90 |
7.4.8 Parameternummer (PNU) |
91 |
7.4.9 Index (IND) |
91 |
7.4.10 Parameterwaarde (PWE) |
91 |
7.4.11 Datatypen die door de frequentieregelaar worden ondersteund |
92 |
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
3 |
Inhoud |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
7.4.12 Conversie |
92 |
7.4.13 Proceswoorden (PCD) |
92 |
7.5 Voorbeelden |
92 |
7.5.1 Een parameterwaarde schrijven |
92 |
7.5.2 Een parameterwaarde lezen |
93 |
7.6 Overzicht Modbus RTU |
93 |
7.6.1 Inleiding |
93 |
7.6.2 Overzicht |
93 |
7.6.3 Frequentieregelaar met Modbus RTU |
94 |
7.7 Netwerkcon€guratie |
94 |
7.8 Berichtframingstructuur Modbus RTU |
94 |
7.8.1 Inleiding |
94 |
7.8.2 Telegramstructuur Modbus RTU |
95 |
7.8.3 Start-/stopveld |
95 |
7.8.4 Adresveld |
95 |
7.8.5 Functieveld |
95 |
7.8.6 Dataveld |
95 |
7.8.7 CRC-controleveld |
96 |
7.8.8 Adressering spoelregister |
96 |
7.8.9 Toegang via PCD schrijven/lezen |
98 |
7.8.10 De frequentieregelaar besturen |
98 |
7.8.11 Door Modbus RTU ondersteunde functiecodes |
99 |
7.8.12 Uitzonderingscodes Modbus |
99 |
7.9 Toegang krijgen tot parameters |
99 |
7.9.1 Parameterafhandeling |
99 |
7.9.2 Dataopslag |
99 |
7.9.3 IND (index) |
100 |
7.9.4 Tekstblokken |
100 |
7.9.5 Conversiefactor |
100 |
7.9.6 Parameterwaarden |
100 |
7.10 Voorbeelden |
100 |
7.10.1 Spoelstatus lezen (01 hex) |
100 |
7.10.2 Eén spoel forceren/schrijven (05 hex) |
101 |
7.10.3 Meerdere spoelen forceren/schrijven (0F hex) |
101 |
7.10.4 Registers lezen (03 hex) |
101 |
7.10.5 Eén register schrijven (06 hex) |
102 |
7.10.6 Meerdere registers schrijven (10 hex) |
102 |
7.10.7 Meerdere registers lezen/schrijven (17 hex) |
103 |
7.11 Danfoss FC-stuurpro€el |
103 |
7.11.1 Stuurwoord volgens het FC-pro€el (8-10 Control Pro€le = FC pro€le) |
103 |
4 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Inhoud |
Design Guide |
|
|
7.11.2 Statuswoord volgens FC-pro€el (STW) |
105 |
7.11.3 Referentiewaarde bussnelheid |
106 |
8 Algemene speci€caties |
107 |
8.1 Mechanische afmetingen |
107 |
8.1.1 Installatie naast elkaar |
107 |
8.1.2 Afmetingen frequentieregelaar |
108 |
8.1.3 Afmetingen voor transport |
111 |
8.1.4 Externe installatie |
112 |
8.2 Speci€caties netvoeding |
113 |
8.2.1 3 x 200-240 V AC |
113 |
8.2.2 3 x 380-480 V AC |
114 |
8.2.3 3 x 525-600 V AC |
118 |
8.3 Zekeringen en circuitbreakers |
119 |
8.4 Algemene technische gegevens |
121 |
8.4.1 Netvoeding (L1, L2, L3) |
121 |
8.4.2 Motoruitgang (U, V, W) |
121 |
8.4.3 Kabellengte en dwarsdoorsnede |
121 |
8.4.4 Digitale ingangen |
122 |
8.4.5 Analoge ingangen |
122 |
8.4.6 Analoge uitgang |
122 |
8.4.7 Digitale uitgang |
122 |
8.4.8 Stuurkaart, RS485 seriële communicatie |
123 |
8.4.9 Stuurkaart, 24 V DC-uitgang |
123 |
8.4.10 Relaisuitgang |
123 |
8.4.11 Stuurkaart, 10 V DC-uitgang |
124 |
8.4.12 Omgevingscondities |
124 |
8.5 dU/dt |
125 |
Trefwoordenregister |
128 |
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
5 |
Inleiding VLT® HVAC Basic Drive FC 101
1 |
1 |
1 Inleiding |
|
|
|
|
|
|
1.1 Doel van de design guide
Deze design guide is bedoeld voor projecten systeemengineers, ontwerpadviseurs en toepassingsen productspecialisten. De handleiding bevat technische informatie die u helpt om inzicht te krijgen in de mogelijkheden van de frequentieregelaar voor integratie in motorregelen bewakingssystemen. Gegevens over de bediening, vereisten en aanbevelingen voor systeemintegratie worden beschreven. Er wordt informatie gegeven over ingangsvermogenskenmerken, uitgang voor motorregeling en omgevingsomstandigheden bij gebruik van de frequentieregelaar.
Daarnaast worden de volgende zaken besproken:
•Veiligheidsfuncties
•Bewaking van foutcondities
•Rapportage van de bedrijfsstatus
•Seriële-communicatieopties
•Programmeerbare opties en functies
Ook ontwerpgegevens komen aan bod, zoals:
•Locatievereisten
•Kabels
•Zekeringen
•Stuurkabels
•Grootte en gewicht van eenheden
•Andere kritische informatie die nodig is voor het plannen van de systeemintegratie
Op basis van de uitgebreide productgegevens kunt u in de ontwerpfase een goed doordacht systeem ontwikkelen met optimale functionaliteit en maximaal rendement.
VLT® is een gedeponeerd handelsmerk.
Vanaf softwareversie 4.0x (productieweek 33 2017 en later) is de variabeltoerentalfunctie voor de koelventilator van het koellichaam geïmplementeerd in frequentieregelaars met een vermogensklasse tot 22 kW (30 pk) 400 V IP 20 en een vermogensklasse tot 18,5 kW (25 pk) 400 V IP 54. Voor gebruik van deze functie moeten de software en hardware worden bijgewerkt. De functie legt ook beperkingen op ten aanzien van achterwaartse compatibiliteit voor behuizingsgrootte H1-H5 en I2-I4. Zie Tabel 1.2 voor de beperkingen.
Software- |
Oude stuurkaart |
Nieuwe stuurkaart |
|
(productieweek 33 |
(productieweek 34 |
||
compatibiliteit |
|||
2017 of eerder) |
2017 of later) |
||
|
|||
|
|
|
|
Oude software |
|
|
|
(OSS-bestand versie |
Ja |
Nee |
|
3.xx en lager) |
|
|
|
|
|
|
|
Nieuwe software |
|
|
|
(OSS-bestand versie |
Nee |
Ja |
|
4.xx of hoger) |
|
|
|
|
|
|
|
Hardware- |
Oude stuurkaart |
Nieuwe stuurkaart |
|
(productieweek 33 |
(productieweek 34 |
||
compatibiliteit |
|||
2017 of eerder) |
2017 of later) |
||
|
|||
|
|
|
|
Oude voedingskaart |
|
Ja (software MOET |
|
Ja (alleen software- |
worden bijgewerkt |
||
(productieweek 33 |
|||
versie 3.xx of lager) |
naar versie 4.xx of |
||
2017 of eerder) |
|||
|
hoger) |
||
|
|
||
|
|
|
|
|
Ja (software MOET |
|
|
Nieuwe |
worden bijgewerkt |
|
|
voedingskaart |
naar versie 3.xx of |
Ja (alleen software- |
|
(productieweek 34 |
lager, ventilator |
versie 4.xx of hoger) |
|
2017 of later) |
werkt continu op |
|
|
|
volle toeren) |
|
|
|
|
|
Tabel 1.2 Softwareen hardwarecompatibiliteit
1.2 Documenten softwareversie
Deze handleiding wordt regelmatig herzien en bijgewerkt. Alle suggesties voor verbetering zijn welkom.
Versie |
Opmerkingen |
Software- |
|
|
versie |
|
|
|
MG18C8xx |
Bijgewerkt voor nieuwe softwareen |
4.2x |
|
hardwareversie. |
|
|
|
|
Tabel 1.1 Documenten softwareversie |
|
6 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Inleiding |
Design Guide |
|
|
1.3 Veiligheidssymbolen
In dit document worden de volgende symbolen gebruikt:
WAARSCHUWING
Geeft een potentieel gevaarlijke situatie aan die kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.
VOORZICHTIG
Geeft een potentieel gevaarlijke situatie aan die kan leiden tot licht of matig letsel. Kan tevens worden gebruikt om te waarschuwen tegen onveilige werkpraktijken.
