Danfoss VLT HVAC Design guide [da]
ENGINEERING TOMORROW
Design Guide
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
www.vlt.dk
Indholdsfortegnelse Design Guide
Indholdsfortegnelse
1 Introduktion
1.1 Formålet med Design Guiden
1.2 Dokument- og softwareversion
1.3 Sikkerhedssymboler
1.4 Forkortelser
1.5 Yderligere ressourcer
1.6 Ordforklaring
1.7 Eektfaktor
1.8 Regulatorisk overensstemmelse
1.8.1 CE-mærke 9
1.8.2 UL-overensstemmelse 10
1.8.3 Overensstemmelse med RCM-mærke 10
1.8.4 EAC 10
1.8.5 UkrSEPRO 11
2 Sikkerhed
2.1 Uddannet personale
2.2 Sikkerhedsforanstaltninger
6
6
6
6
7
7
7
9
9
12
12
12
3 Produktoversigt
3.1 Fordele
3.1.1 Hvorfor anvende en frekvensomformer til styring af ventilatorer og pumper? 14
3.1.2 Den klare fordel – energibesparelser 14
3.1.3 Eksempel på energibesparelser 14
3.1.4 Sammenligning af energibesparelser 15
3.1.5 Eksempel med en varierende gennemstrømning over et år 16
3.1.6 Bedre styring 17
3.1.7 Ikke behov for stjerne-/trekantstarter eller softstarter 17
3.1.8 Brug af en frekvensomformer sparer penge 17
3.1.9 Uden en frekvensomformer 18
3.1.10 Med en frekvensomformer 19
3.1.11 Applikationseksempler 20
3.1.12 Variable Air Volume (variabel luftvolumen) 20
3.1.13 Løsning med VLT
3.1.14 Konstant luftvolumen 21
3.1.15 Løsning med VLT
14
14
®
®
20
21
3.1.16 Køletårnsventilator 22
3.1.17 Løsning med VLT
3.1.18 Kondensatpumper 23
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 1
®
22
Indholdsfortegnelse
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.19 Løsning med VLT
®
3.1.20 Primære pumper 24
3.1.21 Løsning med VLT
®
3.1.22 Sekundære pumper 26
3.1.23 Løsning med VLT
®
3.2 Styringsstrukturer
3.2.1 Styringsstruktur, åben sløjfe 27
3.2.2 PM/EC+ motorstyring 27
3.2.3 Styring med lokalbetjening (Hand On) og ernbetjening (Auto On) 27
3.2.4 Styringsstruktur for lukket sløjfe 28
3.2.5 Feedbackkonvertering 28
3.2.6 Referencehåndtering 29
3.2.7 Finjustering af frekvensomformerens styreenhed til lukket sløjfe 30
3.2.8 Manuel justering af PI 30
3.3 Omgivelsesforhold for kørsel
3.4 Generelle forhold vedrørende EMC
3.4.1 Oversigt over EMC-emissioner 36
23
24
26
27
30
36
3.4.2 Emissionskrav 38
3.4.3 Testresultater for EMC-emission 39
3.4.4 Oversigt over harmoniske emissioner 40
3.4.5 Harmoniske emissionskrav 40
3.4.6 Harmoniske testresultater (emission) 40
3.4.7 Immunitetskrav 42
3.5 Galvanisk adskillelse (PELV)
3.6 Lækstrøm til jord
3.7 Ekstreme driftsforhold
3.7.1 Termisk motorbeskyttelse (ETR) 44
3.7.2 Termistorindgange 44
4 Valg og bestilling
4.1 Typekode
4.2 Optioner og tilbehør
4.2.1 LCP-betjeningspanel 47
4.2.2 Montering af LCP i tavlefronten 47
4.2.3 IP21/NEMA Type 1-kapslingssæt 48
42
43
43
46
46
47
4.2.4 Afkoblingsplade 49
4.3 Bestillingsnumre
50
4.3.1 Optioner og tilbehør 50
4.3.2 Harmoniske ltre 51
4.3.3 Eksternt RFI-lter 53
2 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Indholdsfortegnelse Design Guide
5 Installation
5.1 Elektrisk installation
5.1.1 Netforsyning og motortilslutning 56
5.1.2 EMC-korrekt elektrisk installation 61
5.1.3 Styreklemmer 63
6 Programmering
6.1 Indledning
6.2 LCP-betjeningspanel (LCP)
6.3 Menuer
6.3.1 Statusmenu 65
6.3.2 Kvikmenu 65
6.3.3 Hovedmenu 79
6.4 Hurtig overførsel af parameterindstillinger mellem ere frekvensomformere
6.5 Aæsning og programmering af indekserede parametre
6.6 Initialisering til fabriksindstillinger
7 Installation og opsætning af RS485
54
54
64
64
64
65
79
80
80
81
7.1 RS485
7.1.1 Oversigt 81
7.1.2 Netværksforbindelse 81
7.1.3 Opsætning af frekvensomformerhardware 81
7.1.4 Parameterindstillinger for Modbus-kommunikation 82
7.1.5 EMC-retningslinjer 82
7.2 FC-protokol
7.2.1 Oversigt 83
7.2.2 FC med Modbus RTU 83
7.3 Parameterindstillinger til aktivering af protokol
7.4 Rammestruktur for FC-protokolmeddelelser
7.4.1 Indhold af et tegn (byte) 83
7.4.2 Telegramstruktur 83
7.4.3 Telegramlængde (LGE) 84
7.4.4 Frekvensomformeradresse (ADR) 84
7.4.5 Datakontrolbyte (BCC) 84
7.4.6 Datafeltet 84
81
83
83
83
7.4.7 PKE-feltet 84
7.4.8 Parameternummer (PNU) 85
7.4.9 Indeks (IND) 85
7.4.10 Parameterværdi (PWE) 85
7.4.11 Datatyper, der understøttes af frekvensomformeren 85
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 3
Indholdsfortegnelse
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
7.4.12 Konvertering 86
7.4.13 Procesord (PCD) 86
7.5 Eksempler
7.5.1 Skrivning af en parameterværdi 86
7.5.2 Læsning af en parameterværdi 86
7.6 Oversigt over Modbus RTU
7.6.1 Indledning 87
7.6.2 Oversigt 87
7.6.3 Frekvensomformer med Modbus RTU 87
7.7 Netværkskonguration
7.8 Rammestruktur for Modbus RTU-meddelelse
7.8.1 Indledning 88
7.8.2 Struktur for Modbus RTU-telegram 88
7.8.3 Start/stop-felt 88
7.8.4 Adressefelt 88
7.8.5 Funktionsfelt 89
7.8.6 Datafelt 89
7.8.7 CRC-kontrolfelt 89
7.8.8 Spoleregisteradressering 89
86
87
88
88
7.8.9 Adgang via PCD skriv/læs 91
7.8.10 Sådan styres frekvensomformeren 91
7.8.11 Funktionskoder, som understøttes af Modbus RTU 91
7.8.12 Modbus-undtagelseskoder 92
7.9 Adgang til parametre
7.9.1 Parameterhåndtering 92
7.9.2 Datalagring 92
7.9.3 IND (indeks) 92
7.9.4 Tekstblokke 92
7.9.5 Konverteringsfaktor 92
7.9.6 Parameterværdier 92
7.10 Eksempler
7.10.1 Læs spolestatus (01 hex) 93
7.10.2 Tving/skriv enkelt spole (05 hex) 93
7.10.3 Tving/skriv ere spoler (0F hex) 94
7.10.4 Læs holderegistre (03 hex) 94
7.10.5 Forudindstil enkelt register (06 hex) 94
92
93
7.10.6 Forudindstil ere registre (10 hex) 95
7.10.7 Læs/skriv ere registre (17 hex) 95
7.11 Danfoss FC-styreprol
7.11.1 Styreord i henhold til FC-prol (8–10 Protokol = FC-prol) 96
4 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
96
Indholdsfortegnelse Design Guide
7.11.2 Statusord i henhold til FC-prol (STW) 97
7.11.3 Bushastighedsreferenceværdi 99
8 Generelle specikationer
8.1 Mekaniske mål
8.1.1 Montering side-om-side 100
8.1.2 Frekvensomformerens mål 101
8.1.3 Forsendelsens mål 104
8.1.4 Frembygning 105
8.2 Specikationer for netforsyning
8.2.1 3 x 200–240 V AC 105
8.2.2 3 x 380–480 V AC 106
8.2.3 3 x 525–600 V AC 110
8.3 Sikringer og afbrydere
8.4 Generelle tekniske data
8.4.1 Netforsyning (L1, L2, L3) 113
8.4.2 Motorudgang (U, V, W) 113
8.4.3 Kabellængde og tværsnit 113
8.4.4 Digitale indgange 113
8.4.5 Analoge indgange 114
100
100
105
111
113
8.5 dU/Dt
Indeks
8.4.6 Analog udgang 114
8.4.7 Digital udgang 114
8.4.8 Styrekort, seriel kommunikation via RS485 115
8.4.9 Styrekort, 24 V DC-udgang 115
8.4.10 Relæudgang 115
8.4.11 Styrekort 10 V DC-udgang 116
8.4.12 Omgivelsesforhold 116
116
119
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 5
Introduktion
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
1 Introduktion
1.1 Formålet med Design Guiden
Denne Design Guide er tiltænkt projekt- og systemingeniører, rådgivende designingeniører samt applikations- og
produktspecialister. Den indeholder tekniske oplysninger
om frekvensomformerens egenskaber i forbindelse med
integrering i motorstyringen og overvågningssystemer.
