Schako Lab

LabSystemPlanungshandbuch

Registerverzeichnis Register Titel 1.0 Allgemeines zum Planungshandbuch Lüftungstechnik für Laboratorien 2.0 LabSystem Laborabzugüberwachung 3.0 LabSystem Laborabzugregelung 4.0 LabSystem Frontschieber Controller für Laborabzüge 5.0 LabSystem Raumluftregelung 6.0 LabSystem Gebäudelüftungsanlagen und Gebäudeleittechnik 7.0 LON-Technologie 8.0 Sicherheit im Laborbetrieb 9.0 Normen und Richtlinien 10.0 Wirtschaftlichkeitsberechnung 11.0 Referenzprojekte

Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien

Register 2.0 LabSystem Registerverzeichnis

Allgemeines zum Planungshandbuch Lüftungstechnik für Laboratorien

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 1.0 1.1 Vorwort 2 1.0 1.2 SCHAKO Ansprechpartner 3 1.0 1.3 SCHAKO Dienstleistungen 4 1.0 1.3.1 Planerbetreuung 4 1.0 1.3.2 Beratung/Planung 4 1.0 1.3.3 Kundenschulung 4 1.0 1.3.4 Realisation und Vor-Ort-Service 4 1.0 1.4 Wie gehe ich mit diesem Planungshandbuch um? 5 1.0 1.5 Korrekturvorschläge und Verbesserungen 6 1.0 1.5.1 Faxvorlage Korrekturvorschlag 7 1.0 1.6 Haftungsausschluss 8

1.0 Automatischer Schiebefenster Controller 11

1.0 Sicherheit im Laborbetrieb und Energieeinsparung 13


Register 2.0 LabSystem Allgemeines zum Planungshandbuch

Seite 1

Register 1.0

1.0 1.7 Systembeschreibung 10 1.0 1.7.1 Laborabzugüberwachung 10

1.7.3

1.0 1.7.5 Schaltbare Verbraucher 11

1.0 1.7.7 Variable Volumenstromregler 12

1.0 1.7.9 Systemvernetzung 12

1.7.11 1.0 1.7.12 Projektierung 13

1.0 1.7.10 Gebäudeleittechnik 13

1.0 1.7.8 Parametrierung und Programmierung 12

1.0 1.7.6 Raumluftregelung 12

1.0 1.7.4 Konstante Volumenstromregler 11

1.0 1.7.2 Laborabzugregelung 11

1.0 1.8 Produktübersicht 14

LabSystem Allgemeines zum Planungshandbuch

Seite 2

Register 1.0


1.1 Vorwort Sehr geehrte Interessentin, Sehr geehrter Interessent, als Planer(in) für Lufttechnik in Laboratorien benötigen Sie einen schnellen Überblick und eine zuverlässige Arbeits– und Planungsgrundlage. Darüber hinaus möchten Sie schnell und effizient Leistungsbeschrei-bungen und –verzeichnisse für Ihre Projekte erstellen. In dem Ihnen vorliegenden Planungshandbuch finden Sie wichtige Anregungen zu diesen Themen. Beachten Sie bitte, dass bei der Planung und Montage von Überwachungs– und Regelungssystemen für Labor-abzüge die einschlägigen Normen und Vorschriften, die in den Kapiteln 11 und 12 näher behandelt werden, berücksichtigt werden müssen. Sollten Sie nicht alle Planungsaufgaben mit diesem Handbuch lösen können und weitere Informationen benötigen, rufen Sie uns bitte an. Für Anregungen und Hinweise zum vorliegenden Planungshandbuch sind wir sehr dankbar. Gleich im Anschluss an diese Seite finden Sie die Adressen und Telefonnummern Ihrer Gesprächspartner bei SCHAKO bzw. Schneider-Elektronik. Rufen Sie uns an, sprechen Sie mit Ihrem SCHAKO-Ansprechpartner! SCHAKO und Schneider – Die Experten in der Laborlüftungstechnik.

Ferdinand Schad KG Steigstraße 25-27 D-78600 Kolbingen Fon: +49 -(0) 74 63 / 9 80-0 Fax: +49 -(0) 74 63 / 9 80-2 00

Internet: www.Schako.de Anmerkung:

E-mail: [email protected]

Sie können sich dieses Handbuch auch von unserer Homepage als PDF-Datei laden.

1.2 SCHAKO Ansprechpartner Um Sie als Planer(in) und unsere Kunden schnell und kompetent bedienen zu können, sind wir an zentralen Standorten mit Vertriebs-Niederlassungen vertreten. 1.3 SCHAKO Dienstleistungen

1.3.1 Planerbetreuung SCHAKO unterstützt Laborplaner und Ingenieurbüros für lufttechnische Systeme durch aktuelle Produkt-information, Einladungen zu Messen und Fachsympo-sien sowie kompetente Gesprächspartner im Themen-bereich Lufttechnik für Laboratorien. 1.3.2 Beratung/Planung Jedes Projekt erfordert individuelle Lösungen. Das Pro-duktprogramm LabSystem von SCHAKO und Schneider und die Zusammenarbeit mit unseren Experten gewährleisten kostengünstige und optimale Systemlösungen. Der Kundennutzen steht dabei im Vordergrund. 1.3.3 Kundenschulung Das perfekte Regelungssystem für Laborabzüge ist nur so gut, wie seine Anwender die Bedienung beherrschen. Damit die lufttechnischen Systeme optimal genutzt und in Betrieb gehalten werden können, bieten SCHAKO und Schneider intensive und individuelle Schulungen von Planern, Entscheidern, Systembetreuern, Labormöbelherstellern, Sicherheitsverantwortlichen und Nutzern an.

Gerne können Sie auch den für Sie zuständigen Schako-Außendienstmitarbeiter ansprechen.

1.3.4 Realisation und Vor-Ort-Service Hochqualifizierte Techniker sorgen dafür, dass Ihre Auf-träge schlüsselfertig, voll funktionstüchtig und termin-gerecht erfüllt werden. Ein bundesweites Servicenetz garantiert die Funktionsfähigkeit der Systeme. SCHAKO und Schneider-Elektronik bietet individuelle Servicepakete an, die exakt auf den jeweiligen Bedarf zugeschnitten werden. Fragen Sie uns an.



Seite 3

Register 1.0

Standort Ansprechpartner Telefon E-Mail

Kolbingen Herr Nagel 0 74 63 / 980-117 [email protected]

Kolbingen Herr Hipp 0 74 63 / 980-159 [email protected]


Seite 4

Register 1.0


1.4 Wie gehe ich mit diesem Planungs- handbuch um? Damit Sie einen schnellen und gezielten Zugriff zum Planungshandbuch haben, benutzen Sie bitte das Flussdiagramm.

1.5 Korrekturvorschläge und Verbesserungen An alle Nutzer dieses Planungshandbuchs: Um sicherzustellen, dass Sie optimalen Nutzen aus diesem Planungshandbuch ziehen, möchten wir Ihre Anregungen in die vorliegende Unterlage integrieren. Wir sind an jedem Ihrer Vorschläge interessiert und haben deshalb einen Brief/Fax-Vordruck für Ihr persön-liches Feedback auf der folgenden Seite beigelegt. Schon im Voraus bedanken wir uns für Ihre Unterstüt-zung.

Start

Planungs-erfahrung

vorhanden?

Ende

Nr. Thema1 Systembeschreibung2 Laborabzugüberwachung3 Laborabzugregelung4 Frontschieber-Controller5 Raumluftregelung6 Gebäudeluftregelung7 Vernetzung LON9 Sicherheit im Laborbetrieb10 Normen und Richtlinien13 Brandschutz/Entrauchung

Produktspektrum

bekannt?

Ja

Nein

Nein

Ja

Nr. Thema14 Technische Datenblätter17 Prospekte

Planungs-kenntnissevorhanden?

Nein

Ja

Nr. Thema11 Wirtschaftlichkeitsberechnung12 Projektierungshinweise18 Eigene Unterlagen

Ausschreibungeines

Projektes?

Ja

Nein

Nr. Thema15 Ausschreibungstexte

Nr. Thema11 Wirtschaftlichkeitsberechnung12 Projektierungshinweise18 Eigene Unterlagen

Legende:

Kapitel12

Sachgebiet

von SCHAKO

1.5.1 Faxvorlage Korrekturvorschlag und Verbesserungen



Seite 5

Register 1.0

An: Von:

SCHAKO Ferdinand Schad KG

Steigstraße 25-27

D-7800 Kolbingen

Telefon +49 -(0) 74 63 / 9 80-0 Fax:

Fax +49 -(0) 74 63 / 9 80-2 00 Telefon:

Betreff: Planungshandbuch Lufttechnik für Laboratorien

Datum: Seiten:

Bitte um Änderung. Kopien der korrigierten Seiten liegen bei.

Register Seite Text (te) Tabelle (ta) Grafik (g) Datenblatt (d) ...

Korrektur/Verbesserungsvorschlag


Seite 6

Register 1.0


1.6 Haftungsausschluss Das Planungshandbuch erhebt weder den Anspruch auf Vollständigkeit noch auf Fehlerfreiheit. Bei der Zusam-menstellung von Texten und Abbildungen wurde mit größter Sorgfalt vorgegangen. Trotzdem können Fehler nicht vollständig ausgeschlossen werden. Für Fehler, die auf falsche, auf falsch verstandene oder zwischenzeitlich überholte Anleitungen und Beschrei-bungen zurückzuführen sind, übernehmen wir keine Verantwortung und keine Haftung. Wir behalten uns vor, die Dokumentation durch Ver-änderungen zu aktualisieren, ohne diese Änderungen bekannt geben zu müssen. Für Verbesserungsvorschläge und Fehlerhinweise auf missverständliche Formulierungen oder Darstellungen sind wir dankbar. Innovative Produkte entwickeln wir heute zusätzlich zur Labortechnik in den Geschäftsbereichen Wärmeofen– und Vakuumregelungen, Medizinelektronik, Filtersteue-rungen und Filterregelungen sowie selbsttätig abreini-gende Filteranlagen.