LET OP
Geeft belangrijke informatie aan, waaronder situaties die kunnen leiden tot schade aan apparatuur of eigendommen.
1.4 Afkortingen
°C |
Graden Celsius |
°F |
Graden Fahrenheit |
A |
Ampère |
|
|
AC |
Wisselstroom |
|
|
AMA |
Automatische aanpassing motorgegevens |
|
|
AWG |
American Wire Gauge |
|
|
DC |
Gelijkstroom |
|
|
EMC |
Elektromagnetische compatibiliteit |
|
|
ETR |
Elektronisch thermisch relais |
|
|
FC |
Frequentieregelaar |
|
|
fM,N |
Nominale motorfrequentie |
|
|
kg |
Kilogram |
|
|
Hz |
Hertz |
|
|
IINV |
Nominale uitgangsstroom van de inverter |
|
|
ILIM |
Stroomgrens |
|
|
IM,N |
Nominale motorstroom |
|
|
IVLT,MAX |
De maximale uitgangsstroom |
|
|
IVLT,N |
De nominale uitgangsstroom die door de |
|
frequentieregelaar wordt geleverd |
|
|
kHz |
Kilohertz |
|
|
LCP |
Lokaal bedieningspaneel |
|
|
m |
Meter |
|
|
mA |
Milliampère |
|
|
MCT |
Motion Control Tool |
|
|
mH |
Inductantie in millihenry |
|
|
min |
Minuut |
|
|
ms |
Milliseconde |
|
|
nF |
Nanofarad |
|
|
Nm |
Newtonmeter |
|
|
ns |
Synchroonmotortoerental |
|
|
PM,N |
Nominaal motorvermogen |
|
|
PCB |
Printed Circuit Board – printkaart |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
PELV |
Protective Extra Low Voltage |
|||
Regeneratie |
Regeneratieklemmen |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
tpm |
Toeren per minuut |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
Seconde |
|
|
|
|
|
|
|
|
TLIM |
Koppelbegrenzing |
|
|
|
|
|
|
|
|
UM,N |
Nominale motorspanning |
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
Volt |
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabel 1.3 Afkortingen
1.5Aanvullende informatiebronnen
•De VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Snelgids bevat basisinformatie over mechanische afmetingen, installatie en programmering.
•De VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Programmeerhandleiding geeft informatie over het programmeren en bevat een uitgebreide beschrijving van de parameters.
•Danfoss VLT® Energy Box-software. Selecteer PC Software Download op www.danfoss.com/en/ service-and-support/downloads/dds/vlt-energy-box/. Met de VLT® Energy Box-software kunt u het energieverbruik van HVAC-ventilatoren en - pompen die met behulp van Danfoss frequentieregelaars worden geregeld, vergelijken met het energieverbruik van andere debietregelingsmethoden. Gebruik dit hulpmiddel voor een nauwkeurige prognose van de kosten, besparingen en terugverdientijd bij gebruik van Danfoss frequentieregelaars voor HVACventilatoren, -pompen en -koeltorens.
De technische documentatie van Danfoss is in elektronische vorm beschikbaar op de documentatie-cd die bij het product wordt geleverd. Een gedrukte versie is te verkrijgen bij de lokale verkoopkantoren van Danfoss.
Ondersteuning voor MCT 10 setupsoftware
Download de software op www.danfoss.com/en/service-and- support/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/.
Voer tijdens het installatieproces van de software de toegangscode 81463800 in om de FC 101-functionaliteit te activeren. Om de FC 101-functionaliteit te gebruiken is geen licentiecode vereist.
De nieuwste software bevat niet altijd de laatste updates voor frequentieregelaars. Neem voor de laatste updates (in de vorm van *.upd-bestanden) contact op met een verkoopkantoor bij u in de buurt of download de frequentieregelaarupdates op www.danfoss.com/en/service-and- support/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/ #Overview.
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
7 |
|
|
|
Inleiding |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
|
|
|
||
1 |
1 |
1.6 De€nities |
Losbreekkoppel |
|
|
|
|
|
|
Frequentieregelaar
IVLT, MAX
De maximale uitgangsstroom.
IVLT,N
De nominale uitgangsstroom die door de frequentieregelaar wordt geleverd.
UVLT, MAX
De maximale uitgangsspanning.
Ingang
De aangesloten motor kan worden gestart en gestopt via het LCP en de digitale ingangen. Functies zijn in 2 groepen verdeeld, zoals beschreven in Tabel 1.4. De functies in groep 1 hebben een hogere prioriteit dan de functies in groep 2.
Groep 1
Reset, vrijloop na stop, reset en vrijloop na stop, snelle stop, DC-rem, stop en de [O‰]-toets.
Groep 2
Start, pulsstart, omkeren, start omkeren, jog en uitgang vasthouden.
Tabel 1.4 Stuurcommando's
Motor
fJOG
De motorfrequentie wanneer de jogfunctie is geactiveerd (via digitale klemmen).
fM
De motorfrequentie.
fMAX
De maximale motorfrequentie.
fMIN
De minimale motorfrequentie.
fM,N
De nominale motorfrequentie (gegevens typeplaatje).
IM
De motorstroom.
IM,N
De nominale motorstroom (gegevens typeplaatje).
nM,N
Het nominale motortoerental (gegevens typeplaatje).
PM,N
Het nominale motorvermogen (gegevens typeplaatje).
UM
De momentele motorspanning.
UM,N
De nominale motorspanning (gegevens typeplaatje).
Afbeelding 1.1 Losbreekkoppel
ηVLT
Het rendement van de frequentieregelaar wordt gede€- nieerd als de verhouding tussen het uitgangsvermogen en het ingangsvermogen.
Startdeactiveercommando
Een stopcommando behorend tot groep 1 van de stuurcommando's; zie Tabel 1.4.
Stopcommando
Zie Tabel 1.4.
Analoge referentie
Een signaal dat naar analoge ingang 53 of 54 wordt gestuurd, Dit kan spanning of stroom zijn.
•Stroomingang: 0-20 mA en 4-20 mA
•Spanningsingang: 0-10 V DC
Busreferentie
Een signaal dat naar de seriële-communicatiepoort (FCpoort) wordt gestuurd.
Digitale referentie
Een gede€nieerde, vooraf ingestelde referentie die kan worden ingesteld van -100% tot +100% van het referentiebereik. Selectie van 8 vooraf ingestelde referenties via de digitale klemmen.
RefMAX
Bepaalt de relatie tussen de referentie-ingang met een waarde van 100% van de volledige schaal (gewoonlijk 10 V, 20 mA) en de totale referentie. De maximumreferentie die is ingesteld in parameter 3-03 Max. referentie.
RefMIN
Bepaalt de relatie tussen de referentie-ingang met een waarde van 0% (gewoonlijk 0 V, 0 mA, 4 mA) en de totale referentie. De minimumreferentiewaarde wordt ingesteld in parameter 3-02 Minimumreferentie.
8 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Inleiding |
Design Guide |
|
|
Analoge ingangen
De analoge ingangen worden gebruikt om diverse functies van de frequentieregelaar te besturen.
Er zijn 2 typen analoge ingangen:
•Stroomingang: 0-20 mA en 4-20 mA
•Spanningsingang: 0-10 V DC
Analoge uitgangen
De analoge uitgangen kunnen een signaal van 0-20 mA, 4-20 mA of een digitaal signaal leveren.
Automatische aanpassing motorgegevens, AMA
Het AMA-algoritme bepaalt de elektrische parameters van de aangesloten motor bij stilstand en compenseert de weerstand op basis van de lengte van de motorkabel.
Digitale ingangen
De digitale ingangen kunnen worden gebruikt voor het besturen van diverse functies van de frequentieregelaar.
Digitale uitgangen
De frequentieregelaar bevat 2 halfgeleideruitgangen die een signaal van 24 V DC (maximaal 40 mA) kunnen leveren.
Relaisuitgangen
De frequentieregelaar heeft 2 programmeerbare relaisuitgangen.
ETR
Elektronisch thermisch relais is een berekening van de thermische belasting op basis van de actuele belasting en de tijd. Het doel hiervan is het schatten van de motortemperatuur en het voorkomen van oververhitting van de motor.
Initialisatie
Bij initialisatie (parameter 14-22 Bedrijfsmodus) worden de programmeerbare parameters van de frequentieregelaar teruggezet naar de standaardinstellingen.
Communicatieparameters, de foutlog of de brandmoduslog worden niet geïnitialiseerd via
Parameter 14-22 Bedrijfsmodus.
Intermitterende belastingscyclus
De nominale intermitterende belasting heeft betrekking op een reeks belastingscycli. Elke cyclus bestaat uit een belaste en een onbelaste periode. De werking kan een periodieke cyclus of een niet-periodieke cyclus zijn.