Oplysninger om drift, krav og anbefalinger til systemintegration er beskrevet i detaljer. Oplysninger om karakteristik
for indgangseekt, udgang for motorstyring og omgivende
driftsforhold for frekvensomformeren er veldokumenteret.
Følgende er også indeholdt:
Sikkerhedsfunktioner.
•
Overvågning af fejltilstand.
•
Driftsstatusrapportering.
•
Egenskaber for seriel kommunikation.
•
Programmerbare optioner og funktioner
•
Detaljerede oplysninger om design er også omfatter, som
for eksempel:
Krav til sitet.
•
Kabler.
•
Sikringer.
•
Styreledninger.
•
Apparatstørrelser og vægt.
•
Anden vigtig information, der er nødvendig for at
•
kunne planlægge systemintegration.
En gennemgang af de detaljerede produktoplysninger i
designfasen muliggør udviklingen af et godt gennemtænkt
system med optimal funktionalitet og virkningsgrad.
(25 hk) 400 V IP54 og lavere. Denne funktion kræver
software- og hardwareopdateringer og introducerer nogle
begrænsninger, hvad angår bagudkompatibilitet for
kapslingsstørrelser H1–H5 og I2–I4. Se Tabel 1.2 vedrørende
begrænsningerne.
Software
kompatibilitet
Gammel software
(OSS-l version 3.xx
og derunder)
Ny software
(OSS-l version 4.xx
eller højere)
Hardware
kompatibilitet
Gammelt eektkort
(produktionsuge 33
2017 eller tidligere)
Nyt eektkort
(produktionsuge 34
2017 eller senere)
Tabel 1.2 Software- og hardwarekompatibilitet
Sikkerhedssymboler
1.3
Følgende symboler anvendes i denne vejledning:
Gammelt styrekort
(produktionsuge 33
2017 eller tidligere)
Ja Nej
Nej Ja
Gammelt styrekort
(produktionsuge 33
2017 eller tidligere)
Ja (kun software-
version 3.xx eller
derunder)
Ja (software SKAL
opdateres til version
3.xx eller derunder,
ventilatoren kører
kontinuerligt ved
fuld hastighed)
Nyt styrekort
(produktionsuge 34
2017 eller senere)
Nyt styrekort
(produktionsuge 34
2017 eller senere)
Ja (software SKAL
opdateres til version
4.xx eller højere)
Ja (kun software-
version 4.xx eller
højere)
VLT® er et registreret varemærke.
Dokument- og softwareversion
1.2
Denne manual bliver regelmæssigt gennemgået og
opdateret. Alle forslag til forbedringer er velkomne.
Udgave Bemærkninger Software-
version
MG18C8xx Opdatér til nye software- og
hardwareversioner.
Tabel 1.1 Dokument- og softwareversion
Fra softwareversion 4.0x og nyere (fra produktionsuge 33
2017) implementeres kølepladeventilatorfunktionen med
variabel hastighed i frekvensomformeren ved
relser på 22 kW (30 hk) 400 V IP20 og lavere, og 18,5 kW
6 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
4.2x
eektstør-
ADVARSEL
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre
dødsfald eller alvorlig personskade.
FORSIGTIG
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre
mindre eller moderat personskade. Kan også bruges til
at advare mod usikre fremgangsmåder.
BEMÆRK!
Angiver vigtige oplysninger, herunder situationer som
kan resultere i skade på udstyr eller ejendom.
Introduktion Design Guide
1.4 Forkortelser
°C
°F
A Ampere/AMP
AC Vekselstrøm
AMA Automatisk motortilpasning
AWG American Wire Gauge
DC Jævnstrøm
EMC Elektromagnetisk kompatibilitet
ETR Elektronisk termorelæ
FC Frekvensomformer
f
M,N
kg Kilogram
Hz Hertz
I
INV
I
LIM
I
M,N
I
VLT,MAKS
I
VLT,N
kHz Kilohertz
LCP LCP-betjeningspanel
m Meter
mA Milliampere
MCT Motion control-værktøj (Motion control
mH Millihenry-induktans
min Minut
ms Millisekund
nF Nanofarad
Nm Newtonmeter
n
s
P
M,N
PCB Printplade
PELV Beskyttende ekstra lav spænding
Regen Regenerative klemmer
O/MIN Omdrejninger pr. minut
s Sekund
T
LIM
U
M,N
V Volt
Tabel 1.3 Forkortelser
Yderligere ressourcer
1.5
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Quick Guide
•
indeholder grundlæggende oplysninger om
mekaniske mål, montering og programmering.
VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Programming Guide
•
indeholder oplysninger om programmering og
omfatter komplette parameterbeskrivelser.
Grader celsius
Grader fahrenheit
Nominel motorfrekvens
Nominel udgangsstrøm for vekselretter
Strømgrænse
Nominel motorstrøm
Maksimal udgangsstrøm
Nominel udgangsstrøm leveret af frekvensomformeren
tool)
Synkron motorhastighed
Nominel motoreekt
Momentgrænse
Nominel motorspænding
Danfoss VLT® Energy Box software. Vælg PC-
•
software download på www.danfoss.com/en/
service-and-support/downloads/dds/vlt-energy-box/.
Med VLT® Energy Box Software kan der foretages
sammenligninger af energiforbruget for HVACventilatorer og -pumper, der drives af Danfossfrekvensomformere og alternative metoder til
owstyring. Anvend dette værktøj til præcist at
beregne omkostningerne og tilbagebetalingen
ved brug af Danfoss-frekvensomformere på HVACventilatorer, -pumper og køletårne.
Den tekniske dokumentation fra Danfoss er tilgængelig i
elektronisk form på dokumentations-CD'en, der medsendes
produktet, eller i trykt form hos den lokale Danfoss-salgsafdeling.
MCT 10-opsætningssoftware support
Download softwaren fra www.danfoss.com/en/service-andsupport/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/.
Under monteringsprocessen af softwaren angives
adgangskode 81463800 for at aktivere FC 101-funktionaliteten. En licensnøgle er ikke påkrævet for at anvende FC
101-funktionaliteten.