Einleitung Die Anforderungen an lufttechnische Systeme und Anlagen in Laboratorien steigen ständig. Die Sicherheit des Menschen steht dabei im Vordergrund. Eine spezielle Arbeitsschutzeinrichtung im Labor ist der Laborabzug, der das Ausbruchsverhalten von gefähr-lichen Stoffen wie z. B. Gase, Dämpfe, Aerosole oder Stäube auf minimale Werte reduzieren soll. Systemkomponenten Dazu bedarf es einer sorgfältigen Systemplanung, bestehend aus Raumzuluftregelung, Laborabzugrege-lung/-überwachung und Raumabluftregelung. SCHAKO bietet alle benötigten Regelungs- und Überwachungskomponenten aus einer Hand. Der Vorteil für den Anwender ist ein funktionierendes Gesamtsys-tem ohne Kompatibilitätsprobleme.

Überwachungssysteme FM-500 von SCHAKO sind für die lufttechnische Funktionsüberwachung von Labor-abzügen konzipiert und arbeiten komplett unabhängig von der jeweiligen Volumenstromregelung. Somit werden Laborabzüge mit variablen oder konstanten Volumenströmen sicher überwacht. Über einen sta-tischen Differenzdrucksensor wird kontinuierlich der Abluftvolumenstrom gemessen und mit einem Sollwert verglichen. Bei Unterschreitung des Sollwertes erfolgt eine akustische und optische Alarmierung. Zur Überwachung einer konstanten Einströmgeschwin-digkeit im Frontbereich des Laborabzugs kann wahl-weise ein Strömungssensor angeschlossen werden. Geeignet für alle Bauarten Ein Überwachungssystem ist für alle Laborabzüge nach DIN 12924, Teil 1 vorgeschrieben. Das Produkt FM-500 eignet sich zum Einbau in alle Bauarten und Konstruk-tionen von Laborabzügen und ist somit auch ideal für Nachrüstungen geeignet. Normen Die Schneider LC-Überwachungssysteme von SCHAKO erfüllen alle europäischen und die amerikanische Norm, wie z. B. British Standard, DIN, DIN EN, Norm Francaise, ASHRAE etc.

FC-500 und LR-300 sind vollvariable Regelsysteme für Laborabzüge mit integrierter Laborabzugsüberwachung nach DIN 12924, Teil 1. Der Abluftvolumenstrom des

Laborabzugs wird in Abhängigkeit der Schiebefenster-stellung (vertikal und horizontal) geregelt. Eine moto-risch verstellbare Regelklappe wird solange nachge-führt, bis der parametrierbare Sollwert dem Abluftvo-lumenstrom-Istwert entspricht. Alle Systemparameter der Volumenstromregelung, einschließlich der Abluftmengenüberwachung und Alarmierung, sind mit einem Servicemodul SVM-100 (Handheld-Terminal) oder mit einem Personal Computer vor Ort anwenderspezifisch konfigurierbar.

Automatischer Frontschieber Controller Der Automatische Frontschieber Controller ASC-300 ist die ideale Ergänzung zu den Regelsystemen FC-500 und LR-300. Verlässt das Bedienpersonal den Arbeitsbereich des Laborabzuges, wird das Schiebefenster vollautomatisch geschlossen. Sobald der elektronische Sensor keine Person mehr vor dem Laborabzug detektiert, wird nach einer einstellbaren Verzögerungszeit der automatische Schließvorgang eingeleitet. Das Regelsystem reduziert bei geschlossenem Schiebefenster nun den Abluft-volumenstrom ohne Beeinträchtigung der sicheren Funktion des Laborabzuges. Das bedeutet maximale Sicherheit bei gleichzeitiger Energieeinsparung.

Konstante Volumenstromregler VRM werden in dauer-abgesaugten Einheiten eingesetzt. Lagerschränke, Unterbauabsaugungen oder Bodenabsaugungen müssen permanent mit konstanter Luftmenge abge-saugt werden. Mechanische (ohne Hilfsenergie) und elektronische konstante Volumenstromregler VRA-E regeln, unabhängig vom Kanalvordruck, einen eingestellten Volumenstrom aus.

Quellenabsaugungen und Absaugessen, die je nach Bedarf zu– oder abgeschaltet werden können, zählen zu den schaltbaren Verbrauchern. Konstante Volumenstromregler (mechanisch oder elektronisch) werden, gekoppelt mit einer Drosselklappe DKG/DKA-L, mit einem elektrischen Schalter zu- oder abgeschaltet.

Laboratorien mit mehreren Laborabzügen, konstanten Volumenstromreglern und schaltbaren Verbrauchern erfordern eine komplexe Raumzuluft- und Raumabluft-regelung. Schnelle Volumenstromänderungen müssen sofort erkannt und die erforderliche Raumzuluft-/abluft



Seite 7

Register 1.0

1.7 Systembeschreibung

1.7.1 Laborabzugsüberwachung

1.7.3

1.7.4 Konstante Volumenstromregler

1.7.5 Schaltbare Verbraucher

1.7.6 Raumluftregelung

1.7.2 Laborabzugsregelung


Seite 8

Register 1.0


entsprechend nachgeregelt werden. Der Schneider-Laborcontroller LCO-300 von SCHAKO erfüllt diese Anforderungen und bietet die komplette Systemlösung. Der Laborcontroller errechnet die Raumbilanzierung aller im Laborraum befindlichen variablen und konstan-ten Verbraucher und regelt die Raumzuluft. Gleichzeitig wird die Raumabluft soweit nachgeregelt, dass der nach DIN 1946, Teil 7 geforderte Abluftvolumenstrom mindestens 25m3/h pro m2 Laborfläche beträgt. Zusätzlich zur Raumregelung können Laboralarme und Betriebszustände (z. B. Temperatur, Raumdruck, Luft-feuchtigkeit) erfasst werden. Eine LON-Systemvernetzung (Local Operating Network) zur Gebäudeleittechnik (GLT) ermöglicht die komplette Überwachung und Steuerung aller lufttechnischen Parameter über den Leitrechner.

Variable Volumenstromregler VRA-E werden vorwiegend zur Regelung der Raumzu- und Raumabluft eingesetzt. Das Führungssignal für die benötigte Raumzu– bzw. Raumabluftmenge wird vom Laborcontroller LCO-300 errechnet und wird als Sollwertsignal mit dem variablen Volumenstromregler verschaltet. Analoge Eingänge und LON-Vernetzung SCHAKO bietet variable Volumenstromregler mit analogem Eingang (0...10 VDC) und mit LON-Vernetzung an.

Die Parametrierung und der Abruf aller Ist– und Soll-werte von Laborabzugüberwachungen, Laborabzugs-regelungen, Automatischen Frontschieber Controllern, Laborcontrollern und Volumenstromreglern erfolgt mit dem Servicemodul SVM-100 (Handheld-Terminal) oder mit einem Laptop und der Konfigurationssoftware

anwenderspezifisch konfigurierbar. Mit der Software PAD-3000 können zusätzlich Mess-protokolle erstellt und gespeichert werden.

Alle Schneider-Überwachungs-, Regelungs-, und

LON-Knoten Das LON-Netzwerk verbindet maximal über 32.000 Systemkomponenten (LON-Knoten) miteinander und sorgt durch die dezentrale Struktur für einen sehr flexiblen und transparenten Datentransfer. Nachrüstungen und Systemerweiterungen sind pro-blemlos realisierbar. Das LON-Protokoll ist international standardisiert und wird vorwiegend in der Gebäude-technik und Messwerterfassung eingesetzt.

Alle Funktionen des Regelsystems lassen sich über die Gebäudeleittechnik (GLT) steuern und überwachen. Die Systemleistung wird im LON-Netzwerk wesentlich ge-steigert. Laborbelegungspläne und Wartungsprotokolle erhöhen die Betriebssicherheit für den Nutzer bei gleich-zeitiger Reduzierung der Betriebskosten. Fernwartung und Ferndiagnose sind mittels Router und Webserver über das Internet problemlos möglich.

Energieeinsparung Bei den Schneider-Laborabzugregelungssystemen LR-300 und FC-500 von SCHAKO steht die Energieeinsparung unter Einhaltung der Minimierung des Schadstoffausbruchs im Vordergrund. Ein geschlossenes Schiebefenster reduziert den erforderlichen Volumenstrom um ca. 70 %. Das bedeutet eine erhebliche Energieeinsparung und gleichzeitig eine maximale Sicherheit für das Bedienpersonal.

Projektierung Nutzen Sie die Erfahrung unserer Ingenieure und Techniker bei Fragen zur Projektierung und raumluft-technischen Gesamtplanung. Wir haben zahlreiche Großprojekte erfolgreich realisiert und sind ein führen-der Anbieter im Bereich Lufttechnik für Laboratorien. Die Entwicklung und Fertigung der Systemkomponenten erfolgt in eigenen Häusern nach dem neuesten Stand der Technik und erlaubt kürzeste Reaktionszeiten. Das gilt auch für Sonderausführungen und kundenspezifische Anpassungen. SCHAKO und Schneider bieten Innovation, Wirtschaftlichkeit und Qualität. Wir regeln Luft und beraten Sie gerne.