LCP
Het lokale bedieningspaneel (LCP) biedt een complete interface voor de bediening en programmering van de frequentieregelaar. Het bedieningspaneel is afneembaar op IP 20-eenheden en vast op IP 54-eenheden. Het kan op maximaal 3 m (9,8 ft) van de frequentieregelaar worden geïnstalleerd, d.w.z. op een frontpaneel, met behulp van de optionele installatieset.
lsb
Minst signi€cante bit.
MCM |
1 1 |
Staat voor Mille Circular Mil, een Amerikaanse meeteenheid voor de doorsnede van kabels. 1 MCM = 0,5067 mm².
msb
Meest signi€cante bit.
Online-/offlineparameters
Wijzigingen van onlineparameters worden meteen na het wijzigen van de gegevenswaarde geactiveerd. Druk op [OK] om offlineparameters te activeren.
PI-regelaar
De PI-regelaar handhaaft de gewenste snelheid, druk, temperatuur en dergelijke door de uitgangsfrequentie aan te passen aan wijzigingen in de belasting.
RCD
Reststroomapparaat.
Setup
Parameterinstellingen kunnen worden opgeslagen in 2 setups. Het is mogelijk om tussen de 2 parametersetups te schakelen en 1 setup te bewerken terwijl de andere setup actief is.
Slipcompensatie
De frequentieregelaar compenseert voor het slippen van de motor door verhoging van de frequentie op basis van de gemeten motorbelasting, waardoor het motortoerental vrijwel constant wordt gehouden.
Smart Logic Control (SLC)
De SLC is een reeks door de gebruiker gede€nieerde acties die wordt uitgevoerd wanneer de bijbehorende, door de gebruiker gede€nieerde gebeurtenissen door de SLC worden geëvalueerd als TRUE
Thermistor
Een temperatuurafhankelijke weerstand die geplaatst wordt op plaatsen waar de temperatuur moet worden bewaakt (frequentieregelaar of motor).
Uitschakeling (trip)
Een toestand die zich voordoet in foutsituaties, bijvoorbeeld als de frequentieregelaar te maken krijgt met overtemperatuur of wanneer de frequentieregelaar de motor, het proces of het mechanisme beschermt. Een herstart is niet mogelijk totdat de oorzaak van de fout is weggenomen en de uitschakelingsstatus is opgeheven door het activeren van de reset of, in sommige gevallen, doordat een automatische reset is geprogrammeerd. Gebruik een uitschakeling (trip) niet voor persoonlijke veiligheid.
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
9 |
Inleiding |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
1 |
1 |
Uitschakeling met blokkering |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
Een toestand die zich voordoet in foutsituaties waarbij de |
|||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
frequentieregelaar zichzelf beschermt en fysiek ingrijpen |
|||||||||||||||||||||
|
|
noodzakelijk is, bijvoorbeeld als de frequentieregelaar |
|||||||||||||||||||||
|
|
wordt kortgesloten op de uitgang. Een uitschakeling met |
|||||||||||||||||||||
|
|
blokkering kan alleen worden opgeheven door de |
|
||||||||||||||||||||
|
|
netvoeding te onderbreken, de oorzaak van de fout weg te |
|||||||||||||||||||||
|
|
nemen en de frequentieregelaar opnieuw aan te sluiten op |
|||||||||||||||||||||
|
|
het net. Een herstart is niet mogelijk totdat de uitschakel- |
|||||||||||||||||||||
|
|
ingsstatus is opgeheven door het activeren van de reset of, |
|||||||||||||||||||||
|
|
in sommige gevallen, doordat een automatische reset is |
|||||||||||||||||||||
|
|
geprogrammeerd. Gebruik een uitschakeling met |
|
||||||||||||||||||||
|
|
blokkering niet voor persoonlijke veiligheid. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
VT-karakteristieken |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Variabel-koppelkarakteristieken die worden gebruikt voor |
|||||||||||||||||||||
|
|
pompen en ventilatoren. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
VVC+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
In vergelijking met een standaardregeling van de |
|
||||||||||||||||||||
|
|
spanning-frequentieverhouding zorgt Voltage Vector |
|||||||||||||||||||||
|
|
Control (VVC+) voor betere dynamische prestaties en |
|||||||||||||||||||||
|
|
stabiliteit, zowel bij een wijziging van de toerentalrefe- |
|||||||||||||||||||||
|
|
rentie als met betrekking tot het belastingskoppel. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
1.7 Arbeidsfactor |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
De arbeidsfactor geeft aan in hoeverre een frequentiere- |
|||||||||||||||||||||
|
|
gelaar de netvoeding belast. De arbeidsfactor is de |
|||||||||||||||||||||
|
|
verhouding tussen I1 en IRMS, waarbij I1 de basisstroom is |
|||||||||||||||||||||
|
|
en IRMS de totale RMS-stroom met inbegrip van |
|
||||||||||||||||||||
|
|
harmonische stromen. Hoe lager de arbeidsfactor, hoe |
|||||||||||||||||||||
|
|
hoger de IRMS voor dezelfde kW-prestatie. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 × |
U |
U |
I |
|
I |
|
|
|
ϕ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
× |
|
|
1 × cos |
|
|
|||||||
|
|
De arbeidsfactor |
voor 3-faseregeling: |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
Arbeids |
|
factor = |
|
|
3 × |
|
× |
|
|
RMS |
|
|
|||||||||
|
|
Arbeids |
|
factor |
|
I |
|
|
cos |
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
aangezien cos |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
|
1 |
I |
|
ϕ1 = |
|
IRMS |
ϕ1 = 1 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
I |
|
I |
|
I |
|
I |
× RMS |
|
|
|
1 |
|
|
||||||||
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
|
In |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
RMS |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
hoge arbeidsfactor betekent dat de verschillende |
||||||||||||||||||||
|
|
Een = |
|
1 + |
|
5 |
+ |
|
7 |
+ . . + |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
harmonische stromen zwak zijn.
De ingebouwde DC-spoelen van de frequentieregelaar zorgen voor een hoge arbeidsfactor, waardoor de belasting op de netvoeding wordt geminimaliseerd.
1.8 Conformiteit met regelgeving
Frequentieregelaars worden ontworpen volgens de richtlijnen in deze sectie.
1.8.1 CE-markering
De CE-markering (Communauté Européenne) geeft aan dat de fabrikant van het product voldoet aan alle relevante EUrichtlijnen. De EU-richtlijnen die van toepassing zijn op het ontwerp en de productie van frequentieregelaars, staan vermeld in Tabel 1.5.
LET OP
De CE-markering heeft geen betrekking op de kwaliteit van het product. Het is niet mogelijk om technische speci€caties af te leiden uit de CE-markering.
LET OP
Frequentieregelaars met een ingebouwde veiligheidsfunctie moeten voldoen aan de Machinerichtlijn.
EU-richtlijn |
Versie |
|
|
Laagspanningsrichtlijn |
2014/35/EU |
|
|
EMC-richtlijn |
2014/30/EU |
|
|
ErP-richtlijn |
|
|
|
Tabel 1.5 EU-richtlijnen die van toepassing zijn op frequentieregelaars
Conformiteitsverklaringen zijn leverbaar op aanvraag.
1.8.1.1 Laagspanningsrichtlijn
De Laagspanningsrichtlijn is van toepassing op alle elektrische apparaten in het spanningsbereik van 50-1000 V AC en 75-1600 V DC.
De richtlijn heeft tot doel om de persoonlijke veiligheid te waarborgen en schade aan eigendommen te voorkomen bij gebruik van elektrische apparatuur die correct is geïnstalleerd en correct wordt onderhouden, in de toepassing waarvoor de apparatuur is bedoeld.
10 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Inleiding |
Design Guide |
|
|
1.8.1.2 EMC-richtlijn
De EMC-richtlijn (elektromagnetische compatibiliteit) heeft tot doel om de elektromagnetische interferentie te beperken en de immuniteit van elektrische apparatuur en installaties te verbeteren. De basiseis voor bescherming van EMC-richtlijn 2014/30/EU stelt dat apparaten die elektromagnetische interferentie (EMI) genereren, of waarvan de werking door EMI kan worden beïnvloed, zo moeten zijn ontworpen dat het genereren van elektromagnetische interferentie wordt beperkt en dat ze een adequaat niveau van ongevoeligheid ten opzichte van EMI bieden wanneer ze correct worden geïnstalleerd en onderhouden, en worden gebruikt zoals bedoeld.
Elektrische apparaten die zelfstandig worden gebruikt of deel uitmaken van een systeem, moeten zijn voorzien van de CE-markering. Systemen hoeven niet te zijn voorzien van de CE-markering, maar moeten wel voldoen aan de basiseisen voor bescherming volgens de EMC-richtlijn.