Den seneste software indeholder ikke altid de seneste
frekvensomformeropdateringer. Kontakt den lokale salgsafdeling for at få de seneste frekvensomformeropdateringer
(*.upd-ler), eller download frekvensomformeropdateringerne fra www.danfoss.com/en/service-and-support/
downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/#Overview.
Ordforklaring
1.6
Frekvensomformer
I
VLT, MAKS
Den maksimale udgangsstrøm.
I
VLT,N
Den nominelle udgangsstrøm leveret af frekvensomformeren.
U
VLT, MAKS
Den maksimale udgangsspænding.
Indgang
Den tilsluttede motor kan startes og stoppes via LCP'et og
de digitale indgange. Funktionerne er opdelt i to grupper
som beskrevet i Tabel 1.4. Funktionerne i gruppe 1 har
højere prioritet end funktionerne i gruppe 2.
Gruppe 1
Gruppe 2
Tabel 1.4 Styrekommandoer
Nulstil, friløbsstop, nulstil og friløbsstop, hurtigt
stop, DC-bremse, stop og [O]-tasten.
Start, pulsstart, reversering, reverseret start, jog
og fastfrys udgang.
Motor
f
JOG
Motorfrekvensen, når jog-funktionen er aktiveret (via
digitale klemmer).
1 1
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 7
175ZA078.10
Moment
Kipgrænse
o/min
Introduktion
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
f
M
Motorfrekvensen.
f
MAKS
Den maksimale motorfrekvens.
f
MIN
Den minimale motorfrekvens.
f
M,N
Den nominelle motorfrekvens (typeskiltdata).
I
M
Motorstrømmen.
I
M,N
Den nominelle motorstrøm (typeskiltdata).
n
M,N
Motorens nominelle hastighed (typeskiltdata).
P
M,N
Den nominelle motoreekt (typeskiltdata).
U
M
Den aktuelle motorspænding.
U
M,N
Den nominelle motorspænding (typeskiltdata).
Løsrivelsesmoment
Busreference
Signal, der sendes til den serielle kommunikationsport (FCport).
Preset-reference
En deneret preset-reference, der kan indstilles fra -100 %
til +100 % af referenceområdet. Der kan vælges otte
preset-referencer via de digitale klemmer.
Ref
MAKS
Bestemmer forholdet mellem referenceindgangen ved
100 % af fuld skalaværdi (typisk 10 V, 20 mA) og den
resulterende reference. Maksimumreferenceværdien, der er
indstillet i parameter 3-03 Maksimumreference.
Ref
MIN
Bestemmer forholdet mellem referenceindgangen ved 0 %
af værdien (typisk 0 V, 0 mA, 4 mA) og den resulterende
reference. Minimumreferenceværdien indstilles i
parameter 3-02 Minimumreference.
Analoge indgange
De analoge indgange bruges til at styre forskellige
funktioner i frekvensomformeren.
Der ndes to typer analoge indgange:
Strømindgang: 0–20 mA og 4–20 mA
•
Spændingsindgang: 0–10 V DC
•
Analoge udgange
De analoge udgange kan levere et signal på 0-20 mA,
4-20 mA eller et digitalt signal.
Automatisk motortilpasning, AMA
AMA-algoritmen bestemmer de elektriske parametre for
den tilsluttede motor ved stilstand og kompenserer for
modstanden baseret på motorkablets længde.
Digitale indgange
De digitale indgange kan bruges til styring af forskellige
funktioner i frekvensomformeren.
Digitale udgange
Frekvensomformeren er forsynet med to Solid Stateudgange, der kan levere et 24 V DC-signal (maksimum
Illustration 1.1 Løsrivelsesmoment
40 mA).
Relæudgange
η
VLT
Frekvensomformerens virkningsgrad deneres som
forholdet mellem den afgivne og den modtagne eekt.
Start-deaktiver-kommando
En stopkommando, der tilhører styrekommandoerne i
gruppe 1. Se Tabel 1.4.
Stopkommando
Se Tabel 1.4.
Analog reference
Et signal, der sendes til de analoge indgange 53 eller 54.
Det kan være spænding eller strøm.
Strømindgang: 0–20 mA og 4–20 mA
•
Spændingsindgang: 0–10 V DC
•
Frekvensomformeren har to programmerbare relæudgange.
ETR
Elektronisk termorelæ er en beregning af termisk
belastning baseret på aktuel belastning og tid. Den har til
formål at beregne motortemperaturen og forhindre
overophedning af motoren.
Initialisering
Ved initialisering (parameter 14-22 Driftstilstand) indstilles
frekvensomformerens programmerbare parametre igen til
fabriksindstillingerne.
Parameter 14-22 Driftstilstand initialiserer ikke kommunikationsparametrene, fejlloggen eller re mode-loggen.
8 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Introduktion Design Guide
Periodisk driftscyklus
Periodisk drift betyder en sekvens af driftscyklusser. Hver
cyklus består af en periode med og en periode uden
belastning. Driften kan være enten periodisk drift eller
ikke-periodisk drift.
LCP
Betjeningspanelet udgør en komplet grænseade til styring
og programmering af frekvensomformeren. Betjeningspanelet er aftageligt på IP20-apparater og fastmonteret på
IP54-apparater. Det kan monteres op til 3 m (9,8 fod) fra
frekvensomformeren, f.eks. i et frontpanel ved hjælp af
installationssætoptionen.
Lsb
Mindst betydende bit.
MCM
Forkortelse for Mille Circular Mil, som er en amerikansk
måleenhed for kabeltværsnit. 1 MCM = 0,5067 mm2.
Msb
Mest betydende bit.
Online-/oineparametre
Ændringer af onlineparametre aktiveres, umiddelbart efter
at dataværdien er ændret. Tryk på [OK] for at aktivere
oineparametre.
PI-regulering
PI-reguleringen opretholder den ønskede hastighed og
temperatur og det ønskede tryk osv. ved at tilpasse
udgangsfrekvensen til den varierende belastning.
RCD
Fejlstrømsafbryder.
Opsætning
Der kan gemmes parameterindstillinger i to opsætninger.
Skift mellem de to parameteropsætninger og rediger i en
opsætning, mens en anden er aktiv.
Slipkompensering
Frekvensomformeren kompenserer for motorslippet ved at
give frekvensen et tilskud, der følger den målte motorbelastning, således at motorhastigheden holdes næsten
konstant.
Smart Logic Control (SLC)
SLC er en række brugerdenerede handlinger, som afvikles,
når de tilknyttede brugerdenerede hændelser evalueres
som sande af SLC.
Termistor
Temperaturafhængig modstand, der placeres, hvor
temperaturen ønskes overvåget (frekvensomformer eller
motor).
Trip
Tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, for eksempel hvis
frekvensomformeren udsættes for en overtemperatur, eller
når frekvensomformeren beskytter motoren, processen eller
mekanismen. Genstart forhindres, indtil årsagen til fejlen er
ophørt, og trip-tilstanden annulleres ved at aktivere
nulstilling. I nogle tilfælde kan nulstillingen udføres
automatisk via programmering. Trip må ikke benyttes til
personbeskyttelse.
Triplås
En tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, hvor en frekvensomformer beskytter sig selv og kræver fysisk indgriben, for
eksempel hvis frekvensomformeren udsættes for
kortslutning på udgangen. En triplås kan kun annulleres
ved at afbryde netforsyningen, erne årsagen til fejlen og
tilslutte frekvensomformeren igen. Genstart forhindres,
indtil trip-tilstanden annulleres ved at aktivere nulstilling. I
nogle tilfælde kan nulstillingen udføres automatisk via
programmering. Triplås må ikke benyttes til personbeskyttelse.
VT-karakteristik
Variabel momentkarakteristik, som anvendes til pumper og
ventilatorer.