1.7.7 Variable Volumenstromregler

1.7.10 Gebäudeleittechnik

1.7.8 Parametrierung

1.7.11 Sicherheit im Laborbetrieb und

1.7.9 Systemvernetzung

1.7.12

PC-2000 von Schneider. Alle Parameter sind vor Ort

des Leitrechners verfügbar. Soll- und Istwerte sind auf der graphischen Oberfläche Topologie miteinander vernetzbar. Sämtliche Parameter,Raumregelungssysteme von SCHAKO sind in freier

Das Diagramm zeigt die Gesamtproduktübersicht der von SCHAKO und SCHNEIDER-Elektronik verfügbaren Produkte.



Seite 9

Register 1.0

LabSystem-Produktübersicht

LaborcontrollerLON

14 LCO-300-LON

Gruppencontroller

14 GZA-300

Raumregelmodul

14 RAM-300

VolumenstromreglerLON

14 VRL-xxx

VolumenstromreglerSlave

14

Volumenstromreglerkonstant, mech.

14

Volumenstromreglerkonstant und Zu

14

Raumbilanzierung

VolumenstromreglerRaumzuluft/-abluft

Legende:

Datenblatt inRegister 14

Bestellnummer

Produkt-bezeichnung

Raumluftregelung

Register 5

Laborabzug-überwachung

Register 2

Laborabzug-regelungRegister 3

Regelungkonstant

14 LR-300-K

RegelungZuluft/Abluft

14 LMR-300-Z

Frontschieber-schließsystem

Register 4AutomatischesSchließsystem

14 ASC-300

ÜberwachungVolumenstrom

14 FM-500-V

Überwachungface velocity

14 FM-500-F

ÜberwachungZuluft und Abluft14 FM-500-Z

ÜberwachungEX-Bereich

14 FM-500-EX

Regelung-LONface velocity

14 FC-500-F-LON

Regelung-LONkonstant

14 FC-500-K-LON

Regelungface velocity

14 LR-300-F

Gebäudeleittechnik

Register 6

Inbetriebnahme

Register 11

Brandschutz undEntrauchungRegister 13

BrandschutzEntrauchung

14 BSK-LON-400

GebäudeleittechnikPC-Software

14 PAD-3000

InbetriebnahmePC-Software

14 PC-2000

InbetriebnahmeServicemodul

14 SVM-100

Regelung-LONvollvariabel

14 FC-500-LON


14 FC-500-LON


14

VolumenstromreglerAnalog

14 VRA-xxxVRA-LON-xxx VRA-SRxxx VRM-xxx VRM-E-xxx

1.8 Produktübersicht LabSystem


Seite 10

Register 1.0


LabSystem

Laborabzugsüberwachung

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 2.0 1.1 Einleitung 2 2.0 1.2 Funktionsbeschreibung 3 2.0 1.2.1 Istwerte und Schaltschwelle 2.0 1.2.2 Akustische und optische Alarmierung 2.0 1.3 Zwei unterschiedliche Messarten 4 2.0 1.3.1 Statischer Differenzdrucksensor 2.0 1.3.2 Dynamischer Sensor, Lufteinströmungssensor 2.0 1.4 Funktionsschema Laborabzugsüberwachung FM-500 4 1.4.1 Funktionsbeschreibung FM-500 4 2.0 1.5 Schnittstellen 4 2.0 1.6 Funktionsanzeige und Bedienpanel 5 2.0 1.7 Produktübersicht Laborabzugsüberwachung 6


Register 2.0 LabSystem Laborabzugsüberwachung

Seite 1

Register 2.0

LabSystem Laborabzugsüberwachung

Seite 2

Register 2.0


Bild 2.1: Laborabzugsüberwachung FM-500

1.1 Einleitung Überwachungssysteme Schneider FM-500 von SCHAKO sind für die lufttechnische Funktionsüber-wachung von Laborabzügen und Absaugsystemen konzipiert. Geeignet für alle Bauarten Ein Überwachungssystem ist für alle Laborabzüge nach DIN 12924, Teil 1 und EN 14175 vorgeschrieben. Die Laborabzugsüberwachung FM-500 eignet sich zum Einbau in alle Bauarten und Konstruktionen von Laborabzügen und ist somit auch für Nachrüstungen ideal geeignet. Normgerechte Anforderungen Die normgerechten Anforderungen an Laborüber-wachungseinrichtungen lauten: Die einwandfreie lufttechnische Funktion jedes Abzugs muss durch eine selbsttätig wirkende, mit einer gesicherten Stromversorgung (z.B. Puffer-batterie) betriebene Einrichtung überwacht werden. Im Fehlerfalle muss eine optische und akustische Alarmierung erfolgen. Die optische Signaleinrich-tung darf nicht löschbar sein (DIN 12924, Teil 1 und EN 14175). Die Schneider FM-500 Überwachungssysteme von SCHAKO erfüllen diese Anforderungen. Ausbaustufen für jeden Anwendungsfall Die Überwachungseinrichtung FM-500 ist in unterschied-lichen Ausbaustufen verfügbar, wobei immer die norm-gerechte Überwachung nach DIN 12924, Teil 1 und DIN EN 14175 voll erfüllt wird. Sicherheit im Laborbetrieb Ein sicherer Laborbetrieb erfordert hohe Anforderungen an die Überwachungskomponenten: Überwachung mit optischer und akustischer Alar-

mierung bei Unterschreitung der Mindestabluft-menge nach DIN 12924, Teil 1 und EN 14175 Überwachung und Störungsmeldung der internen

Gerätefunktionen und des Sensors Volumenstrommessung im Abluftstutzen, dadurch

unabhängig von der Konstruktion und der Bauart des Frontschiebers bzw. des Laborabzuges Alle Systemparameter spannungsausfallsicher (im

EEPROM) gespeichert Überwachung des reduzierten Betriebs (Nachtbe-

trieb)

Erkennung und optische Alarmierung von Netzaus-fall (Betriebs-LED blinkt) Relaisausgänge mit potentialfreien Kontakten zur

externen Signalisierung von Stör– und Betriebsmel-dungen

Normen Die FM-500 Überwachungssysteme erfüllen alle europäischen und die amerikanische Norm, wie British Standard, DIN, DIN EN, Norm Francaise, ASHRAE etc. 1.2 Funktionsbeschreibung Das Überwachungssystem Schneider FM-500 von SCHAKO kontrolliert die lufttechnisch einwandfreie Funktion eines Laborabzuges oder eines Absaugsystems. 1.2.1 Istwert und Schaltschwelle Der Istwert des Volumenstromes wird im Abluftstutzen zyklisch gemessen. Nach einer internen Linearisierung des Istwertes wird ein arithmetischer Mittelwert errechnet. Dadurch ist eine exakte Auswertung gewährleistet, da Störeinfluss-größen, wie z. B. Luftverwirbelungen, weitestgehend eliminiert werden. Der linearisierte Istwert wird nun ständig mit einem frei parametrierbaren Sollwertvolumenstrom verglichen.

1.2.2 Akustische und optische Störungsmeldung Unterschreitet der gemessene Abluftvolumenstrom (Ist-wert) den Sollwertvolumenstrom länger als die einge-stellte Mindeststördauer (Standardwert = 10 Sek.), er-folgt eine akustische und optische Alarmierung. Die rote LED an der Funktionsanzeige leuchtet und der Piezo-Summer alarmiert die Störung. Die akustische Alarmie-rung ist über den eingebauten RESET-Taster quittierbar. Wird der Grenzwert einer zweiten Schaltschwelle über-schritten, so ist die Luftmenge zu hoch. Dieser Zustand wird durch eine zusätzlich leuchtende gelbe LED (optio-nal) angezeigt. Diese Signalisierung ist als Warnhinweis zu verstehen, da ein zu hoher Abluftvolumenstrom unter bestimmten Bedingungen auch zu Schadstoffausbruch führen kann. Netzausfall, d. h. Betrieb über Pufferbatterie, wird durch die blinkende Betriebs-LED angezeigt. 1.3 Zwei verschiedene Messarten Die lufttechnische Funktion eines Laborabzugs lässt sich messtechnisch auf zwei verschiedene Arten über-wachen: Volumenstrommessung mit statischem Differenz-

drucksensor Erfassung einer Einströmgeschwindigkeit mit einem

Luftströmungssensor 1.3.1 Statischer Differenzdrucksensor Ein statischer Differenzdrucksensor misst entweder über eine Messblende (z. B. Venturidüse) im Abluftrohr oder den Unterdruck im Abluftrohr gegen den Raumdruck und stellt ein stetiges Messsignal, abhängig vom Volumenstrom, zur Verfügung. Das Messprinzip des statischen Differenzdrucksensors arbeitet mit einer Membran, die, entsprechend des anstehenden Diffe-renzdrucks ∆p, auf einen Biegebalken wirkt. Die Auslen-kung des Biegebalkens ist die direkte Messgröße des anstehenden Differenzdrucks. 1.3.2 Dynamischer Sensor, Luftströmungssensor Die Überwachung einer Lufteinströmgeschwindigkeit im Frontbereich des Laborabzugs erfolgt mit einem Luft-strömungssensor. Die Messung erfolgt im Bypass, d. h. ein im Laborabzugsdach montierter Luftströmungssen-sor misst die in den Laborabzug einströmende Luftge-schwindigkeit, die der einströmenden Luftgeschwindig-keit im Frontschieberbereich entspricht. Der dynamische Sensor arbeitet nach dem kaloriemetrischen Messprin-zip. Dabei wird ein Thermoelement auf eine bestimmte Temperatur aufgeheizt, welches von der vorbeiströmen-den Luft, je nach Luftgeschwindigkeit, mehr oder weni-ger abgekühlt wird.