1.8.3 Conformiteit RCM-markering |
1 |
1 |
|
|
|
Afbeelding 1.3 RCM-markering
De RCM-markering geeft aan dat het product voldoet aan de relevante technische normen voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC). Een RCM-markering is vereist voor elektrische en elektronische producten die op de markt worden gebracht in Australië en Nieuw-Zeeland. De RCMregelgeving heeft alleen betrekking op emissies via geleiding en straling. Voor frequentieregelaars zijn de in EN-IEC 61800-3 gespeci€ceerde emissielimieten van toepassing. Op verzoek kan een conformiteitsverklaring worden afgegeven.
1.8.1.3 ErP-richtlijn
De ErP-richtlijn is de Europese Ecodesignrichtlijn voor energiegerelateerde producten. De richtlijn de€nieert de eisen voor ecologisch ontwerp voor energiegerelateerde producten, inclusief frequentieregelaars. De richtlijn heeft tot doel om het energierendement en het milieubeschermingsniveau te verhogen, waarbij tevens de zekerheid van de energievoorziening wordt versterkt. De milieue‰ecten van energiegerelateerde producten omvatten het energieverbruik gedurende de volledige levensduur van het product.
1.8.2 UL-conformiteit
UL Listed
Afbeelding 1.2 UL
LET OP
IP 54-eenheden zijn niet gecerti€ceerd voor UL.
De frequentieregelaar voldoet aan de eisen van UL 508C ten aanzien van het behoud van het thermische geheugen. Zie de sectie Thermische motorbeveiliging in de productspeci€eke design guide voor meer informatie.
1.8.4 EAC
Afbeelding 1.4 EAC-markering
De EurAsian Conformity (EAC)-markering geeft aan dat het product voldoet aan alle vereisten en technische voorschriften die op het product van toepassing zijn volgens de Eurasian Customs Union, een douane-unie die bestaat uit de lidstaten van de Euraziatische Economische Unie.
Het EAC-logo moet zowel op het productlabel als op het verpakkingslabel worden aangebracht. Alle producten die binnen de EAC-zone worden gebruikt, moeten bij Danfoss in de EAC-zone worden aangeschaft.
1.8.5 UkrSEPRO
089
Afbeelding 1.5 UkrSEPRO
Het UKrSEPRO-certi€caat garandeert de kwaliteit en veiligheid van zowel producten als diensten, naast productiestabiliteit, volgens de Oekraïense regelgevingsnormen. Het UkrSepro-certi€caat is een verplicht douanedocument voor alle producten die het grondgebied van Oekraïne binnenkomen of verlaten.
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
11 |
Veiligheid |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
2 Veiligheid
2 2
2.1 Gekwali€ceerd personeel
Een probleemloze en veilige werking van de frequentieregelaar is alleen mogelijk als de frequentieregelaar op correcte en betrouwbare wijze wordt vervoerd, opgeslagen, geïnstalleerd, gebruikt en onderhouden. Deze apparatuur mag uitsluitend worden geïnstalleerd of bediend door gekwali€ceerd personeel.
Gekwali€ceerd personeel is gede€nieerd als opgeleide medewerkers die bevoegd zijn om apparatuur, systemen en circuits te installeren, in bedrijf te stellen en te onderhouden volgens relevante wetten en voorschriften. Het personeel moet tevens bekend zijn met de instructies en veiligheidsmaatregelen die in deze handleiding staan beschreven.
2.2 Veiligheidsmaatregelen
WAARSCHUWING
HOGE SPANNING
Frequentieregelaars bevatten hoge spanning wanneer ze zijn aangesloten op een netingang, DC-voeding of loadsharing. Als installatie, opstarten en onderhoud niet worden uitgevoerd door gekwali€ceerd personeel, kan dat leiden tot ernstig of dodelijk letsel.
•Installatie, opstarten en onderhoud mogen uitsluitend worden uitgevoerd door gekwali- €ceerd personeel.
•Controleer met een geschikt spanningsmeetapparaat of er geen spanning meer op de frequentieregelaar staat voordat u serviceof reparatiewerkzaamheden gaat uitvoeren.
WAARSCHUWING
ONBEDOELDE START
Wanneer de frequentieregelaar is aangesloten op de netvoeding, DC-voeding of loadsharing, kan de motor op elk moment starten. Een onbedoelde start tijdens programmeer-, onderhoudsof reparatiewerkzaamheden kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel of tot schade aan apparatuur of eigendommen. De motor kan worden gestart door een externe schakelaar, een veldbuscommando, een ingangsreferentiesignaal vanaf het LCP of LOP, via externe bediening met MCT 10 setupsoftware of door het opheffen van een foutconditie.
Om een onbedoelde motorstart te voorkomen:
•Druk op [Off/Reset] op het LCP voordat u parameters gaat programmeren.
•Onderbreek de netvoeding naar de frequentieregelaar.
•Zorg dat de frequentieregelaar, motor en eventuele door de motor aangedreven werktuigen volledig bedraad en gemonteerd zijn voordat u de frequentieregelaar aansluit op de netvoeding, DC-voeding of loadsharing.
WAARSCHUWING
ONTLADINGSTIJD
De frequentieregelaar bevat DC-tussenkringconden- satoren waarop spanning kan blijven staan, ook wanneer de frequentieregelaar niet van spanning wordt voorzien. Er kan hoge spanning aanwezig zijn, ook wanneer de waarschuwingsleds uit zijn. Als u de aangegeven wachttijd na afschakeling niet in acht neemt voordat u onderhoudsof reparatiewerkzaamheden uitvoert, kan dat leiden tot ernstig of dodelijk letsel.
•Stop de motor.
•Schakel de netvoeding en externe DC-tussen- kringvoedingen af, inclusief backupvoedingen, UPS-eenheden en DC-tussenkringaansluitingen naar andere frequentieregelaars.
•Onderbreek de voeding naar de PM-motor of vergrendel de motor.
•Wacht tot de condensatoren volledig ontladen zijn. De vereiste minimale wachttijd staat vermeld in Tabel 2.1.
•Controleer met een geschikt spanningsmeetapparaat of de condensatoren volledig ontladen zijn voordat u serviceof reparatiewerkzaamheden gaat uitvoeren.
12 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Veiligheid |
|
|
Design Guide |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Spanning [V] |
Vermogensbereik [kW |
Minimale wachttijd |
|
|
|
|
|
||
|
|
(pk)] |
(minuten) |
|
|
|
|
|
|
3 |
x 200 |
0,25-3,7 |
(0,33-5) |
4 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
3 |
x 200 |
5,5-11 |
(7-15) |
15 |
|||||
3 |
x 400 |
0,37-7,5 |
(0,5-10) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 x 400 |
11–90 (15–125) |
15 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
x 600 |
2,2-7,5 (3-10) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 x 600 |
11–90 (15–125) |
15 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabel 2.1 Ontladingstijd
WAARSCHUWING
GEVAAR VOOR LEKSTROOM
De aardlekstroom bedraagt meer dan 3,5 mA. Een onjuiste aarding van de frequentieregelaar kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.
•Zorg dat de apparatuur correct is geaard door een erkende elektrisch installateur.
WAARSCHUWING
GEVAARLIJKE APPARATUUR
Het aanraken van draaiende assen en elektrische apparatuur kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.
•Installatie, opstarten en onderhoud mogen uitsluitend worden uitgevoerd door hiervoor opgeleid en gekwali€ceerd personeel.
•Zorg dat alle elektrische werkzaamheden worden uitgevoerd volgens de nationale en lokale elektriciteitsvoorschriften.
•Volg de procedures in deze handleiding.
VOORZICHTIG
GEVAAR BIJ INTERNE FOUT
Een interne fout in de frequentieregelaar kan leiden tot ernstig letsel als de frequentieregelaar niet goed is gesloten.
•Controleer voordat u de spanning inschakelt of alle veiligheidsafdekkingen op hun plaats zitten en stevig zijn vastgezet.
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
13 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3 Productoverzicht
3.1 Voordelen
3 3 3.1.1 Wat is het voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen van ventilatoren en pompen?
Een frequentieregelaar maakt gebruik van het feit dat centrifugaalventilatoren en -pompen de proportionaliteitswetten voor dergelijke ventilatoren en pompen volgen. Zie hoofdstuk 3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing voor meer informatie.
<![endif]>PRESSURE %
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SYSTEM CURVE |
|
|
||
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
FAN CURVE |
|
|||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
140 |
160 |
|
|
|
|
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
180 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Volume % |
|
|
|
|
|
|
|
<![endif]>130BA781.11
3.1.2Het grote voordeel – energiebesparing
Het grootste voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen van het toerental van ventilatoren en pompen is de besparing op de energiekosten.
In vergelijking met alternatieve regelsystemen en - technieken is een frequentieregelaar hét energiebesparingssysteem voor het regelen van ventilatoren pompsystemen.