+
VVC
Sammenlignet med almindelig spændings-/frekvensforholdsstyring giver Voltage Vector Control (VVC+) forbedret
dynamik og stabilitet både ved ændring af hastighedsreference og i forhold til belastningsmomentet.
1.7 Eektfaktor
Eektfaktoren angiver, i hvilken grad frekvensomformeren
belaster netforsyningen. Eektfaktoren er forholdet mellem
I1 og I
, hvor I1 er den grundlæggende strøm, og I
RMS
RMS
er
den totale RMS-strøm inklusive harmoniske strømme. En
lavere eektfaktor betyder højere I
for den samme kW-
RMS
ydelse.
Effektfaktor =
3 × U × I1× cosϕ
3 × U × I
RMS
Eektfaktoren til trefaset styring:
Effekt faktor =
= I
2
+ I
1
I
RMS
I1 × cosϕ1
I
RMS
2
2
+ I
+ . . + I
5
7
I
1
=
eftersomcosϕ1 = 1
I
RMS
2
n
En høj eektfaktor indikerer, at de forskellige harmoniske
strømme er lave.
Frekvensomformerens indbyggede DC-spoler producerer en
høj eektfaktor, hvilket minimerer belastningen af netforsyningen.
Regulatorisk overensstemmelse
1.8
Frekvensomformere er konstrueret i overensstemmelse
med de direktiver, der er beskrevet i dette afsnit.
1.8.1 CE-mærke
CE-mærket (Communauté européenne) indikerer, at
producenten af produktet overholder alle gældende EUdirektiver. De EU-direktiver, der gælder for design og
fremstilling af af frekvensomformere, er anført i Tabel 1.5.
1 1
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 9
Introduktion
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
BEMÆRK!
CE-mærket regulerer ikke produktets kvalitet. De
tekniske specikationer kan ikke udledes af CE-mærket.
1.8.2 UL-overensstemmelse
UL-registreret
BEMÆRK!
Frekvensomformere med integreret sikkerhedsfunktion
skal overholde maskindirektivet.
EU-direktiv Version
Lavspændingsdirektivet 2014/35/EU
EMC-direktivet 2014/30/EU
ErP-direktivet
Tabel 1.5 EU-direktiver gældende for frekvensomformere
Overensstemmelseserklæringer kan fås ved anmodning.
1.8.1.1 Lavspændingsdirektivet
Lavspændingsdirektivet nder anvendelse for alt elektrisk
udstyr, der anvendes i spændingsområderne 50-1.000 V AC
og 75-1.600 V DC.
Formålet med direktivet er at sikre personbeskyttelse og
undgå beskadigelse af ejendom ved drift af elektrisk
udstyr, der er installeret, og som vedligeholdes korrekt i
den tilsigtede applikation.
1.8.1.2 EMC-direktivet
Formålet med EMC-direktivet (elektromagnetisk kompatibilitet) er at reducere elektromagnetisk forstyrrelse og
højne immunitet af elektrisk udstyr og installationer. Det
grundlæggende beskyttelseskrav beskrevet i EMC-direktivet
2014/30/EU angiver, at apparater, som genererer elektromagnetisk forstyrrelse (EMI), eller hvis drift kan påvirkes af
EMI, skal være designet til at begrænse frembringelsen af
elektromagnetisk forstyrrelse og skal have en passende
grad af immunitet til EMI, når disse er korrekt installeret og
vedligeholdes og anvendes som beregnet.
Apparater med elektrisk udstyr, der anvendes i enkeltstående løsninger, eller som en del af et system, skal være
udstyret med CE-mærket. Systemer kræver ikke CE-mærket,
men de skal overholde de grundlæggende beskyttelseskrav
beskrevet i EMC-direktivet.
1.8.1.3 ErP-direktivet
ErP-direktivet er det Europæiske Ecodesign-direktiv for
energirelaterede produkter. Direktivet beskriver ecodesignkravene til energirelaterede produkter, herunder
frekvensomformere. Formålet med direktivet er at øge
energieektivitet og niveauet for beskyttelse af miljøet,
idet sikkerheden omkring energiforsyningen øges.
Miljømæssig påvirkning af energirelaterede produkter
omfatter energiforbrug gennem hele produktets livscyklus.
Illustration 1.2 UL
BEMÆRK!
IP54-apparater er ikke UL-certicerede.
Frekvensomformeren overholder fastholdelseskravene for
termisk hukommelse i UL 508C. Se afsnittet Termisk
motorbeskyttelse i den produktrelevante Design Guide for
ere oplysninger.
1.8.3 Overensstemmelse med RCM-mærke
Illustration 1.3 RCM-mærke
RCM-mærket angiver overensstemmelse med gældende
tekniske standarder for elektromagnetisk kompatibilitet
(EMC). RCM-mærket er påkrævet, når elektriske og
elektroniske apparater skal etableres på markedet i
Australien og New Zealand. RCM-mærkets regulatoriske
retningslinjer omhandler kabelbåret og udstrålet emission.
Anvend de emissionsgrænser, der er angivet i EN/IEC
61800-3, for frekvensomformere. En overensstemmelseserklæring kan fås ved anmodning.
1.8.4 EAC
Illustration 1.4 EAC-mærke
EAC-mærket for euroasiatisk overensstemmelse angiver, at
produktet overholder alle krav og tekniske bestemmelser,
der gælder for produktet i henhold til Den Euroasiatiske
Toldunion, som består af medlemsstaterne i Den Euroasiatiske Økonomiske Union.
EAC-logoet skal forendes både på produktmærkatet og på
mærkatet på emballagen. Alle produkter, der anvendes i
EAC-området, skal købes hos Danfoss i EAC-området.
10 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
089
Introduktion Design Guide
1.8.5 UkrSEPRO
Illustration 1.5 UkrSEPRO
UKrSEPRO-certikatet sikrer kvalitet og sikkerhed for både
produkter og service samt produktionsstabilitet i henhold
til ukrainske regulatoriske standarder. UKrSEPRO-certikatet
er et påkrævet dokument, der skal anvendes ved toldbehandling, for alle produkter, der sendes ind eller ud af
ukrainsk territorium.
1 1
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 11
Sikkerhed
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2 Sikkerhed
22
2.1 Uddannet personale
Korrekt og pålidelig transport, lagring, montering, drift og
vedligeholdelse er påkrævet for problemfri og sikker drift
af frekvensomformeren. Det er kun tilladt for uddannet
personale at montere eller betjene dette udstyr.
Uddannet personale
som er autoriseret til at montere, idriftsætte og
vedligeholde udstyr, systemer og kredsløb i overensstemmelse med relevante love og bestemmelser.
Derudover skal personalet være bekendt med de instruktioner og sikkerhedsforanstaltninger, der er beskrevet i
denne vejledning.
deneres som udlærte medarbejdere,
2.2 Sikkerhedsforanstaltninger
ADVARSEL
HØJSPÆNDING
Frekvensomformere indeholder højspænding, når de er
tilsluttet netspændingen, DC-forsyning eller belastningsfordeling. Hvis montering, start og vedligeholdelse
udføres af personale, der ikke er uddannet til det, kan
det resultere i død eller alvorlig personskade.
Montering, start og vedligeholdelse må kun
•
udføres af personale, der er uddannet til det.
Før der foretages service- eller reparations-
•
arbejde, skal der anvendes et egnet
måleapparat til at måle spændingen og for at
sikre, at der ikke er resterende spænding i
frekvensomformeren.
ADVARSEL
UTILSIGTET START
Når frekvensomformeren er tilsluttet netspændingen, DCforsyningen eller belastningsfordeling, kan motoren
starte pludseligt. Utilsigtet start under programmering,
service- eller reparationsarbejde kan resultere i død,
alvorlig personskade eller beskadigelse af udstyr eller
ejendom. Motoren kan startes med en ekstern kontakt,
en eldbuskommando, et indgangsreferencesignal fra
LCP'et eller LOP'et, via ernbetjening ved hjælp af
MCT 10-opsætningssoftware, eller efter en slettet
fejltilstand.