Bild 2.1 Funktionsdiagramm FM-500

Die Differenz zwischen Heizungs– und Abkühlwert ist die direkte Messgröße der vorbeiströmenden Luftge-schwindigkeit. Vorteile und Nachteile der Messarten Die Messung mit einem statischen Differenzdrucksensor ist generell genauer und robuster gegen Störeinflüsse. Er wird, durch das Membranmessprinzip, von der zu messenden Luft nicht durchströmt und ist daher weitest-gehend resistent gegen schadstoffhaltige Luft. Aller-dings muss auf eine ausreichende An– und Abströmung der Messdüse geachtet werden. Die besten Messergeb-nisse werden mit einer Venturimessdüse erzielt. In diesem Fall ist eine An– und Abströmstrecke nicht notwendig. Der Luftströmungssensor ist einfacher zu montieren, jedoch wirken sich Störgrößen, wie z. B. Luftverwirbe-lungen, gravierender auf das Messergebnis aus. Der Luftströmungssensor wird von der zu messenden Luft umströmt und ist daher nicht resistent gegen schadstoff-haltige Luft. Die fachgerechte Montage und richtige Position des Luftströmungssensors wirkt sich entschei-dend auf ein reproduzierbares Messergebnis aus. Das Überwachungssystem Schneider FM-500 von SCHAKO arbeitet mit beiden Messsystemen einwandfrei und überwacht Laborabzüge und Absaugsysteme mit vari-ablen oder konstanten Volumenströmen sicher und zuverlässig.



Seite 3

Register 2.0

oberer Grenzwert

unterer Grenzwert

Zeit

Vol

umen

stro

m o

der

Ein

strö

mge

schw

indi

gkei

t

Istwert

grün rot grün gelb

Normal Alarm Normal Überschreitung

1.4.1 Funktionsbeschreibung FM-500 Mit dem Servicemodul SVM-100 oder einem Laptop mit installierter PC-2000 Software können alle Parameter, wie z.B. Sollvolumenströme (Normalbetrieb, Nachtbe-trieb etc.), Alarmverögerungszeit, Alarmschwelle etc. eingestellt werden. Der Abluftvolumenstrom oder wahlweise die Einström-geschwindigkeit wird ständig gemessen und mit den parametrierten Sollwerten verglichen. Bei Unterschrei-tung des Abluftsollwertes erfolgt eine optische und akustische Alarmierung. Die akustische Alarmierung ist mit der Reset-Taste quittierbar, während die optische Alarmierung erst wieder gelöscht wird, wenn der Abluftsollwert wieder erreicht oder überschritten wird. Die Leuchtdiode Frontschieber schliessen blinkt, wenn der Frontschieber des Laborabzugs um mehr als 50 cm (Überschreitung der Arbeitshöhe) geöffnet wird. Der Notstromakkumulator gewährleistet eine gesicherte Stromversorgung bei Netzspannungsausfall. Dieser

Zustand wird mit den Leuchtdioden der Funktionsan-zeige signalisiert. Damit werden alle gültigen Normen erfüllt. 1.5 Schnittstellen Die potentialfreien Relaiskontakte für Stör– und Betriebsmeldungen ermöglichen den problemlosen Anschluss an die übergeordnete Gebäudeleittechnik (GLT). Analoge Istwertausgänge des Abluftvolumenstroms ermöglichen eine Integration in die Zu- und Abluftvo-lumenstromregelung für einen oder mehrere Labor-räume. FM-500 verfügt zusätzlich über eine serielle oder LON-Schnittstelle (optional) für übergeordnete GLT-Überwa-chung/Steuerung, sowie einen normgerechten Analog-ausgang 2...10V (entspricht 0m3/h...1000m3/h). Alle Systemdaten sind über das Servicemodul SVM-100 frei programmierbar.

1.4 Funktionsschema Laborabzugs- überwachung FM-500 Das Funktionsschema in Bild 2.2 zeigt die Wir-kungsweise der Laborabzugsüberwachung FM-500 von SCHAKO.

Bild 2.2: Funktionsschema FM-500


Seite 4

Register 2.0


-

+

Zuluft

pFM-500

zu hoch

normal

zu niedrig

Reset

Funktions-anzeige

Überwachung nachDIN 12924 und EN 14175

Notstromakku

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

ServicemodulSVM-100

Laptopoder alternativ

Nachtabsenkung230 VAC Netz

Digitale Ausgänge

Analoge Ausgänge

RS 232

Überwachung

Laborabzug

1

2

3

4

5

Venturimessdüse

Statischer Differenzdrucksensor

Lufteinströmungssensor

Digitale Ausgänge für Sonderfunktionen

Analoge Ausgänge (0...10 VDC) für Raumgruppenregler

2Abl

uft

1

3

4

5

Volumenstromanzeige

m3

h6

6 Optionale Volumenstrom- (m3/h) oder Einströmanzeige (m/s)



Seite 5

Register 2.0

1.6 Blockschaltbild FM-500 In Bild 2.3 ist das Blockschaltbild der kompletten Labor-abzugsüberwachung FM-500 dargestellt. 1.6.1 Einspeisung

ein eigenes Netzteil, wodurch die 24 V-Einspeisung über einen externen Transformator entfällt. Das eigene Netzteil vereinfacht die Planung, generiert keine weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich die System-sicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. Bei einer externen 24 V-Sammeleinspeisung würde bei einem Kurzschluss oder sonstigen Defekt der komplette Ver-sorgungsstrang ausfallen. Der externe Notstrom-akkumulator wird angeschlossen, wenn die Netz-versorgung über keine unterbrechungsfreie Strom-versorgung (USV) verfügt. Nach Netzspannungsausfall wird dieser gemeldet und die Überwachungsfunktion über den Notstrom-akkumulator aufrecht erhalten. 1.6.2 CPU-Aufbau Die CPU besteht im Wesentlichen aus einem Mikro-controller mit integriertem RAM (Random Access Memory), einem ROM (Read Only Memory) für die

Applikationssoftware, einem UART (Universal Asyn-chron Receiver Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports und einem A/D (Analog/Digital-Wandler). Zusätzlich zum CPU-Kernel befindet sich noch ein D/A (Digital/Analog-Wandler) sowie ein Input- und ein Output-Interface auf der Überwachungsplatine. Die peripheren Sensoren sind an die entsprechenden Portleitungen angeschlossen. In dem EE-PROM werden die Parameter spannungs-ausfallsicher gespeichert. 1.6.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen Die FM-500 Laborabzugsüberwachung verfügt über 2 voneinander unabhängige Watchdogschaltungen. Der Mikrocontroller wird zyklisch auf Fehlfunktionen über-prüft und eine oder beide Watchdogschaltungen lösen bei Fehlverhalten der CPU einen automatischen Hard-ware-Reset aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. Dieses einmalige Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die Betriebssicherheit.

Bild 2.3: Blockschaltbild FM-500

Notstromakku

CPU

Watchdog 1

Timer

UART

ROM/RAM

A/D

Output

Input

RS 232

Relais

TTL

TTL

Optokoppler

EE-PROMWatchdog 2

I/O

DifferenzdrucktransmitteroderLufteinströmungssensor

Serielles Interface

Relais: Licht Betrieb Alarm

TTL: Funktions- anzeige

TTL: Funktions- anzeige Nacht

OK: Ein/Aus

230/115 V ACNetzteil

Spannungs-versorgung

GND +5V +12V

Einspeisung

D/AAnalogausgangfür Raumregelung

Alle Schneider-Produkte von SCHAKO verfügen über


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Register 2.0


1.7 Klemmenanschlussplan FM-500 In Bild 2.4 ist der Klemmenanschlussplan einer Labor-abzugsüberwachung FM-500 sowie der Verdrahtungs-plan und die Verschlauchung mit dem statischen Diffe-renzdrucktransmitter dargestellt. Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und steckfertig. Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und fehler-freie Verdrahtung gewährleistet. Folgende Punkte sind bei der Verdrahtung einzuhalten: 1. Stecken des Funktionsanzeigekabels in P 1 2. Anklemmen des externen Akkumulators, wenn

keine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) vorhanden ist.

3. Verschlauchen des statischen Differenzdruck-transmitters + = Überdruck (roter Schlauch) und - = Unterdruck (blauer Schlauch)

Anmerkung: Wenn keine Messblende vorhanden ist, nur - = Unterdruckschlauch anschließen 4. 230 VAC Einspeisung an X 2 anschließen

5. Neonröhre (mit EVG) zur Ausleuchtung des

Laborabzuginnenraumes (optional) an X 1 LICHT EIN/AUS anschließen

6. Wenn die Funktionsanzeige mit der LED SCHIEBER SCHLIEßEN ausgeführt ist, Kontakt an X 3 anschließen (Kontakt geschlossen = LED blinkt, Kontakt geöffnet = LED aus).

Nach der Parametereingabe ist die Inbetriebnahme abgeschlossen und die Laborabzugsregelung funktio-niert autark. In Kapitel 14.0 Technische Datenblätter finden Sie weiterführende Informationen über die Laborabzugs-überwachung FM-500.