Afbeelding 3.1 Ventilatorcurves (A, B en C) voor gereduceerde ventilatorvolumes
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>% |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>POWER |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>INPUT |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
ENERGY |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CONSUMED |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Volume % |
|
|
|
|
|
|
|
|
Afbeelding 3.2 Energiebesparingen met een frequentieregelaaroplossing
In typische toepassingen is een energiebesparing van meer dan 50% haalbaar wanneer een frequentieregelaar wordt gebruikt om de ventilatorcapaciteit te verlagen naar 60%.
3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing
In Afbeelding 3.3 is te zien dat de ‚ow wordt geregeld door wijziging van het toerental. Bij een toerentalreductie van slechts 20% ten opzichte van het nominale toerental wordt ook de ‚ow met 20% verlaagd. Dat komt omdat de ‚ow recht evenredig is aan het toerental. Het stroomverbruik neemt echter af met 50%.
Als het betre‰ende systeem slechts een paar dagen per jaar een ‚ow hoeft te leveren die gelijk is aan 100%, terwijl het gemiddelde de rest van het jaar onder de 80% van de nominale ‚ow ligt, bedraagt de hoeveelheid bespaarde energie zelfs meer dan 50%.
14 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
|
|
Afbeelding 3.3 laat zien hoe ‚ow, druk en energieverbruik afhankelijk zijn van het toerental.
100% |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>175HA208.10 |
|
|
|
|
80% |
|
|
|
50% |
Flow ~n |
|
|
|
|
|
|
|
|
Pressure~n 2 |
|
25% |
|
|
|
12,5% |
|
Power ~n3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
50% |
80% |
100% |
Afbeelding 3.3 Proportionaliteitswetten
|
: |
Q |
|
= |
|
n |
|
|
|
|
|
Flow |
Q1 |
|
|
n1 |
|
|
|
|
|||
|
H |
|
|
|
n |
|
|
|
|
||
Druk : |
2 |
|
= |
|
2 |
2 |
|
|
|
||
H1 |
|
|
n1 |
|
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
P |
2 |
|
n |
3 |
|
|
Vermogen |
: |
|
P1 |
= |
|
n1 |
|
||||
|
|
|
|
2 |
2 |
|
|
||||
Q = ‚ow |
|
|
|
|
|
|
|
|
P = vermogen |
||
|
|
|
|
|
|||||||
Q1 = nominale ‚ow |
|
|
|
P1 = nominaal vermogen |
|||||||
|
|
|
|||||||||
Q2 = gereduceerde ‚ow |
|
P2 = gereduceerd vermogen |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
H = druk |
|
|
|
|
|
|
|
|
n = snelheidsregeling |
||
|
|
|
|
|
|||||||
H1 = nominale druk |
|
|
|
n1 = nominaal toerental |
|||||||
|
|
|
|||||||||
H2 = gereduceerde druk |
|
n2 = gereduceerd toerental |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabel 3.1 De proportionaliteitswetten
3.1.4 Vergelijking van energiebesparing
De frequentieregelaaroplossing van Danfoss biedt aanzienlijke besparingen ten opzichte van traditionele energiebesparende oplossingen, zoals een oplossing met regelkleppen of inlaatschoepen (IGV). Dat komt doordat de frequentieregelaar in staat is om het ventilatortoerental te regelen op basis van de thermische belasting op het systeem en omdat de frequentieregelaar een ingebouwde functie heeft waardoor de frequentieregelaar kan fungeren als een gebouwbeheersysteem (GBS).
Afbeelding 3.3 toont de typische energiebesparing die kan |
|
|
worden behaald met behulp van 3 bekende oplossingen |
|
|
waarbij het ventilatorvolume wordt verlaagd tot 60%. |
|
|
Zoals in de gra€ek is af te lezen, kan in typische toepas- |
|
|
singen een energiebesparing van meer dan 50% worden |
|
|
behaald. |
3 |
3 |
|
||
<![if ! IE]> <![endif]>130BA782.10 |
|
|
Discharge damper
Less energy savings
Maximum energy savings
IGV
Costlier installation
Afbeelding 3.4 De 3 standaardsystemen voor energiebesparing
Afbeelding 3.5 Energiebesparing
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
15 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
Regelkleppen verlagen het energieverbruik. Inlaatschoepen zorgen voor een besparing van 40% maar zijn duur om te installeren. De frequentieregelaaroplossing van Danfoss verlaagt het energieverbruik met meer dan 50% en is eenvoudig te installeren. Ook het geluid, de mechanische
3 3 belasting en de slijtage worden beperkt, terwijl de de levensduur van de volledige toepassing wordt verlengd.
3.1.5Voorbeeld met wisselende ‚ow gedurende 1 jaar
De berekeningen in dit voorbeeld zijn gebaseerd op pompkarakteristieken die staan vermeld op een pompdatablad.
Het verkregen resultaat toont een energiebesparing van meer dan 50% bij de gegeven ‚owverdeling over een jaar. De terugverdientijd is afhankelijk van de prijs per kWh en de prijs van de frequentieregelaar. In dit voorbeeld is het minder dan een jaar in vergelijking met een systeem met kleppen en een constant toerental.
Energiebesparing
Pas = Pasvermogen
[h] t |
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>175HA210.11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000
500
|
|
|
|
|
|
Q |
100 |
200 |
300 |
400 |
|
||
[m3 /h] |
Afbeelding 3.6 Flowverdeling over 1 jaar
Afbeelding 3.7 Energiekosten
m³/ |
Verdeling |
Regeling met kleppen |
Regeling met |
||||
h |
frequentieregelaar |
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
% |
Uren |
Vermog |
Verbruik |
Vermog |
Verbruik |
|
|
en |
en |
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1-B1 |
kWh |
A1-C1 |
kWh |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
350 |
5 |
438 |
42,5 |
18,615 |
42,5 |
18,615 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
15 |
1314 |
38,5 |
50,589 |
29,0 |
38,106 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
20 |
1752 |
35,0 |
61,320 |
18,5 |
32,412 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
20 |
1752 |
31,5 |
55,188 |
11,5 |
20,148 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
150 |
20 |
1752 |
28,0 |
49,056 |
6,5 |
11,388 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
20 |
1752 |
23,0 |
40,296 |
3,5 |
6,132 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
100 |
8760 |
– |
275,064 |
– |
26,801 |
Tabel 3.2 Resultaat
16 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
3.1.6 Betere regeling
Bij gebruik van een frequentieregelaar is een betere regeling van de ‚ow of druk van een systeem mogelijk. Een frequentieregelaar kan het toerental van de ventilator of pomp variëren, wat een variabele regeling van ‚ow en druk oplevert.
Bovendien kan een frequentieregelaar het toerental van de ventilator of de pomp snel aanpassen aan nieuwe ‚owof drukcondities in het systeem.
Eenvoudige procesregeling (‚ow, niveau of druk) met behulp van de ingebouwde PI-regelaar.
3.1.7Ster-driehoekschakeling of softstarter niet vereist
Wanneer relatief grote motoren moeten worden gestart, is het in veel landen nodig om apparatuur te gebruiken die de opstartstroom beperkt. In meer traditionele systemen wordt vaak een ster-driehoekschakeling of softstarter gebruikt. Dergelijke motorstarters zijn niet meer nodig bij gebruik van een frequentieregelaar.
Zoals in Afbeelding 3.8 te zien is, verbruikt een frequentieregelaar niet meer stroom dan de nominale stroom.
|
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>175HA227.10 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>current |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
<![if ! IE]> <![endif]>-load |
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
<![if ! IE]> <![endif]>% Full |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
12,5 |
25 |
37,5 |
50Hz |
|
Full load & speed
1VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2Ster-driehoekschakeling
3Softstarter
4Direct op het net starten
Afbeelding 3.8 Startstroom
3.1.8Het gebruik van een frequentieregelaar bespaart geld
Het voorbeeld in hoofdstuk 3.1.9 Zonder frequentieregelaar laat zien dat het gebruik van een frequentieregelaar andere apparatuur overbodig maakt. Het is mogelijk om de installatiekosten van de 2 verschillende systemen te berekenen. In het voorbeeld kunnen de 2 systemen grofweg voor dezelfde prijs worden geïnstalleerd.
Met behulp van de VLT® Energy Box-software, waarover u meer kunt lezen in hoofdstuk 1.5 Aanvullende informatiebronnen, kunt u de kostenbesparing berekenen die haalbaar is bij gebruik van een frequentieregelaar.