For at undgå utilsigtet motorstart:
Tryk på [O/Reset] på LCP'et, før program-
•
mering af parametre.
Afbryd frekvensomformeren fra netforsyningen.
•
Frekvensomformeren, motoren og det drevne
•
udstyr skal være fuldstændigt tilsluttet og
samlet, før frekvensomformeren tilsluttes
netspændingen, DC-forsyningen eller belastningsfordeling.
ADVARSEL
AFLADNINGSTID
Frekvensomformeren indeholder DC-link-kondensatorer,
der kan forblive opladede, selv når frekvensomformeren
ikke er forsynet med strøm. Der kan være højspænding
til stede, selv når LED-advarselslamperne er slukkede.
Det kan resultere i død eller alvorlig personskade, hvis
der ikke ventes det angivne tidsrum, efter at strømmen
er slået fra, før der udføres service- eller reparationsarbejde.
Stop motoren.
•
Frakobl netspændingen og de eksterne DC-link-
•
strømforsyninger, herunder reservebatterier
(backup), UPS og DC-link-tilslutninger til andre
frekvensomformere.
Afbryd eller lås PM-motor.
•
Vent, indtil kondensatorerne er helt aadede.
•
Minimumventetiden er angivet i Tabel 2.1.
Før der foretages service- eller reparations-
•
arbejde, skal der anvendes et egnet
måleapparat til at måle spændingen og for at
sikre, at kondensatorerne er fuldt aadede.
12 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Sikkerhed Design Guide
Spænding
[V]
3 x 200 0,25–3,7 (0,33–5) 4
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 Aadningstid
Eektområde [kW (hk)] Minimumventetid
(minutter)
ADVARSEL
FARLIG LÆKSTRØM
Lækstrømmene overstiger 3,5 mA. Hvis frekvensomformeren ikke jordes korrekt, kan det resultere i død
eller alvorlig personskade.
Sørg for, at udstyret jordes korrekt af en
•
autoriseret elektriker.
ADVARSEL
FARER VED UDSTYRET
Kontakt med roterende aksler og elektrisk udstyr kan
resultere i død eller alvorlig personskade.
Sørg for, at montering, start og vedligeholdelse
•
må kun udføres af uddannet og kvaliceret
personale.
Elektrisk arbejde skal overholde nationale og
•
lokale sikkerhedsforskrifter.
Følg procedurerne i denne manual.
•
2 2
FORSIGTIG
FARE PGA. INTERN FEJL
En intern fejl i frekvensomformeren kan resultere i
alvorlig personskade, når frekvensomformeren ikke er
lukket korrekt.
Sørg for, at alle dæksler er på plads og fastgjort
•
sikkert, inden apparatet forsynes med strøm.
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 13
120
100
80
60
40
20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
120
100
80
60
40
20
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Volume %
Volume %
INPUT POWER % PRESSURE %
SYSTEM CURVE
FAN CURVE
A
B
C
130BA781.11
ENERGY
CONSUMED
Produktoversigt
3 Produktoversigt
3.1 Fordele
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
33
3.1.1 Hvorfor anvende en
frekvensomformer til styring af
ventilatorer og pumper?
En frekvensomformer udnytter det faktum, at centrifugale
ventilatorer og pumper følger proportionalitetslovene. Se
kapitel 3.1.3 Eksempel på energibesparelser for oplysninger.
3.1.2 Den klare fordel – energibesparelser
Den elektriske energibesparelse er den klare fordel ved at
anvende en frekvensomformer til hastighedsstyring af
ventilatorer eller pumper.
Sammenlignet med alternative styresystemer og
teknologier er en frekvensomformer det mest energioptimale styresystem til styring af ventilator- og
pumpeanlæg.
Illustration 3.1 Ventilatorkurver (A, B og C) for reducerede
ventilatorvolumener
Illustration 3.2 Energibesparelser med frekvensomformer-
løsning
Når en frekvensomformer anvendes til at reducere ventilatorkapaciteten til 60 %, kan der opnås energibesparelser på
mere end 50 % i typiske applikationer.
3.1.3 Eksempel på energibesparelser
Som vist i Illustration 3.3 styres gennemstrømningen ved at
ændre O/MIN. Ved at reducere hastigheden med kun 20 %
fra den nominelle hastighed reduceres gennemstrømningen tilsvarende 20 %. Det skyldes, at
gennemstrømningen er direkte proportional med O/MIN.
Elektricitetsforbruget reduceres imidlertid med 50 %.
Hvis det pågældende anlæg skal kunne levere en gennemstrømning på 100 % meget få dage om året og den
resterende del af året i gennemsnit under 80 % af den
nominelle gennemstrømning, opnår man en energibesparelse på mere end 50 %.
Illustration 3.3 beskriver afhængigheden af gennemstrømning, tryk og strømforbrug pr. O/MIN.
14 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
130BA782.10
Discharge
damper
Less energy savings
IGV
Costlier installation
Maximum energy savings
Produktoversigt Design Guide
Illustration 3.3 Proportionalitetslovene
3 3
Q
n
1
Gennemstrø mning :
=
2
n
1
n
2
3
n
1
n
2
H
Tryk:
Effekt:
Q = gennemstrømning P = eekt
Q1 = nominel gennemstrømning
Q2 = reduceret gennemstrømning
H = tryk n = hastighedsstyring
H1 = nominelt tryk n1 = nominel hastighed
H2 = reduceret tryk n2 = reduceret hastighed
1
=
H
2
P
1
P
2
Tabel 3.1 Proportionalitetslovene
1
=
Q
n
2
2
P1 = nominel eekt
P2 = reduceret eekt
3.1.4 Sammenligning af energibesparelser
Frekvensomformerløsningen fra Danfoss tilbyder store
besparelser sammenlignet med traditionelle energibesparende løsninger, som for eksempel en løsning med
udløbsspjæld og IGV (ledeapparat). Dette skyldes, at
frekvensomformeren er i stand til at styre ventilatorhastigheden i henhold til termisk belastning på systemet, og
frekvensomformeren har en indbygget funktion, der gør
det muligt for frekvensomformeren at fungere som et
bygningsstyringssystem (BMS).
Illustration 3.3 illustrerer typiske energibesparelser, der kan
opnås med tre almindelige løsninger, når ventilatorvolumen reduceres til 60 %.
Som grafen viser, kan der i typiske applikationer opnås
energibesparelser på mere end 50 % .
Illustration 3.4 De tre almindelige energibesparelsessystemer
Illustration 3.5 Energibesparelser
Udløbsspjæld reducerer strømforbruget. IGV'er tilbyder en
reduktion på 40 %, men de er dyre at installere. Frekvensomformerløsningen fra Danfoss reducerer energiforbruget
med mere end 50 % og er let at installere. Den reducerer
også støj, mekanisk stress og slid, og den forlænger hele
applikationens levetid.
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 15
500
[h]
t
1000
1500
2000
200100 300
[m
3
/h]
400
Q
175HA210.11
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.5 Eksempel med en varierende
gennemstrømning over et år
Dette eksempel er beregnet ud fra pumpekarakteristikker
hentet fra et pumpedatablad.
33
Det opnåede resultat viser energibesparelser på mere end
50 % ved en given distribution af gennemstrømning i
løbet af et år. Tilbagebetalingsperioden afhænger af prisen
pr. kWh og frekvensomformerens pris. I dette eksempel er
det mindre end et år sammenlignet med ventiler og
konstant hastighed.