Bild 2.4: Klemmenanschlussplan FM-500

KLEMMENANSCHLUSSPLAN

LABORABZUGSÜBERWACHUNG FM-500

X 1

STÖRUNG

BETRIEB

P 1

zu hoch

normal

zu niedrig

Reset

Überwachung nachDIN 12924 undDIN EN 14175

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

ServicemodulSVM-100

Laptop

RS 232

TRANSFORMATOR

PRIM: 230 VAC, 50/60Hz

SEK I: 9 V~/5 VA

FAZ 1

FAZ 2 P 2

STÖRMELDUNG

MOTOR

LICHT

F2 0,63 AT

Externer AKKU+

MOTOREIN/AUS

LICHTEIN/AUS

F1

0,2

50 A

T

MOTORAN

230 VAC

NULL

NULL

LN

EINSPEISUNG230 VACKONTAKTBELASTUNG K1/K2/K3

Max.: 6A / B16L1, L2, L3 (115/230 VAC), + 24 VDC

PHASE

NULL

SCHUTZERDE

K1

K2

K3

MOTOR-AN-ERKENNUNG

LN230 VAC

Rückmeldung Abluftventilator = An

P 3 (optional)

CP

U

+

Unterdruck (-)Anschluss Luftschlauch Abluftrohr

Überdruck (+)Kein Anschluss = Raumdruck

LEDSCHIEBERSCHLIEßEN

1Venturi-Messdüse: Unterdruckschlauch (-) und Überdruckschlauch (+) anschließen (Idealfall)Keine Messblende: Nur Unterdruckschlauch (-) am Abluftrohr anschließen (Messung gegen Raumdruck)

-

+

Zuluft

1

Laborabzug

Abl

uft

FUNKTIONS-ANZEIGE

Statischer Differenz-drucksensor

X 2

X 3

JP1SeriellParallel

Laborabzugsüberwachung

Bild 2.5: Funktionsanzeige und Bedienpanel

1.8 Funktionsanzeige und Bedienpanel Eine typische Funktionsanzeige ist in Bild 2.5 darge-stellt. SCHAKO bietet verschiedene Standardversionen an (siehe Register 14.0 Technische Datenblätter).



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Register 2.0

Bild 2.6: Laborabzüge mit Funktionsüberwachung nach DIN EN 14175 Werkbild: Wesemann

Weiterhin erstellen wir auch kundenspezifische Funk-tionsanzeigen, die sich harmonisch in das Design des Laborabzugs einfügen.

LED HIGH Diese gelb leuchtende LED zeigt die Überschreitung des parametrierten Abluftvolumenstroms an. Diese LED gilt als Meldung dafür, dass der Laborabzug mit zu hohem Abluftvolumenstrom betrieben wird.

LED OK Diese grün leuchtende LED zeigt den Normalzustand an, d. h. der Laborabzug wird mit einem aureichenden Abluft-volumenstrom betrieben und befindet sich somit im sicheren Bereich.

LED LOW Diese rot leuchtende LED zeigt den Störfall an, d. h. der Laborabzug wird mit einem zu geringen Abluftvolumenstrom betrieben und ist somit nicht schadstoffausbruchsicher.

SERVICEBUCHSE Über die Programmierbuchse lassen sich lokal sämtliche Parameter, Soll- und Istwerte programmieren bzw. anzeigen.

Vmax EIN/AUS Mit der Vmax-Taste wird der Abluftvolu-menstrom auf den maximalen Wert ange-hoben. Die gelbe LED HIGH zeigt blinkend den eingeschalteten Zustand an.

RESET-Taste Mit der RESET-Taste wird der akustische Alarm (Störung durch zu geringen Abluftvolumenstrom) quittiert. Die optische Alarmsignalisierung ist nicht quittierbar und wird erst wieder zurück-gesetzt, wenn ein ausreichender Abluft-volumenstrom ausgeregelt werden kann und der Laborabzug im sicheren Bereich betrieben wird.

LED Frontschieber schließen Diese LED blinkt als Warnsignal, wenn der Frontschieber geöffnet ist (> 50 cm) Bei geschlossenem Frontschieber ist diese LED aus.

Licht EIN/AUS Mit dieser Taste wird das Licht im Labor-abzug ein– bzw. ausgeschaltet.

Vmin mit LED Mit der Vmin-Taste wird der Abluftvolu-menstrom auf den minimalen Wert abge-senkt (Nachtabsenkung). Die gelbe LED zeigt den eingeschalteten Zustand an.

I/O-Taste mit LED ON Die I/O-Taste ist softwaremässig deakti-vierbar, wenn der Mindestraumluft-wechsel über die Laborabzüge gefahren wird. In diesem Fall darf die Regelung nicht abschaltbar sein.

Die Gesamtproduktübersicht LabSystem finden Sie in Register 1, Kapitel 1.9

1.9 Produktübersicht Laborabzugs- überwachung Das Diagramm zeigt die Übersicht der von

Produktgruppe Laborabzugüberwachung.


Seite 8

Register 2.0


LabSystem

Legende:


Bestellnummer

Produkt-bezeichnung

Laborabzug-überwachung

Register 2ÜberwachungVolumenstrom

14 FM-500-V

Überwachungface velocity

14 FM-500-F

ÜberwachungZuluft und Abluft14 FM-500-Z

ÜberwachungEX-Bereich

14 FM-500-EX

ÜberwachungVolumenstrom

14 FM-500-V

SCHAKO verfügbaren Schneider-Produkte in der

LabSystem

Laborabzugsregelung Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 3.0 1.1 Einleitung 2 3.0 1.1.1 LON-Vernetzung 2 3.0 2.1 Konstantregelung 1-. 2– oder 3-Punkt 2 3.0 2.1.1 1-Punkt Konstantregelung 2 3.0 2.1.2 2-Punkt Konstantregelung 2 3.0 2.1.3 3-Punkt Konstantregelung 3 3.0 2.2 Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity) 3 3.0 2.2.1 VMIN und VMAX 3 3.0 2.2.2 Luftströmungssensor 3 3.0 2.3 Vollvariable Volumenstromregelung 4 3.0 2.3.1 V1=VMIN 4 3.0 2.3.2 V2=V40cm 4 3.0 2.3.3 V3=VMAX 4 3.0 3.1 Regelschema Laborabzug 5 3.0 3.1.1 Funktionsbeschreibung FC-500 5 3.0 3.1.2 Istwerte und Sollwerte 5 3.0 3.2 Blockschaltbild FC-500-LON 6 3.0 3.2.1 Einspeisung 6 3.0 3.2.2 CPU-Aufbau 6 3.0 3.2.3 Zwei unabhängige Watchdog-Schaltungen 6 3.0 3.3 Klemmenanschlussplan FC-500-LON 7 3.0 4.1 Vorteile der vollvariablen Laborabzugregelung 8 3.0 4.1.1 Plausibilitätsprüfung durch drei unterschiedliche Sensoren 8 3.0 4.1.2 Regelparameter 8 3.0 4.1.3 Selbstlernmodus 8 3.0 5.1 Mess– und Regelkomponenten 8 3.0 5.2 Venturi-Messdüse mit integrierter Drosselklappe 8 3.0 5.2.1 Kompakte Bauweise 9 3.0 5.3 Statischer Differenzdrucksensor 9 3.0 5.3.1 Volumenstrombestimmung durch Wirkdruckmessung am Staukörper 9 3.0 5.4 Dynamischer Luftströmungssensor 9 3.0 5.5 Wegsensor 10 3.0 5.6 Erfassung von thermischen Lasten 11 3.0 5.7 Schneller Stellmotor mit Rückführungspotentiometer 11 3.0 6.1 Planungswerte Schall und Abluftvolumenstrom 11 3.0 6.2 Produktübersicht Laborabzugregelung 12


Register 2.0 LabSystem Laborabzugsregelung

Seite 1

Register 3.0

LabSystem Laborabzugsregelung

Seite 2

Register 3.0


1.1 Einleitung Je nach Aufgabenstellung werden unterschiedliche Regelungsarten für Laborabzüge benötigt. Das wesentliche gemeinsame Merkmal aller Regelungs-arten ist, den Schadstoffausbruch eines Laborabzugs bei jeder Frontschieberöffnung zu vermeiden. Dies gilt sowohl während des Öffnens als auch bei komplett geöffnetem Frontschieber und erfordert eine sichere, schnelle und stabile Regelung des Abluftvolumen-stroms. In der Tabelle 3.1 sind die unterschiedlichen Rege-lungsarten und das entsprechende Produkt der LabSystem Serie aufgeführt. 1.1.1 LON-Vernetzung

Die Laborabzugregelungen FC-500 und LMR-300 sind vernetzbar (LON-Netzwerk) und unterstützen die voll-variable und die konstante Zuluft/Abluft Volumenstrom-regelung. Eine Einbindung in die Gebäudeleittechnik ist einfach realisierbar und stellt alle notwendigen Daten über das LON-Netzwerk zur Verfügung. Auf den folgenden Seiten werden die unterschiedlichen Regelungsarten beschrieben. 2.1 Konstantregelung 1-, 2– oder 3-Punkt Die Regelsysteme LR-300-K, FC-500-K und LMR-300-Z regeln den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit von der Frontschieberstellung des Laborabzugs. Die Abluft des Laborabzugs wird entweder über eine moto-risch betriebene Drosselklappe (Abzüge an zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder mittels eines eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter geregelt.

Kanaldruckschwankungen werden schnell, präzise und stabil ausgeregelt. Die Abluftvolumenströme V1, V2 und V3 sind frei parametrierbar. 2.1.1 1-Punkt-Konstantregelung Bei einer 1-Punkt-Konstantregelung wird der Abluft-volumenstrom auf V1, unabhängig von der Frontschie-berstellung, konstant geregelt. 2.1.2 2-Punkt-Konstantregelung Eine 2-Punkt-Konstantregelung regelt in Abhängigkeit von der Frontschieberstellung den Abluftvolumenstrom auf V1 (Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber = GEÖFFNET). Die Fronschieberstellung (ZU) wird über einen End-schalter erkannt. Eine Umschaltung auf einen redu-zierten Betrieb (Nachtbetrieb und arbeitsfreie Zeit) ist manuell am Laborabzug oder über Fernsteuereingang möglich.