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
17 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3.1.9 Zonder frequentieregelaar
Cooling section |
Heating section |
Inlet guide vane |
Fan section |
|
|
- |
|
|
|
+ |
|
|
|
M |
Supply |
|
<![if ! IE]> <![endif]>175HA205.12 |
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Fan |
air |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V.A.V |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sensors |
outlets |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PT |
|
|
|
Return |
|
Flow |
Return |
Flow |
Control |
|
|
|
|
|||
|
|
Control |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
3-Port |
|
3-Port |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
valve |
|
Valve |
valve |
|
|
Valve |
Mechanical |
|
|
|
|
|
Bypass |
|
posi- |
Bypass |
|
|
posi- |
linkage |
|
|
|
|
|
|
|
tion |
|
|
tion |
and vanes |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
IGV |
|
|
|
|
|
M |
Pump |
M |
Pump |
Motor |
Duct |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
or |
|
|
|
||
|
|
|
x6 |
|
|
x6 |
|
|
|
actuator |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Local |
Main |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D.D.C. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B.M.S |
|
|
|
|
Starter |
|
|
Starter |
|
|
|
Starter |
control |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Control |
|
|
|
|
|
|
|
Fuses |
|
|
Fuses |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Temperature |
|
|
|
|
|
|
LV |
|
|
|
LV |
|
|
control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pressure |
signal |
|
||
|
|
|
|
|
supply |
|
|
|
supply |
Power |
0/10V |
|
|
|
P.F.C |
|
|
|
|
|
|
|
P.F.C |
control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Factor |
signal |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Correction |
0/10V |
|
|
|
|
Mains |
|
|
Mains |
|
|
|
Mains |
|
|
|
DDC |
Direct Digital Control (directe digitale regeling) |
|
|
EMS |
Energy Management System (energiebeheersysteem) |
|
|
VAV |
Variabel luchtvolume |
|
|
Sensor P |
Druk |
|
|
Sensor T |
Temperatuur |
|
|
Afbeelding 3.9 Traditioneel ventilatorsysteem
18 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
|
|
3.1.10 Met een frequentieregelaar
Cooling section |
Heating section |
Fan section |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>175HA206.11 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Supply |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Fan |
air |
|
3 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
V.A.V |
||||
- |
|
|
+ |
|
M |
Sensors |
|
|||
|
|
|
outlets |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
PT |
|
|
|
|
Return |
Flow |
Return |
|
Flow |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
M |
Pump |
M |
Pump |
|
Duct |
|
|
|
|
|
|
x3 |
|
|
x3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Local |
Main |
|
|
|
VLT |
|
VLT |
|
VLT |
D.D.C. |
|
|
|
||
|
|
B.M.S |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
Pressure |
control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-10V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
or |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20mA |
|
|
|
|
|
|
|
Control |
|
Control |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
temperature |
|
|
|
|
|
||
|
|
temperature |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0-10V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-10V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
or |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
or |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20mA |
|
Mains |
|
|
|
|
|
|
Mains |
Mains |
|
|
|
|
|
DDC |
Direct Digital Control (directe digitale regeling) |
|
|
EMS |
Energy Management System (energiebeheersysteem) |
|
|
VAV |
Variabel luchtvolume |
|
|
Sensor P |
Druk |
|
|
Sensor T |
Temperatuur |
|
|
Afbeelding 3.10 Ventilatorsysteem dat wordt geregeld door frequentieregelaars
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
19 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3.1.11 Toepassingsvoorbeelden
In de volgende secties vindt u een aantal typische voorbeelden van HVAC-toepassingen.
3 3
3.1.12 Variabel luchtvolume
VAVof variabel-luchtvolumesystemen worden gebruikt om de ventilatie en de temperatuur in gebouwen te regelen. Centrale VAV-systemen worden beschouwd als de energiezuinigste methode om het klimaat in gebouwen te regelen. Door het gebruik van centrale systemen in plaats van gedistribueerde systemen kan een hoger rendement worden behaald.
Dit rendement wordt behaald door gebruik te maken van grotere ventilatoren en grotere koeleenheden met een hoger rendement dan kleine motoren en gedistribueerde luchtgekoelde eenheden. Ook is voor deze installaties minder onderhoud nodig.
3.1.13 De VLT-oplossing
Hoewel regelkleppen en inlaatschoepen een constante druk in het leidingsysteem handhaven, bespaart een oplossing met een frequentieregelaar meer energie, terwijl de installatie ook minder complex wordt. In plaats van een kunstmatige drukval te veroorzaken of het rendement van de ventilator te verminderen, verlaagt de frequentieregelaar het toerental van de ventilator en levert zo de ‚ow en druk die het systeem nodig heeft.
Ventilatoren gedragen zich volgens de wetten van centrifugale affiniteit. Dat betekent dat de ventilatoren een lagere druk en ‚ow produceren bij een lager toerental. Hun energieverbruik neemt daardoor aanzienlijk af.
Door de PI-regelaar van de VLT® HVAC Basic Drive FC 101 te gebruiken, zijn geen extra regelaars meer nodig.
|
|
|
Pressure |
|
|
Cooling coil |
Heating coil |
Frequency |
signal |
|
|
|
|
|
|||
|
Filter |
converter |
|
|
VAV boxes |
|
|
|
|
||
|
|
|
Supply fan |
|
|
D1 |
|
|
3 |
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pressure |
|
|
|
|
Flow |
transmitter |
|
|
|
|
|
|
D2 |
|
|
|
|
|
|
|
Frequency |
|
|
|
|
|
converter |
Return fan |
|
|
|
|
|
Flow |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
D3 |
|
|
|
|
|
Afbeelding 3.11 Variabel luchtvolume
<![endif]>130BB455.10
20 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
|
|
3.1.14 Constant luchtvolume
CAVof constant-luchtvolumesystemen zijn centrale ventilatiesystemen die gewoonlijk worden gebruikt om grote, gemeenschappelijke zones te voorzien van een minimumhoeveelheid verse, op temperatuur gebrachte lucht. Ze bestaan al langer dan VAV-systemen en komen dus ook voor in oudere gebouwen met meerdere zones. Deze systemen behandelen de verse
lucht in de luchtbehandelingkasten (LBK's). Veel van deze systemen worden ook gebruikt om de lucht in gebouwen te 3 3 verversen en hebben een koelspiraal. Voor het verwarmen en koelen van de individuele zones worden vaak ventilatorlucht-
koelers gebruikt.
3.1.15 De VLT-oplossing
Met een frequentieregelaar kan een aanzienlijke hoeveelheid energie worden bespaard, terwijl de lucht in het gebouw toch goed geregeld wordt. Als terugkoppelingssignaal naar de frequentieregelaars kunnen temperatuursensoren of CO2-sensoren worden gebruikt. Bij het regelen van de temperatuur, de luchtkwaliteit of beide gaat een CAV-systeem uit van de actuele situatie in het gebouw. Wanneer het aantal mensen in de betre‰ende zone afneemt, neemt ook de behoefte aan verse lucht af. De CO2-sensor detecteert lagere niveaus en verlaagt het toerental van de toevoerventilatoren. De retourventilator wordt aangepast om een statisch druksetpoint of een vast verschil tussen de toevoerlucht‚ow en de retourlucht‚ow te handhaven.
Bij een temperatuurregeling, vooral gebruikt in airconditioningsystemen, hangen de vereisten af van de buitentemperatuur en het aantal mensen in de zone. Als de temperatuur tot onder het setpoint daalt, kan de toevoerventilator met een lager toerental gaan werken. De retourventilator wordt aangepast om een statisch druksetpoint te handhaven. Door de lucht‚ow te verminderen, wordt ook de hoeveelheid energie voor het verwarmen of koelen van de verse lucht verminderd, wat een verdere besparing oplevert.
Diverse functies van de toepassingsgerichte HVAC-frequentieregelaar van Danfoss kunnen bijdragen tot een verbeterde werking van uw CAV-systeem. Een van de problemen bij het regelen van een ventilatiesysteem is gebrekkige luchtkwaliteit. De programmeerbare minimumfrequentie kan worden ingesteld om een minimumhoeveelheid toevoerlucht te handhaven, onafhankelijk van het terugkoppelingsof referentiesignaal. De frequentieregelaar bevat ook een PI-regelaar, waarmee zowel de temperatuur als de luchtkwaliteit kan worden bewaakt. Ook als aan de temperatuurvraag wordt voldaan, zorgt de frequentieregelaar voor voldoende luchttoevoer om de luchtkwaliteit te garanderen. De regelaar kan 2 terugkoppelingssignalen bewaken en vergelijken voor het regelen van de retourventilator, door handhaving van een vaste di‰erentiële lucht‚ow tussen de toevoeren retourkanalen.