Energibesparelser
P
= P
aksel
akseleekt
Illustration 3.6 Gennemstrømningsfordeling over et år
Illustration 3.7 Energi
m3/t
Fordeling Ventilregulering
im
1
For-
brug
kWh A1 - C
% Timer Eekt
A1 - B
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
100 8760 – 275,064 – 26,801
Σ
Tabel 3.2 Resultat
Frekvensomformer-
styring
Eekt
For-
brug
kWh
1
16 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Produktoversigt Design Guide
3.1.6 Bedre styring
Hvis en frekvensomformer anvendes til at styre gennemstrømningen eller trykket i et system, opnås en forbedret
styring.
En frekvensomformer kan ændre ventilatorens eller
pumpens hastighed og derved opnå variabel styring af
gennemstrømning og tryk.
En frekvensomformer kan desuden hurtigt variere ventilatorens eller pumpens hastighed, så den tilpasses de nye
gennemstrømnings- eller trykbetingelser i systemet.
Simpel styring af processen (gennemstrømning, niveau
eller tryk) ved brug af den indbyggede PI-styring.
3.1.7 Ikke behov for stjerne-/trekantstarter
eller softstarter
Når relativt store motorer skal startes, er det i mange lande
nødvendigt at anvende udstyr, der begrænser startstrømmen. I mere traditionelle systemer anvendes der ofte
en stjerne-/trekantstarter eller softstarter. Denne form for
motorstartere kan undværes, når man bruger en frekvensomformer.
3.1.8 Brug af en frekvensomformer sparer
penge
Eksempel kapitel 3.1.9 Uden en frekvensomformer viser, at en
frekvensomformer erstatter andet udstyr. Det kan
beregnes, hvor store omkostningerne er i forbindelse med
installation af de to anlæg. I eksemplet kan de to anlæg
realiseres for nogenlunde samme pris.
Anvend VLT® Energy Box-softwaren, som beskrives i
kapitel 1.5 Yderligere ressourcer , til at beregne de omkostningsbesparelser, der kan opnås ved at benytte en
frekvensomformer.
3 3
Som illustreret i Illustration 3.8 forbruger en frekvensomformer ikke mere end den nominelle strøm.
1
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2 Stjerne-/trekantstarter
3 Softstartere
4 Start direkte på netforsyning
Illustration 3.8 Startstrøm
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 17
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.9 Uden en frekvensomformer
33
D.D.C. Direct digital control (direkte digital styring)
E.M.S. Energy management system (energihåndteringssystem)
V.A.V. Variable Air Volume (variabel luftvolumen)
Føler P Tryk
Føler T Temperatur
Illustration 3.9 Traditionelt ventilatorsystem
18 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Produktoversigt Design Guide
3.1.10 Med en frekvensomformer
3 3
D.D.C. Direct digital control (direkte digital styring)
E.M.S. Energy management system (energihåndteringssystem)
V.A.V. Variable Air Volume (variabel luftvolumen)
Føler P Tryk
Føler T Temperatur
Illustration 3.10 Ventilatorsystem styret af frekvensomformere
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 19
Frequency
converter
Frequency
converter
D1
D2
D3
Cooling coil
Heating coil
Filter
Pressure
signal
Supply fan
VAV boxes
Flow
Flow
Pressure
transmitter
Return fan
3
3
T
130BB455.10
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.11 Applikationseksempler
I de følgende afsnit vises nogle typiske applikationseksempler inden for HVAC.
3.1.13
Løsning med VLT
Spjæld og IGV'er fungerer ved at opretholde et konstant
tryk i rørsystemer, hvorimod en løsning med en frekvens-
®
omformer sparer meget mere energi og reducerer
33
3.1.12 Variable Air Volume (variabel
luftvolumen)
installationens kompleksitet. I stedet for at oprette et
kunstigt tryktab eller forårsage et fald i ventilatorens
eektivitet sænker frekvensomformeren ventilatorens
VAV- eller variabel luftvolumen-systemer anvendes til
styring af både ventilation og temperatur for at
imødekomme en bygnings behov. Centrale VAV-systemer
anses for at være den mest energibesparende metode at
etablere luftkonditionering i bygninger på. Der opnås en
større virkningsgrad, hvis der konstrueres centrale systemer
i stedet for distribuerede systemer.
Virkningsgraden kommer ved anvendelse af større
ventilatorer og kølere, som besidder meget større
hastighed, så den luftgennemstrømning og det tryk, som
systemet kræver, opnås.
Centrifugaludstyr, som f.eks. ventilatorer, opfører sig i
henhold til centrifugalkraftens love. Det betyder, at ventilatorerne nedbringer det tryk og den luftgennemstrømning,
de frembringer, efterhånden som hastigheden nedsættes.
Derved nedsættes deres strømforbrug markant.
PI-reguleringen i VLT® HVAC Basic Drive FC 101 kan bruges
til at erne behovet for yderligere styreenheder.
eektivitet end små motorer og distribuerede, luftkølede
kølere. Desuden opnås besparelser gennem lavere vedligeholdelseskrav.
Illustration 3.11 Variable Air Volume (variabel luftvolumen)
20 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Frequency
converter
Frequency
converter
Pressure
signal
Cooling coil
Heating coil
D1
D2
D3
Filter
Pressure
transmitter
Supply fan
Return fan
Temperature
signal
Temperature
transmitter
130BB451.10
Produktoversigt Design Guide
3.1.14 Konstant luftvolumen
CAV-systemer, eller systemer med konstant luftvolumen, er
centrale ventilationssystemer, som almindeligvis anvendes
til at forsyne store fælleszoner med et minimum af frisk,
tempereret luft. De kom før VAV-systemerne og ndes
derfor også i ældre, erzonede erhvervsejendomme. Disse
systemer forvarmer den friske luft ved anvendelse af
lufthåndteringsenheder (AHU'er) med en opvarmningsspole, og mange anvendes også til luftkonditionering
i bygninger og har en kølespole. Ventilatorens
spoleenheder anvendes hyppigt til at hjælpe med
opvarmnings- og afkølingsbehovene i de enkelte zoner.
3.1.15
Løsning med VLT
Med en frekvensomformer kan der opnås betydelige
energibesparelser, samtidig med at der er god styring af
bygningen. Temperaturfølere eller CO2-følere kan anvendes
som feedbacksignaler til frekvensomformerne. Et CAVsystem kan programmeres til at køre på baggrund af
faktiske bygningsforhold, hvad enten der er tale om styring
af temperatur, luftkvalitet eller begge dele. Efterhånden
som antallet af personer i de styrede områder falder, er
behovet for frisk luft også faldende. CO2-føleren registrerer
lavere niveauer og sænker forsyningsventilatorernes
hastighed. Returventilatoren modulerer, så der opretholdes
et statisk tryksætpunkt eller en fast forskel mellem luftens
forsynings- og returgennemstrømning.
®
Ved temperaturstyring, især i luftkonditioneringssystemer,
er der forskellige kølebehov, efterhånden som
temperaturen udenfor skifter, og antallet af personer i de
styrede zoner ændrer sig. Når temperaturen falder under
sætpunktet, nedsættes forsyningsventilatorens hastighed.
Returventilatoren modulerer, så der opretholdes et statisk
tryksætpunkt. Ved at nedsætte luftgennemstrømningen
nedsættes også den energi, der anvendes til at opvarme
eller nedkøle den friske luft, hvilket giver yderligere
besparelser.
Flere af funktionerne i den dedikerede frekvensomformer
fra Danfoss HVAC kan anvendes til at forbedre CAVsystemets ydeevne. Noget, man er optaget af, når et
ventilationssystem skal styres, er at undgå dårlig
luftkvalitet. Den programmerbare minimumfrekvens kan
indstilles til at opretholde et minimum af forsyningsluft
uanset feedbacksignalet eller referencesignalet. Frekvensomformeren omfatter også en PI-regulering med mulighed
for at overvåge både temperatur og luftkvalitet. Selv om
temperaturbehovet er opfyldt, fastholder frekvensomformeren tilstrækkelig luftforsyning for at tilfredsstille
luftkvalitetsføleren. Styreenheden er i stand til at overvåge
og sammenligne to feedbacksignaler, så returventilatoren
styres ved også at opretholde en fast luftgennemstrømningsforskel mellem forsynings- og returkanalerne.