Bild 3.1: Laborabzugregelung FC-500

Regelungsart

Konstante Volumenstromregelung 1-Punkt, 2-Punkt oder 3-Punkt

LR-300-K FC-500-K

Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity)

LR-300-F FC-500-F

Vollvariable Volumenstromregelung FC-500

LabSystem Produktbezeichnung

Volumenstromregelung für Zuluft-/Abluftabzüge konstant, 1-Punkt oder 2-Punkt

LMR-300-Z

Tabelle 3.1: Regelungsarten

2.1.3 3-Punkt-Konstantregelung Eine 3-Punkt-Konstantregelung regelt in Abhängigkeit von der Frontschieberstellung den Abluftvolumenstrom auf V1 (Frontschieber = ZU) oder V2 (Frontschieber < 40 cm GEÖFFNET) oder V3 (Frontschieber > 40 cm GEÖFFNET). Die Frontschieberstellungen (ZU und > 40 cm) werden über jeweils einen Endschalter signalisiert. Eine Umschaltung auf Nachtbetrieb ist ebenfalls mög-lich. Verfügt der Laborabzug über einen Querschieber, so muss die Querschieberstellung (ZU) ebenfalls erfasst und in der 2-Punkt- oder 3-Punkt-Betriebsart so berück-sichtigt werden, dass der Abluftvolumenstrom entspre-chend erhöht wird, wenn der Querschieber geöffnet wird. 2.2 Konstante Einströmgeschwindigkeit (face velocity) Die Regelsysteme LR-300-F und FC-500-F regeln, unabhängig von der Frontschieberstellung, auf eine konstante Lufteinströmgeschwindigkeit (z.B. v = 0,5m/sec). Damit die Lufteinströmgeschwindigkeit konstant bleibt, wird der Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit von der Frontschieberstellung des Laborabzugs verändert. Der Abluftvolumenstrom des Laborabzugs wird entwe-der über eine motorisch betriebene Drosselklappe (Abzüge an zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder oder mittels eines eigenen Abluftmotors mit Frequenz-umrichter geregelt. Kanaldruckschwankungen werden schnell, präzise und stabil ausgeregelt. Die Lufteinströmgeschwindigkeit v und die Abluftvolumenströme VMIN und VMAX sind frei parametrierbar. 2.2.1 VMIN und VMAX Wenn der Frontschieber geschlossen wird, erhöht sich die Lufteinströmgeschwindigkeit v > 0,5 m/sec. Zur Sicherheit für das Bedienpersonal ist ein minimaler Abluftvolumenstrom VMIN gewährleistet. Es wird nun auf einen konstanten minimalen Abluftvolumenstrom ge-regelt. Wenn der Frontschieber geöffnet wird, verringert sich die Lufteinströmgeschwindigkeit v < 0,5 m/sec. Ist der für den spezifischen Laborabzug sichere Abluftvolumen-strom VMAX erreicht, wird dieser Wert konstant ausge-regelt. Der Laborabzug ist somit im sicheren Bereich und eindeutig schadstoffausbruchsicher. Durch die Begrenzung des Abluftvolumenstroms auf VMAX ist der energetische Einspareffekt bei gleichzeitiger maximaler Sicherheit des Bedienpersonals gewährleistet. Das Luft-netz wird nur soweit belastet, wie es für den Betriebs-zustand des jeweiligen Laborabzugs unbedingt erforder-lich ist.

2.2.2 Luftströmungssensor Durch den Einsatz eines eigens von Schneider entwickelten Luftströmungssensors wird eine Quer-schieberverstellung am Laborabzug automatisch erfasst und in den Regelalgorithmus eingebunden.



Seite 3

Register 3.0

Bild 3.2: 3-Punkt Konstantregelung

Bild 3.3: face velocity Regelung

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m3 /

h]

= Lufteinströmgeschwindigkeit

= Abluftvolumenstrom

V1

V3

ZU AUFFrontschieber

Lufte

inst

röm

gesc

hwin

digk

eit

v [m

/sec

]

V2

0,2

0,4

0,6

0,8

150

300

450

600

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m3 /

h]



VMIN

VMAX

ZU AUFFrontschieber

Lufte

inst

röm

gesc

hwin

digk

eit

v [m

/sec

]

0,2

0,4

0,6

0,8

150

300

450

600


Seite 4

Register 3.0


2.3 Vollvariable Volumenstromregelung Dieses Regelsystem ist die energetisch sinnvollste und beste Variante der Laborabzugregelung. Ein sehr schneller und gleichzeitig stabiler Regelalgorithmus sind die herausragenden technischen Merkmale dieser Regelungsart. Das Regelsystem FC-500 regelt den Abluftvolu-menstrom stufenlos in Abhängigkeit von der Front-schieberstellung des Laborabzugs. Der Abluftvolumen-strom des Laborabzugs wird entweder über eine moto-risch betriebene Drosselklappe (Abzüge an zentrales Abluftsystem angeschlossen) oder mittels eines eigenen Abluftmotors mit Frequenzumrichter geregelt. Kanaldruckschwankungen werden schnell, präzise und stabil ausgeregelt. Die Abluftvolumenströme V1, V2 und V3 sind frei parametrierbar und bestimmen die Eckpunkte der Regelkurve. 2.3.1 V1 = VMIN Bei geschlossenem Frontschieber (ZU) wird auf einen parametrierten V1-Abluftvolumenstrom (minimaler Abluftvolumenstrom) geregelt. Die Schadstoffausbruch-sicherheit des Laborabzugs ist bei gleichzeitigem mini-malen Luftverbrauch jederzeit gewährleistet.

2.3.2 V2 = V50cm Der zweite Eckpunkt des Abluftvolumenstroms ist V2 und gibt den Abluftvolumenstrom bei teilweise geöffne-tem Frontschieber (z.B. Frontschieber = 50 cm) an. Die Regelung des bedarfsgerechten Abluftvolumenstroms erfolgt, abhängig von der Frontschieberöffnung, stufen-los zwischen V1 und V2 (ZU ≤ Frontschieber ≤ 50 cm). Die Eckpunkte V1, V2 und V3 sind frei parametrierbar und lassen sich beliebigen Frontschieberöffnungen zuordnen, z.B. V2 bei Frontschieber = 50 cm. 2.3.3 V3 = VMAX Der dritte Eckpunkt des Abluftvolumenstroms ist V3 und gibt den Abluftvolumenstrom bei voll geöffnetem Front-schieber (z.B. Frontschieber = 90 cm) an. Die Regelung des bedarfsgerechten Abluftvolumenstroms erfolgt, abhängig von der Frontschieberöffnung, stufenlos zwischen V2 und V3 (50 cm ≤ Frontschieber ≤ 90 cm).

Bild 3.5: Vollvariable Regelung

Bild 3.4: Geregelte Laborabzüge mit geschlossenem Frontschieber, Werkbild: Prutscher

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m3 /

h]



V1=VMIN

V3=VMAX

ZU AUFFrontschieber

Lufte

inst

röm

gesc

hwin

digk

eit

v [m

/sec

]

V2=V40cm

0,2

0,4

0,6

0,8

150

300

450

600

3.1 Regelschema Laborabzugregelung Die Schneider-Regelsysteme LR-300, FC-500 und

geschlossenen Regelkreises. Ein bedarfsgerechter Abluftvolumenstrom wird abhängig von der Frontschieberöffnung ausgeregelt.

3.1.1 Funktionsbeschreibung FC-500 Mit dem Servicemodul SVM-100 oder einem Laptop mit installierter PC-2000 Software können alle Parameter, wie z.B. Sollvolumenströme (Normalbetrieb, Nachtbe-trieb etc.), Alarmverögerungszeit, Alarmschwelle etc. eingestellt werden. 3.1.2 Istwerte und Sollwerte Die Führungsgrößen Lufteinströmgeschwindigkeit (be-rührungslose Bypassmessung) und wahlweise die verti-kale Frontschieberposition werden ständig gemessen. Eine interne Linearisierung der Istwerte sowie ein schneller Regelalgorithmus errechnet prädiktiv den Sollwert für den auszuregelnden Abluftvolumenstrom, der mittels der motorisch betriebenen Drosselklappe oder einem frequenzumrichtergesteuerten Abluftmotor

ausgeregelt wird. Ein statischer Differenzdrucksensor (Transmitter) misst ständig den Istwert des Abluft-volumenstroms, welcher mittels der motorisch betrie-benen Drosselklappe solange nachgeregelt wird, bis der Istwert dem errechneten frontschieberabhängigen

Sollwert entspricht. Durch die Errechnung des Abluft-volumenstromsollwertes steht eine eindeutige, von Störgrößen (z.B. ungünstige Einströmverhältnisse)unabhängige Führungsgröße zur Verfügung, wodurch der benötigte Abluftvolumenstrom schnell, stabil und präzise ausgeregelt werden kann. Bei Unterschreitung des Abluftsollwertes erfolgt eine optische und akustische Alarmierung. Die akustische Alarmierung ist mit der Reset-Taste quittierbar, während die optische Alarmierung erst gelöscht wird, wenn der Abluftsollwert wieder erreicht oder überschritten wird. Die Leuchtdiode Frontschieber schließen (Funktions-anzeige) blinkt, wenn der Frontschieber des Laborab-zugs um mehr als 50 cm geöffnet wird. Der Notstromakkumulator gewährleistet eine gesicherte Stromversorgung bei Netzspannungsausfall. Das Regel-verhalten bei Netzspannungsausfall ist parametrierbar (z.B. Regelklappe AUF, Regelklappe ZU, etc.).