Cooling coil |
Heating coil |
|
Temperature |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB451.10 |
|
|
|
|
|
|
|
Frequency |
signal |
|
|
|
|
|
|
|
|
converter |
|
|
|
|
Filter |
|
|
|
|
|
Supply fan |
|
D1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Temperature |
|
|
|
|
transmitter |
D2 |
|
|
Pressure |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
signal |
|
|
|
Frequency |
|
|
|
|
converter |
Return fan |
|
|
|
|
|
|
D3 |
|
|
|
Pressure |
|
|
|
transmitter |
|
|
|
|
|
Afbeelding 3.12 Constant luchtvolume
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
21 |
Productoverzicht VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.16 Koeltorenventilator
Koeltorenventilatoren koelen het condenswater in watergekoelde koelsystemen. Watergekoelde koeleenheden zijn de efficiëntste methode om gekoeld water te produceren. Ze zijn maar liefst 20% zuiniger dan luchtgekoelde koeleenheden. Koeltorens bieden vaak de energiezuinigste methode om het condenswater van koeleenheden te koelen, afhankelijk van het
3 3 klimaat.
Deze torens koelen het condenswater door verdamping.
Het condenswater wordt boven in de koeltoren verneveld op het koelpakket om het koeloppervlak te vergroten. De torenventilator blaast lucht door het koelpakket en het vernevelde water om de verdamping te bevorderen. Door de verdamping wordt warmte aan het water onttrokken en daalt de temperatuur. Het gekoelde water wordt opgevangen in het koeltorenreservoir. Vanuit het reservoir wordt het water teruggepompt naar de condensor van de koeleenheden, waarna een nieuwe cyclus begint.
3.1.17 De VLT-oplossing
Met een frequentieregelaar kunnen de ventilatoren van de koeltorens op het gewenste toerental worden geregeld, zodat de temperatuur van het condenswater constant blijft. De frequentieregelaars kunnen ook worden gebruikt om de ventilator waar nodig in en uit te schakelen.
Diverse functies van de toepassingsgerichte HVAC-frequentieregelaar van Danfoss kunnen bijdragen tot een verbeterde werking van uw koeltorenventilatortoepassingen. Als het toerental van de koeltorenventilatoren tot onder een bepaalde waarde daalt, vermindert het e‰ect van de ventilator op het koelen van het water. Bij gebruik van een tandwielkast met spatsmering voor het regelen van de torenventilator is een minimumtoerental van 40-50% nodig.
De door de klant programmeerbare minimumfrequentie-instelling kan deze minimumfrequentie handhaven, ook als de terugkoppeling of de snelheidsreferentie vraagt om een lager toerental.
Een standaardfunctie van de frequentieregelaar is de mogelijkheid om een slaapmodus te programmeren en de ventilator stil te zetten totdat een hoger toerental vereist is. Daarnaast hebben sommige koeltorenventilatoren ongewenste frequenties die trillingen kunnen veroorzaken. U kunt deze frequenties gemakkelijk vermijden door de bypassfrequentiebereiken in de frequentieregelaar te programmeren.
<![if ! IE]><![endif]>130BB453.10
Frequency converter
Water Inlet
|
|
Temperature |
|
|
Sensor |
BASIN |
Water Outlet |
Conderser |
|
|
|
|
|
Water pump |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
Supply
Afbeelding 3.13 Koeltorenventilator
22 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht Design Guide
3.1.18 Condensaatpompen
Condensaatpompen worden hoofdzakelijk gebruikt om water te laten circuleren in de condensor van watergekoelde |
|
|
|
koeleenheden en de bijbehorende koeltorens. Het condenswater neemt de warmte uit de condensor van de koeleenheden |
|
|
|
op en geeft het af aan de lucht in de koeltoren. Deze systemen bieden de efficiëntste methode voor het koelen van water. |
3 |
3 |
|
Ze zijn maar liefst 20% zuiniger dan luchtgekoelde koeleenheden. |
|||
|
|
3.1.19 De VLT-oplossing
Frequentieregelaars worden toegepast bij condensaatpompen, waardoor die niet hoeven te worden geregeld via een smoorklep of door het afdraaien van de pompwaaier.
Door in plaats van een smoorklep een frequentieregelaar te gebruiken, wordt de energie bespaard die anders door de klep zou zijn opgenomen. Dat kan een besparing van 15-20% of meer opleveren. Het afdraaien van de pompwaaier is onomkeerbaar, dus wanneer de omstandigheden wijzigen en een hogere ‚ow vereist is, moet de waaier worden vervangen.
Frequency |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB452.10 |
|
|
||
converter |
|
|
Water |
|
|
Inlet |
|
|
Flow or pressure sensor |
|
|
BASIN |
|
|
Water |
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
|
Outlet |
||
|
||
|
Throttling |
|
Condenser |
valve |
|
Water pump |
|
|
|
Supply |
Afbeelding 3.14 Condensaatpompen
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
23 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3.1.20 Primaire pompen
Primaire pompen in een systeem met primaire/secundaire pompen kunnen worden gebruikt om een constante ‚ow te handhaven in apparaten die bedieningsof regelproblemen vertonen bij een variabele ‚ow. De techniek met primaire/ secundaire pompen koppelt de primaire productiekringloop los van de secundaire distributiekringloop. Hierdoor kunnen
3 3 apparaten zoals koeleenheden een constante ontwerp‚ow aannemen en goed functioneren, terwijl de ‚ow in de rest van het systeem kan variëren.
Wanneer de ‚ow door de verdamper in een koeleenheid afneemt, begint het gekoelde water overgekoeld te raken. Wanneer dat gebeurt, probeert de koeleenheid zijn koelcapaciteit te verminderen. Als de ‚ow ver genoeg of te snel daalt, kan de koeleenheid zijn belasting niet voldoende afvoeren en wordt die door de beveiliging van de koeleenheid uitgeschakeld, waarna een handmatige reset nodig is. Deze situatie komt regelmatig voor in grote installaties, met name wanneer 2 of meer koeleenheden parallel zijn geïnstalleerd en er geen primaire/secundaire pompen worden toegepast.
3.1.21 De VLT-oplossing
Het energieverbruik van de primaire kringloop kan aanzienlijk zijn, afhankelijk van de omvang van het systeem en van de primaire kringloop.
Een frequentieregelaar kan aan het primaire systeem worden toegevoegd in plaats van een smoorklep en/of het afdraaien van de pompwaaiers, waardoor de bedrijfskosten lager worden. De volgende 2 besturingsmethoden worden het vaakst toegepast:
Flowmeter
Omdat de gewenste ‚ow bekend en constant is, kan de pomp rechtstreeks worden geregeld via een ‚owmeter op de uitlaat van elke koeleenheid. Met behulp van de ingebouwde PI-regelaar handhaaft de frequentieregelaar altijd de juiste ‚ow en compenseert hij zelfs de veranderende weerstand in de primaire kringloopleiding bij het gefaseerd inen uitschakelen van koeleenheden en bijbehorende pompen.
Lokale bepaling toerental
De bediener verlaagt de uitgangsfrequentie totdat de ontwerp‚ow bereikt is.
Het gebruik van een frequentieregelaar om het pomptoerental te verlagen, lijkt op het afdraaien van de pompwaaier; het vergt echter geen enkele inspanning en het pomprendement blijft hoger. De inbedrijfsteller verlaagt het toerental van de pomp totdat de juiste ‚ow bereikt is en zet dit toerental vast. De pomp werkt bij elke inschakeling van de koeleenheid met dit toerental. Omdat de primaire kringloop geen regelkleppen of andere mechanismen bevat waardoor de systeemcurve kan veranderen en de variatie als gevolg van het gefaseerd inen uitschakelen van pompen en koeleenheden doorgaans gering is, blijft dit vaste toerental geschikt. Als het later tijdens de levensduur van het systeem nodig is om de ‚ow te verhogen, dan hoeft de frequentieregelaar enkel het pomptoerental te verhogen en hoeft er geen nieuwe pompwaaier te worden geïnstalleerd.
24 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
Flowmeter |
Flowmeter |
F |
F |
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
Frequency Frequency converter converter
Afbeelding 3.15 Primaire pompen
<![endif]>130BB456.10
3 3
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
25 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
3.1.22 Secundaire pompen
Secundaire pompen in een watergekoeld systeem met primaire/secundaire pompen verdelen het gekoelde water over de belastingen van de primaire productiekringloop. Het systeem met primaire/secundaire pompen wordt gebruikt om de kringloopleidingen hydronisch van elkaar los te koppelen. In dat geval wordt de primaire pomp gebruikt om een constante
3 3 ‚ow in de koeleenheden te handhaven, terwijl de secundaire pompen de ‚ow kunnen variëren, meer kunnen regelen en energie kunnen besparen.
Als het concept met primaire/secundaire pompen niet wordt gebruikt bij het ontwerp van een variabel-volumesysteem, kan de koeleenheid zijn belasting niet goed afvoeren wanneer de ‚ow ver genoeg is afgenomen of te snel afneemt. De beveiliging voor een te lage verdampingstemperatuur van de koeleenheid schakelt de koeleenheid in dat geval uit, waarna een handmatige reset nodig is. Deze situatie komt regelmatig voor in grote installaties, met name wanneer 2 of meer koeleenheden parallel zijn geïnstalleerd.