3 3
Illustration 3.12 Konstant luftvolumen
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 21
Frequency
converter
Water Inlet
Water Outlet
CHILLER
Temperature
Sensor
BASIN
Conderser
Water pump
Supply
130BB453.10
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.16 Køletårnsventilator
Flere af funktionerne i den dedikerede frekvensomformer
fra Danfoss HVAC kan anvendes til at forbedre ydeevnen i
Køletårnsventilatorer køler kondensatet i vandkølede
kølesystemer. Vandkølede kølesystemer er den mest
eektive måde at frembringe afkølet vand på. De er op til
20 % mere eektive end luftkølede kølere. Afhængigt af
33
klimaet er køletårne ofte den mest energibesparende måde
at køle kondensatet fra kølerne på.
De afkøler kondensatet ved fordampning.
Kondensatet indsprøjtes i køletårnet på køletårnenes
lameller, så overadearealet øges. Tårnets ventilator blæser
luft gennem lamellerne og det indsprøjtede vand for at
køletårnsventilatorapplikationer. Når køletårnsventilatorerne
falder under en vis hastighed, bliver den virkning,
ventilatoren har i forbindelse med afkøling af vandet, lille.
Hvis der anvendes en gearkasse til frekvensstyring af
tårnventilatoren, kan der desuden kræves en minimumshastighed på 40–50 %.
Den kundeprogrammerbare minimumfrekvensindstilling
kan fastholde denne minimumfrekvens, selv når
feedbacken eller hastighedsreferencen kræver lavere
hastigheder.
forøge fordampningen. Fordampningen erner energi fra
vandet, hvorved dets temperatur falder. Det afkølede vand
opsamles i køletårnsbassinet, hvorfra det pumpes tilbage i
kølekondensatoren, og hele processen starter forfra.
Som standard er det desuden muligt at programmere
frekvensomformeren, så den går i sleep mode og standser
ventilatoren, indtil der er brug for en højere hastighed.
Desuden kan nogle køletårnsventilatorer have uønskede
3.1.17
Løsning med VLT
®
Med en frekvensomformer kan køletårnsventilatorerne
frekvenser, som kan medføre vibrationer. Disse frekvenser
kan let undgås ved at programmere bypass-frekvensområderne i frekvensomformeren.
styres til den ønskede hastighed, så kondensattemperaturen opretholdes. Frekvensomformerne kan også
anvendes til at tænde og slukke ventilatoren.
Illustration 3.13 Køletårnsventilator
22 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Frequency
converter
Water
Inlet
Water
Outlet
BASIN
Flow or pressure sensor
Condenser
Water pump
Throttling
valve
Supply
CHILLER
130BB452.10
Produktoversigt Design Guide
3.1.18 Kondensatpumper
Kondensatpumper anvendes primært til at cirkulere vand
gennem kondenseringsdelen af de vandkølede kølere og
det dertilhørende køletårn. Kondensatet absorberer varmen
fra kølernes kondenseringsdel og frigiver den til
atmosfæren i køletårnet. Disse systemer giver den mest
eektive måde at afkøle vand på, idet de er helt op til
20 % mere eektive end luftkølede kølere.
3.1.19
Løsning med VLT
®
Frekvensomformere kan anvendes sammen med kondensatpumper i stedet for at afbalancere pumperne vha. en
drøvleventil eller ved at trimme pumpehjulet.
Ved at bruge en frekvensomformer i stedet for en drøvleventil spares helt enkelt den energi, som ville være blevet
absorberet af ventilen. Besparelsen kan udgøre 15–20 %
eller mere. Tilpasning af pumpehjulet er irreversibelt,
hvilket betyder, at hjulet skal udskiftes, hvis forholdene
ændres, og der opstår et større behov for gennemstrømning.
3 3
Illustration 3.14 Kondensatpumper
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 23
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.20 Primære pumper
Primære pumper i et primært/sekundært pumpesystem
kan anvendes til at opretholde en konstant gennemstrømning gennem udstyr, som kommer ud for drifts- eller
33
styringsmæssige vanskeligheder, når de udsættes for en
variabel gennemstrømning. Den primære/sekundære
pumpeteknik kobler den primære produktionssløjfe fra den
sekundære distributionssløjfe. Dette betyder, at apparater
som f.eks. kølere kan opnå en konstant designgennemstrømning og kan fungere korrekt, mens resten af systemet
kan have en varierende gennemstrømning.
Når fordampningsniveauet falder i en køler, bliver det
afkølede vand efterhånden overafkølet. Når dette sker,
forsøger køleren at mindske sin kølekapacitet. Hvis
gennemstrømningshastigheden falder for meget eller for
hurtigt, kan køleren ikke komme af med sin belastning i
tilstrækkelig grad, og kølerens sikkerhedsudløser udløses,
så køleren skal nulstilles manuelt. Denne situation er
almindelig i store installationer, især hvor to eller
kølere installeres parallelt, såfremt et primært/sekundært
pumpesystem ikke anvendes.
3.1.21
Afhængigt af systemets størrelse og størrelsen på den
primære sløjfe kan den primære sløjfes energiforbrug blive
betydeligt.
Der kan føjes en frekvensomformer til det primære system
som erstatning for drøvleventilen og/eller trimning af
hjulene, hvorved driftsomkostningerne nedbringes. Der
ndes to almindelige styringsmetoder:
Løsning med VLT
®
ere
Gennemstrømningsmåler
Da den ønskede gennemstrømningshastighed er kendt og
konstant, kan en gennemstrømningsmåler monteres ved
udgangen på hver køler og anvendes til at styre pumpen
direkte. Ved brug af den indbyggede PI-regulering
opretholder frekvensomformeren til enhver tid en
passende gennemstrømningshastighed, hvor der endda
kompenseres for den skiftende modstand i den primære
rørsløjfe i takt med, at kølerne og deres pumper kobles til
og fra.
Bestemmelse af lokal hastighed
Operatøren mindsker simpelthen udgangsfrekvensen, indtil
designgennemstrømningshastigheden opnås.
Brug af en frekvensomformer til at mindske pumpens
hastighed er meget lig tilpasning af pumpehjulet, bortset
fra at det ikke kræver nogen arbejdsindsats, og at
pumpeeektiviteten forbliver højere. Afbalanceringen
omfatter helt enkelt reduktion af pumpens hastighed, indtil
den korrekte gennemstrømningshastighed opnås, hvorefter
hastigheden forbliver fast. Pumpen kører med denne
hastighed, hver gang køleren tilkobles. Da den primære
sløjfe ikke er udstyret med manøvreventiler og andre
anordninger, som kan få systemkurven til at skifte, og da
variationen ved at koble pumper og kølere til og fra
normalt er lille, forbliver denne faste hastighed passende.
Hvis gennemstrømningshastigheden skal forøges senere i
systemets levetid, øger frekvensomformeren simpelthen
pumpens hastighed, i stedet for at der kræves et nyt
pumpehjul.
24 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
Flowmeter
Flowmeter
F F
130BB456.10
Produktoversigt Design Guide
3 3
Illustration 3.15 Primære pumper
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 25
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
3
3
P
130BB454.10
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.22 Sekundære pumper
Sekundære pumper i et primært/sekundært afkølet
vandpumpesystem fordeler det afkølede vand til belastningerne fra den primære produktionssløjfe. Det primære/
33
sekundære pumpesystem anvendes til hydronisk afkobling
af en rørsløjfe fra en anden. I dette tilfælde anvendes den
primære pumpe til at opretholde en konstant gennemstrømning gennem kølerne, mens de sekundære pumper
kan variere deres gennemstrømning, forbedre styringen og
spare energi.