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Register 3.0

Bild 3.6: Regelschema FC-500

-

+

Zuluft

p

FC-500-LON

zu hoch

normal

zu niedrig

Reset

Funktions-anzeige

Überwachung nachDIN 12924 und EN 14175

Notstromakku

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

ServicemodulSVM-100

Laptop

Digitale Ein- und Ausgänge für Sonderfunktionen


Digitale Ein-/AusgängeAnaloge Ausgänge

RS 232

M

3

4

6

5LON-Netzwerk, FTT-10A

7

8

1

2

1

2

3

4

5

6

7

8

Drosselklappenantrieb mit Rückführungspotentiometer

Venturimessdüse mit Drosselklappe


Lufteinströmungssensor im Bypass

Wegsensor oder Endschalter für vertikale Frontschieberstellung

Analoge Ausgänge (0...10 VDC) für Raumgruppenregler

LON-Netzwerk, freie Topologie, FTT-10A

Regelung

Laborabzug

Abl

uft

Volumenstromanzeige

m3

h

9 Optionale Volumenstrom- (m3/h) oder Einströmanzeige (m/s)

9

LMR-300 von SCHAKO arbeiten nach dem Prinzip des


Seite 6

Register 3.0


3.2 Blockschaltbild FC-500-LON In Bild 3.7 ist das Blockschaltbild der kompletten Labor-abzugsregelung FC-500-LON dargestellt. 3.2.1 Einspeisung Alle Schneider-Produkte von SCHAKO verfügen über ein eigenes Netzteil, wodurch die 24 V-Einspeisung über einen externen Transformator entfällt. Das eigene Netzteil vereinfacht die Planung, generiert keine weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich die System-sicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. Bei einer externen 24 V-Sammeleinspeisung würde bei einem Kurzschluss oder sonstigen Defekt der komplette Versorgungsstrang ausfallen. Der externe Notstrom-akkumulator wird angeschlossen, wenn die Netzver-sorgung über keine unterbrechungsfreie Stromversor-gung (USV) verfügt. Nach Netzuspannungsausfall wird die Abluftklappe in eine definierte Stellung (parametrier-bar) gefahren oder es wird weiter geregelt. 3.2.2 CPU-Aufbau Die CPU besteht im Wesentlichen aus einem Mikro-controller mit integriertem RAM (Random Access Memory), einem UART (Universal Asynchron Receiver

Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports und einem A/D (Analog/Digital-Wandler). Zusätzlich zum CPU-Kernel befindet sich noch ein D/A (Digital/Analog-Wandler) sowie ein Input- und ein Output-Interface auf der Regelplatine. Die peripheren Sensoren und Aktoren sind an die entsprechenden Portleitungen angeschlossen. In dem EE-PROM werden die Regelungsparameter spannungsausfallsicher gespeichert. Das ROM oder der Flash-Speicher beinhaltet die Applikationssoftware. 3.2.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen Die FC-500 Regelung verfügt über zwei voneinander unabhängige Watchdogschaltungen. Der Mikrocon-troller wird zyklisch auf Fehlfunktionen überprüft und eine oder beide Watchdogschaltungen lösen bei Fehl-verhalten der CPU einen automatischen Hardware-Reset aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. Dieses einmalige Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die Betriebssicherheit.

Bild 3.7: Blockschaltbild FC-500-LON

Notstromakku

CPU

Watchdog 1

Timer

ROM/FLASH

UART

RAM

A/D

Output

Input

RS 232

Relais

TTL

TTL

Optokoppler

EE-PROMWatchdog 2

D/A

I/O

LufteinströmungssensorDifferenzdrucktransmitterWegsensorStellklappe-Rückführungspoti

Serielles Interface

Relais: Licht Betrieb Nacht Alarm

TTL: Stellmotor Funktions- anzeige

AnalogausgangRaumregelungZuluft und AbluftF/U-Ansteuerung

TTL: Funktions- anzeige Ein/Aus

OK: Nacht Ein/Aus VMAX



GND +5V +12V

Einspeisung

LON-Vernetzung FTT-10A

3.3 Klemmenanschlussplan FC-500-LON In Bild 3.8 ist der Klemmenanschlussplan einer LON-vernetzten variablen Laborabzugsregelung FC-500-LON sowie der Verdrahtungsplan und die Verschlau-chung mit dem statischen Differenzdrucktransmitter dargestellt. Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und auf Schraub-steckklemmen aufgelegt. Bei der Montage brauchen nur noch die Schraubsteckklemmen in den vorgesehenen Steckplatz gesteckt werden und schon ist die Verdrah-tung fertig. Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und fehlerfreie Verdrahtung gewährleistet. Folgende Punkte sind bei der Verdrahtung einzuhalten: 1. Stecken des Drosselklappenmotorkabels in KL 14 2. Stecken des Funktionsanzeigekabels in P 2 3. Stecken des Strömungssensorkabels in P 4 4. Stecken des Wegsensorkabels in KL 13 5. Stecken des Akkumulatorkabels in J 3, wenn keine

unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) vor-handen ist

6. Verschlauchen des statischen Differenzdruck-

transmitters + = Überdruck (roter Schlauch) und - = Unterdruck (blauer Schlauch)

7. 230 VAC Einspeisung an KL 1 anschließen 8. LON-Kabel IY-(St)Y 2x2x0,8 oder Belden-Kabel an

KL 5 anschliessen 9. Neonröhre (mit EVG) zur Ausleuchtung des

Laborabzuginnenraumes (optional) an KL 2 anschließen

Nach dem Selbsttest ist die Inbetriebnahme abgeschlos-sen und die Laborabzugsregelung funktioniert autark. Soll die Raumregelung und/oder die Anbindung an die GLT über LON-Netzwerk realisiert werden, sind noch die LON-Netzwerkvariablen (SNVT´s) einzubinden, wodurch die Gesamtfunktionalität definiert wird. Mehr über die LON-Netzwerkvariablen erfahren Sie in den Kapiteln 7.0 LON-Technologie und 14.0 Technische Datenblätter. Ebenso finden Sie im Kapitel 14.0 weitere Applikationen mit den entsprechenden Klemmenan-schlussplänen.

Bild 3.8: Klemmenanschlussplan FC-500-LON: Laborabzugsregelung variabel, LON



Seite 7

Register 3.0

PHASENULL

L

N

SCHUTZERDEEINSPEISUNG

230 VAC

TRANSFORMATOR

PRIM: 2x115 VAC, 50/60Hz

SEK I: 15 V~/20,0 VASEK II: 24 V~/2,0 VA

F1 0,25 AT

FC-500

FAZ2

FAZ1

HUBA1


LABORABZUGSREGELUNGvariabel, LON

L

MOTORAN

LICHT EIN/AUSMax.: 6A / B16L1, L2, L3 (115/230 VAC)

RELAIS K1

KL 1

KL 2KL 3

KL 4

P4

P 2

P 3

U4CPU

U5EPROM27C256

M1

U6

DC/DCCONVERTER

J2J1 ERWEITERUNGSBUCHSENLEISTE

LD1

LON-BUS-MODULERWEITERUNGS-MODUL

JP1

M

AKKU

+ -J3

+

EXTERNERNOTSTROM-AKKUMULATOR12 VDC / 1,2 Ah

RELAIS K2

KL 12KL 13

KL 13

RESET

+5 VDC

0...+5 VDCGND

LEGENDE: JUMPER

JP1:

JP2:

JP2JP3

P S

U5 = 27C256

U5 = 29C256 Flash

U5 = 29C512 Flash

Regelung=variabel

Regelung=konstant

F2 1,4 AT

F3 1,4

AT

F4 1,4

AT

KL 14

B

KL

5K

L 6

KL

7K

L 8

KL

9K

L 1

0K

L 1

1

A

JP3:P S

P S

FAZ-Typ 1

FAZ-Typ 2

FAZ=Funktionsanzeige

Wird werkseitig eingestellt!

Wird werkseitig eingestellt!

-

+

zu hoch

normal

zu niedrig

Reset

Funktions-anzeige

Überwachung nachDIN 12924 undEN 14175

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

ServicemodulSVM-100

Laptop

RS 232

3

45

12

1

2

3

4

5

6

Drosselklappenantrieb mit Rückführungspotentiometer

Venturimessdüse mit Drosselklappe


Lufteinströmungssensor im Bypass

Wegsensor für vertikale Frontschieberstellung

LON-Netzwerk, freie Topologie, FTT-10A

Laborabzug

Ab

luft

12345 1

2345

+

-

123

1 2 3LON-BUS-VERNETZUNGVernetzung von Regelungen, Raumregler,Leitrechner, etc. max. Länge <= 2700 m