3.1.23 De VLT-oplossing
Hoewel het systeem met primaire/secundaire pompen en 2-wegkleppen minder energie verbruikt en regelproblemen verlicht, worden de werkelijke energiebesparingen en het regelpotentieel gerealiseerd door het toevoegen van frequentieregelaars.
Wanneer de sensoren op de juiste plaats zijn geïnstalleerd, kunnen de pompen dankzij de frequentieregelaars hun toerental variëren en de systeemcurve volgen in plaats van de pompcurve.
Hierdoor wordt geen energie meer verspild en verdwijnt de meeste overdruk, waar 2-wegkleppen gevoelig voor zijn. Wanneer de bewaakte belastingen de gewenste waarde hebben bereikt, worden de 2-wegkleppen gesloten. Hierdoor neemt het drukverschil tussen de belasting en de 2-wegklep toe. Wanneer dit drukverschil begint toe te nemen, wordt de pomp afgeremd om de gewenste opvoerhoogte (ook wel de setpointwaarde genoemd) te handhaven. Deze setpointwaarde wordt berekend door de drukval van de belasting en de 2-wegklep onder ontwerpomstandigheden bij elkaar op te tellen.
LET OP
Bij gebruik van meerdere parallel werkende pompen moeten die allemaal hetzelfde toerental hebben om te zorgen voor een hogere energiebesparing, met een afzonderlijke frequentieregelaar voor elke pomp of met 1 frequentieregelaar die meerdere pompen parallel aandrijft.
|
|
|
|
P |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB454.10 |
|
|
|
Frequency |
|
|
|
|
|
converter |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER |
Frequency |
3 |
|
|
|
|
|
|||
converter |
|
|
|
Afbeelding 3.16 Secundaire pompen
26 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |
Productoverzicht |
Design Guide |
|
|
3.2 Regelingsstructuren
Selecteer [0] Open loop (Geen terugk.) of [1] Closed loop (Met terugk.) in parameter 1-00 Configuratiemodus.
3.2.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling
Reference handling Remote reference
Auto mode
Hand mode
Local reference scaled to Hz
LCP Hand on, o and auto on keys
P 4-14 Motor speed
high limit [Hz]
Remote
Reference
Local
P 4-12 Motor speed low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Ramp
100% |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB892.10 |
|
|
0% |
To motor |
|
control |
|
|
|
|
|
|
100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-100% |
|
|
P 4-10 |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Motor speed |
|
|
|
|
|
direction |
Afbeelding 3.17 Regeling zonder terugkoppeling
Bij de getoonde con€guratie in Afbeelding 3.17 is parameter 1-00 Configuratiemodus ingesteld op [0] Open loop (Geen terugk.). De totale referentie van het referentiebeheersysteem of de lokale referentie loopt via de aan-/ uitloopbegrenzing en snelheidsbegrenzing voordat die naar de motorregeling wordt gestuurd. De uitgang vanaf de motorregeling wordt vervolgens begrensd door de maximumfrequentie.
3.2.2 PM/EC+-motorbesturing
Het EC+-concept van Danfoss biedt de mogelijkheid om hoogefficiënte PM-motoren (permanentmagneetmotoren) in standaard behuizingsgroottes volgens IEC te besturen met frequentieregelaars van Danfoss.
De inbedrijfstellingsprocedure is vergelijkbaar met de bestaande procedure voor asynchrone (inductie-) motoren met gebruikmaking van het Danfoss PM-besturingsprincipe VVC+.
Voordelen voor de klant:
•Onafhankelijk van de motortechnologie (permanentmagneetmotor of inductiemotor)
•Installatie en bediening zoals bij inductiemotoren
•Merkonafhankelijke keuze ten aanzien van systeemcomponenten (zoals motoren)
•Het beste systeemrendement door het selecteren van de beste componenten
•Geschikt voor het aanpassen van bestaande installaties
•Vermogensbereik: 45 kW (60 pk) (200 V), 0,37-90 kW (0,5-121 pk) (400 V), 90 kW (121 pk) (600 V) voor inductiemotoren en 0,37-22 kW (0,5-30 pk) (400 V) voor PM-motoren.
Huidige beperkingen voor PM-motoren:
•Op dit moment enkel ondersteuning tot 22 kW (30 pk).
•LC-€lters worden niet ondersteund in combinatie met PM-motoren.
•Het algoritme voor kinetische backup wordt niet ondersteund voor PM-motoren.
•Biedt alleen ondersteuning voor een volledige AMA, waarbij de statorweerstand Rs in het systeem wordt bepaald.
•Geen blokkeringsdetectie (ondersteund vanaf softwareversie 2.80).
3.2.3Lokale (Hand On) en externe (Auto On) besturing
De frequentieregelaar kan handmatig worden bestuurd via het lokale bedieningspaneel (LCP) of extern worden bestuurd via analoge/digitale ingangen of een seriële bus. Als dit wordt toegestaan in parameter 0-40 [Hand on]-toets op LCP, parameter 0-44 [Off/Reset]-toets LCP en
parameter 0-42 [Auto on]-toets op LCP, is het mogelijk om de frequentieregelaar te starten en te stoppen door te drukken op [Hand On] en [O‰/Reset] op het LCP. Alarmen kunnen worden gereset via de [O‰/Reset]-toets.
3 3
MG18C810 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
27 |
Productoverzicht |
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 |
|
|
|
|
Hand |
O |
Auto |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB893.10 |
|
|
|
|
On |
Reset |
On |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Afbeelding 3.18 LCP-toetsen |
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
De lokale referentie forceert de con€guratiemodus naar een regeling zonder terugkoppeling, ongeacht de instelling van parameter 1-00 Configuratiemodus.
Bij het uitschakelen wordt de lokale referentie hersteld.
3.2.4 Regelstructuur met terugkoppeling
De interne regelaar stelt de frequentieregelaar in staat om deel uit te maken van het te besturen systeem. De frequentieregelaar ontvangt een terugkoppelingssignaal van een sensor in het systeem. De frequentieregelaar
vergelijkt de terugkoppeling met een referentiewaarde van een setpoint en bepaalt of en in hoeverre deze 2 signalen van elkaar verschillen. Vervolgens wordt het motortoerental aangepast om dit verschil op te he‰en.
Denk bijvoorbeeld aan een pomptoepassing waarbij het toerental van de pomp moet worden geregeld om te zorgen voor een constante statische druk in een leiding. De statische-drukwaarde wordt aan de frequentieregelaar doorgegeven als de setpointreferentie. Een statischedruksensor meet de actuele statische druk in de leiding en levert deze data in de vorm van een terugkoppelingssignaal terug aan de frequentieregelaar. Als het terugkoppelingssignaal hoger is dan de setpointreferentie, vertraagt de frequentieregelaar de pomp om de druk te verlagen. Omgekeerd geldt dat wanneer de leidingdruk lager is dan de setpointreferentie, de frequentieregelaar de pomp automatisch versnelt om de door de pomp geleverde druk te verhogen.
Reference |
+ |
S |
|
||
|
_ |
PI |
|
|
*[-1]
Feedback
7-30 PI Normal/Inverse
Control
Afbeelding 3.19 Regelstructuur met terugkoppeling
Hoewel de standaardwaarden voor de terugkoppelingsregelaar van de frequentieregelaar in veel gevallen aanvaardbare prestaties opleveren, kunt u de regeling van het systeem vaak optimaliseren door een aantal parameters aan te passen.
3.2.5 Terugkoppelingsconversie
In sommige toepassingen kan het nuttig zijn om het terugkoppelingssignaal te converteren. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van een druksignaal om een terugkoppeling van de ‚ow te leveren. Aangezien de vierkantswortel van druk evenredig is aan ‚ow, levert de vierkantswortel van het druksignaal een waarde op die evenredig is aan de ‚ow. Zie Afbeelding 3.20.
100% |
<![if ! IE]> <![endif]>130BB894.11 |
|
|
0% |
|
Scale to |
|
To motor |
speed |
|
control |
|
|
|
100% |
|
-100% |
P 4-10 |
|
|
|
Motor speed |
|
direction |
Ref. |
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BB895.10 |
signal |
|
|
|
|
|
|
Ref.+ |
|
PI |
|
|
|
P 20-01 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
||
Desired |
|
|
|
|
|
FB conversion |
|
|
|
||
ow |
FB |
|
P |
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Flow |
Flow |
|
|
|
|
|
|
|
FB |
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
signal |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
Afbeelding 3.20 Conversie van terugkoppelingssignalen
28 |
Danfoss A/S © 04/2018 Alle rechten voorbehouden. |
MG18C810 |