Hvis det primære/sekundære koncept ikke anvendes i
designet med et system med variabelt volumen, når
gennemstrømningshastigheden falder for meget eller for
hurtigt, kan køleren ikke komme ordentligt af med sin
belastning. Kølerens sikkerhedsudløser for lav fordampningstemperatur tripper dernæst køleren, hvorefter der
kræves manuel nulstilling. Denne situation er almindelig i
større installationer, især hvis der installeres to eller ere
kølere parallelt.
3.1.23
Selv om det primære/sekundære system med tovejsventiler
forbedrer energibesparelserne og letter problemerne med
systemstyring, realiseres de egentlige energibesparelser og
styringspotentialet ved at tilføje frekvensomformere.
Løsning med VLT
®
Med korrekt placerede følere giver tilføjelsen af frekvensomformere pumperne mulighed for at variere deres
hastighed, så den følger systemkurven i stedet for
pumpekurven.
Dermed ernes energispild og det meste af overtrykket,
som tovejsventiler kan blive udsat for.
Efterhånden som de overvågede belastninger opfyldes,
lukker tovejsventilerne ned. Dermed stiger dierenstrykket,
som måles på tværs af belastningen og tovejsventilen. Når
dette dierenstryk begynder at stige, sænkes pumpens
hastighed, så styringsløftehøjden, der også kaldes
sætpunktværdien, kan opretholdes. Denne sætpunktsværdi
beregnes ved at lægge belastningens og tovejsventilens
tryktab under designbetingelser sammen.
BEMÆRK!
Hvis der køres med ere pumper parallelt, skal de køre
med samme hastighed for at maksimere energibesparelserne, enten via individuelle, dedikerede
frekvensomformere, eller ved at en frekvensomformer
kører ere pumper parallelt.
Illustration 3.16 Sekundære pumper
26 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
130BB892.10
100%
0%
-100%
100%
Local
reference
scaled to
Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
off and auto
on keys
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Produktoversigt Design Guide
3.2 Styringsstrukturer
Vælg [0] Åben sløjfe eller [1] Lukket sløjfe i parameter 1-00 Kongurationstilstand.
3.2.1 Styringsstruktur, åben sløjfe
Illustration 3.17 Struktur med åben sløjfe
3 3
I den konguration, der er vist i Illustration 3.17, er
parameter 1-00 Kongurationstilstand indstillet til [0] Åben
sløjfe. Den resulterende reference fra referencehåndterings-
systemet eller den lokale reference modtages og føres
igennem rampebegrænsningen og hastighedsgrænsen, før
den sendes til motorstyringen. Motorstyringens udgangssignal begrænses derefter af maksimumfrekvensgrænsen.
Strømgrænser for PM-motorer:
3.2.2 PM/EC+ motorstyring
EC+-konceptet fra Danfoss giver mulighed for at anvende
højeektive PM-motorer (permanente magnetmotorer) i
IEC-standardkapslingsstørrelser styret af frekvensomformere
fra Danfoss.
Idriftsætningsproceduren kan sammenlignes med
eksisterende procedurer for asynkrone motorer (induktion)
ved anvendelse af Danfoss VVC+ PM-styringsstrategi.
Fordele for kunden:
Frit valg af motorteknologi (permanent
•
magnetmotor eller asynkron motor).
Installation og drift som man kender det fra
•
asynkrone motorer.
Producentuafhængigt valg af systemkomponenter
•
(f.eks. motorer).
Overlegen systemeektivitet gennem valg af de
•
bedste komponenter.
Mulighed for eftermontering i eksisterende instal-
•
lationer.
Eektområde: 45 kW (60 hk) (200 V), 0,37–90 kW
•
(0,5–121 hk) (400 V), 90 kW (121 hk) (600 V) for
MG18C801 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. 27
3.2.3 Styring med lokalbetjening (Hand On)
Frekvensomformeren kan betjenes manuelt via betjeningspanelet eller med ernstyring via analoge/digitale
indgange eller en seriel bus. Hvis det er tilladt i
parameter 0-40 [Hand on]-tast på LCP, parameter 0-44 [O/
Reset]-tast på LCP og parameter 0-42 [Auto on] tast på LCP,
er det muligt at starte og standse frekvensomformeren via
LCP'et ved at trykke på [Hand On] og [O/Reset]. Alarmer
kan nulstilles med [O/Reset]-tasten.
induktionsmotorer og 0,37–22 kW (0,5–30 hk)
(400 V) for PM-motorer.
Understøttes for øjeblikket kun op til 22 kW (30
•
hk).
LC-ltre understøttes ikke med PM-motorer.
•
Den kinetiske backup-algoritme understøttes ikke
•
i forbindelse med PM-motorer.
Understøtter kun komplet AMA på statormod-
•
standen Rs i systemet.
Ingen stilstandsdetektering (understøttes fra
•
softwareversion 2.80).
og ernbetjening (Auto On)
Hand
On
Off
Reset
Auto
On
130BB893.10
7-30 PI
Normal/Inverse
Control
PI
Reference
Feedback
Scale to
speed
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
130BB894.11
S
100%
0%
-100%
100%
*[-1]
_
+
130BB895.10
+
-
PI
P
P
P
Ref.
signal
Desired
ow
FB conversion
Ref.
FB
Flow
FB
signal
Flow
P 20-01
Produktoversigt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
sammenligner den denne feedback med en sætpunktsreferenceværdi og fastslår en eventuel fejl mellem de to
signaler. Derefter justerer frekvensomformeren motorens
hastighed for at afhjælpe fejlen.
Illustration 3.18 LCP-taster
33
Tænk for eksempel på en pumpeapplikation, hvor
pumpens hastighed skal styres, så det statiske tryk i røret
er konstant. Værdien af det statiske tryk leveres til
Lokal reference tvinger kongurationstilstanden til åben
sløjfe uafhængigt af indstillingen i parameter 1-00 Kongu-
rationstilstand.
frekvensomformeren som en sætpunktreference. En statisk
trykføler måler det faktiske statiske tryk i røret og leverer
disse data til frekvensomformeren som et feedbacksignal.
Hvis feedbacksignalet er højere end sætpunktsreferencen,
Den lokale reference gendannes ved nedlukning.
sænkes frekvensomformerens hastighed for at reducere
trykket. Hvis trykket i røret er lavere end sætpunktsrefe-
3.2.4 Styringsstruktur for lukket sløjfe
rencen, øger frekvensomformeren automatisk
pumpehastigheden på samme måde, så det tryk, der
Med den interne styreenhed kan frekvensomformeren blive
leveres af pumpen, forøges.
en del af det styrede system. Frekvensomformeren
modtager et feedbacksignal fra en føler i systemet. Derefter
Illustration 3.19 Styringsstruktur, lukket sløjfe
Mens standardværdierne for frekvensomformerens
styreenhed til lukket sløjfe ofte giver en tilfredsstillende
ydeevne, kan styringen af systemet ofte optimeres ved at
justere parametrene.
3.2.5 Feedbackkonvertering
I nogle applikationer kan det være nyttigt at konvertere
feedbacksignalet. Dette kan for eksempel ske ved at bruge
et tryksignal til at give gennemstrømningsfeedback.
Eftersom kvadratroden af trykket er proportional med
gennemstrømningen, giver kvadratroden af tryksignalet en
værdi, der er proportional med gennemstrømningen. Se
Illustration 3.20.
28 Danfoss A/S © 04/2018 Alle rettigheder forbeholdes. MG18C801
Illustration 3.20 Konvertering af feedbacksignal
Loading...