LON A-INLON B-IN

LON B-OUTLON A-OUT6

Zuluft

4.1 Vorteile der vollvariablen Laborabzugs- regelung Die Schadstoffausbruchsicherheit des Laborabzugs ist bei gleichzeitigem minimalen Luftverbrauch bei jeder Frontschieberöffnung gewährleistet. Die Robustheit wird durch die entsprechende Parametrierung der Volumen-stromwerte V1, V2 und V3 erreicht und kann individuell an beliebige Laborabzugsbauarten angepasst werden. Durch den Wegsensor ist eine stufenlose Abluftvolu-menstromregelung über den gesamten Frontschieber-verstellbereich (z.B. 90 cm) gewährleistet, während eine face velocity Regelung nur den Frontschieberöffnungs-bereich 0 cm (ZU) bis maximal 25 cm ausregelt. Je nach eingestelltem face velocity Wert (z.B. 0,5 m/s) und benötigtem Abluftvolumenstrom (z.B. 400 m3/h pro laufendem Meter) ist der erforderliche Abluftvolumen-strom bereits nach 25 cm Frontschieberöffnungshöhe erreicht. D.h. der für den Laborabzug getestete Wert der Schadstoffausbruchsicherheit (z. B. 400 m3/h bei voll geöffnetem Frontschieber) wird bereits in den ersten 25 cm Frontschieberöffnungshöhe ausgeregelt. Damit wird das Einsparpotenzial eines vollvariabel geregelten Laborabzugs beim Einsatz einer face velocity Regelung nicht voll ausgeschöpft. Eine vollvariable Volumenstromregelung mit Wegsensor ist neben der zusätzlichen Sicherheit für den Nutzer auch die energetisch sinnvollste Variante, da die volle Frontschieberöffnungshöhe (z.B. 90 cm) stetig linear ausgeregelt wird. Ein weiterer Vorteil des Wegsensors als Istwerterfassung der vertikalen Frontschieberöff-nung ist ein stabiles, von Störgrößen unabhängiger Messwert, der eine schnelle und stabile Regelung gewährleistet. 4.1.1 Plausibilitätsprüfung durch drei unterschiedliche Sensoren Durch den Einsatz von drei unterschiedlichen Sen-soren (Wegsensor, statischer Differenzdrucksensor und Strömungssensor) überprüft die Regelung FC-500 ständig die Plausibilität der drei Sensoren zueinander. D.h., es wird überprüft, ob die Istwerte der Sensoren (Differenzdruck- und Strömungssensor) im logischen Kontext zum Sollwert des Wegsensors steht. Dies ist eine zusätzliche Sicherheit für das gesamte Regelsystem und für den Nutzer. 4.1.2 Regelparameter Alle projektspezifischen Regelparameter, wie z.B. die obere und untere Grenze für den Maximal- und den Minimalvolumenstrom, lassen sich vor Ort problemlos mit dem Servicemodul oder einem Laptop abrufen, ändern und überwachen. Ein zyklisch sequenzielles Abfragen und Überprüfen der Regelistwerte und Regel-sollwerte garantiert eine sehr schnelle, stabile und bedarfsgerechte Volumenstromregelung.

4.1.3 Selbstlernmodus Ein softwaregesteuerter automatischer Selbstlernmodus (teach in) erleichtert und optimiert die Inbetriebnahme. Alle erforderlichen Systemdaten und Regelparameter werden im Selbstlernmodus von den Regelsystemen LR-300, FC-500 und LMR-300-Z vollautomatisch ermittelt und selbsttätig programmiert. 5.1 Mess– und Regelkomponenten Die richtige Konzeption der Mess– und Regelkompo-nenten ist entscheidend für die Schnelligkeit, Stabilität und Genauigkeit der gesamten Regelstrecke. Die Schneider-Produkte von SCHAKO sind nach dem neuesten Stand der Technik entwickelt und erfüllen diese Anforderun-gen. 5.2 Venturi-Messdüse mit integrierter Drosselklappe Die Venturi-Messdüse mit integrieter Drosselklappe hat folgende Vorteile: sehr hohe Messgenauigkeit integriertes Ringkammermessverfahren geringer Druckverlust geringe Luftströmungsschallwerte kompakte Bauweise unabhängig von An- und Abströmstrecke

Bild 3.9: Venturi-Messdüse mit integrierter Drosselklappe


Seite 8

Register 3.0


80

140

+ -

NW

L

Luftrichtung

Druckentnahme

Venturi-Messdüse

Stellmotor

5.2.1 Kompakte Bauweise Um die baulichen Gegebenheiten in Laboratorien zu berücksichtigen, wurde die kompakten Venturidüse entwickelt, die direkt auf den Abluftstutzen des Laborabzuges montiert werden kann. Auf eine besondere Anströmstrecke kann verzichtet werden. Bei einem Rohrdurchmesser von DN 200 benötigt die kompakte Venturidüse mit integrierter Drosselklappe eine Länge von nur 235 mm. In der Tabelle 3.2 finden Sie die Zusammenhänge zwischen Nennweite (NW), Baulänge (L) und Nenn-volumenstrom VNENN bei einer Strömungsgeschwin-digkeit von 7,5 m/s.

5.3 Statischer Differenzdrucksensor Für verschmutzte oder aggressive Luft eignet sich die statische Wirkdruckmessung, da der statische Diffe-renzdrucksensor von der Luft nicht durchströmt wird. 5.3.1 Volumenstrombestimmung durch Wirkdruckmessung am Staukörper Grundlage der Volumenstrombestimmung ist die Wirk-druckmessung am Staukörper, der in Form einer Venturidüse, Messblende oder eines Messkreuzes eingebaut wird. Neben einer sehr hohen Mess-genauigkeit ist noch besonders die Unabhängigkeit von einer An– und/oder Abströmstrecke hervorzuheben. Der auf einen Staukörper auftretende Luftstrom gene-riert, proportional zur Luftgeschwindigkeit, einen ent-sprechenden Widerstandsdruck. Die daraus resul-tierende Druckdifferenz wird als Wirkdruck bezeichnet.

Der Volumenstrom berechnet sich aus der Formel: 5.4 Dynamischer Luftströmungssensor Durch den Einsatz eines eigens von Schneider entwickelten Luftströmungssensors wird sowohl eine Querschieberverstellung (horizontal) als auch eine Frontschieberverstellung (vertikal) am Laborabzug erfasst und als normiertes Ausgangssignal 0...10 V DC zur Verfügung gestellt. Ein von Schneider entwickeltes Messprinzip erkennt die Richtung der Luftströmung und ermöglicht sehr genaue und schnelle Messungen im Bereich von 0...1 m/s. Dieser Messbereich eignet sich besonders zur Erfassung der Lufteinströmgeschwindigkeit an Laborabzügen (z. B. 0,5 m/s). Der Luftströmungssensor LSE-100 wird an geeigneter Position auf dem Laborabzugsdach montiert und misst im Bypass die Lufteinströmung in den Laborabzug.

Nennweite NW [mm]

Baulänge L [mm]

Volumenstrom VNENN [m3/h]

160 235 540

200 235 850

250 380 1250

315 760 2050

Tabelle 3.2: Bauarten Venturi-Messdüse mit integrierter Drosselklappe

Bild 3.10: Differenzdruckmessung an einer Messblende



Seite 9

Register 3.0

Luftrichtung

p

p = Differenzdruck

V = c . p

p

.V = Volumenstromc = geometrische Konstante des Staukörpers

= Differenzdruck

= Dichte der Luft

Diese im Bypass gemessene Lufteinströmung entspricht genau der Lufteinströmgeschwindigkeit (face velocity) im Bereich des Frontschiebers, sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung. Wird der Frontschieber geöffnet, bricht die Lufteinströmgeschwindigkeit ein und steht somit in direkter Abhängigkeit zur Frontschieber-öffnung.

5.5 Wegsensor Ein Wegsensor (Seilpotentiometer) erfasst die vertikale Frontschieberposition mit einer absoluten Genauigkeit von besser als 2 mm. Die reproduzierbare und stufen-lose lineare Erfassung der Frontschieberposition ermöglicht eine sehr schnelle, präzise und stabile Regelung. Über– bzw. Unterschwingungen werden durch diese Technik weitgehend vermieden. Der Wegsensor ist einfach montierbar und gewährleistet ein absolut sicheres und stabiles Istwertsignal der vertikalen Frontschieberstellung. Das Seil des Wegsensors hat eine Auswurflänge von 1m und lässt sich problemlos an das Gegengewicht des Frontschiebers einhängen. Der Wegsensor LMR-100 ist speziell für die genaue, repro-duzierbare und stabile Erfassung der vertikalen Frontschieberöffnungshöhe konzipiert.

Bild 3.11: Luftströmungssensor Bild 3.12: Laborabzug mit Luftströmungs- und Wegsensor

Bild 3.13: Linearer Wegsensor

Bild 3.14: Anschlussschema Linearer Wegsensor


Seite 10

Register 3.0


10-Gang-Potentiometer+

-

MesssignalFrontschieber

-

+

Zuluft

p

FC-500-LON

normal

zu niedrig

Reset

Funktions-anzeige


Digitale Ein-/AusgängeAnaloge Ausgänge

M

LON-Netzwerk, FTT-10A

Regelung

Laborabzug

Abl

uft

Luftströmungssensorin Bypass-Messanordnung

Linearer Wegsensor

5.6 Erfassung von thermischen Lasten Thermische Lasten müssen schnell und sicher erfasst und durch einen erhöhten Abluftvolumenstrom abgeführt werden. Der Luftströmungssensor ist für die zusätzliche Aufgabe der Erfassung von thermischen Lasten unge-eignet. Er muss temperaturkompensiert sein, um einen sicheren Lufteinströmwert, unabhängig von der Raum-temperatur, als Führungsgröße für die Laborabzugs-regelung zu generieren. SCHAKO bietet hierfür das Schneider PT-100 Thermoelement in V4A-Hülse zur eindeutigen und sicheren Messung der Innenraumtemperatur des Laborabzugs an. Sobald sich die Innenraumtemperatur erhöht und einen frei parametrierbaren Wert über-schreitet, wird der Abluftvolumenstrom sofort und sicher erhöht. 5.7 Schneller Stellmotor mit Rückführungspotentiometer Der bedarfsgerechte Abluftvolumenstrom wird über die Drosselklappe eingeregelt. Der eigens dafür entwickelte, sehr schnelle Stellmotor (3 sec für 90 Grad) wird direkt auf die Achse der Drosselklappe montiert und verfügt mit 3 Nm über ausreichende Kraft-reserven. Der Stellmotor wird direkt von der Regel-elektronik angesteuert (Direct-PWM), wodurch eine schnelles und stabiles Regelverhalten garantiert wird. Diese Ansteuerung hat wesentliche Vorteile gegenüber der analogen Motoransteuerung (0...10V DC). Ein Rückführungspotentiometer meldet den Istwert der aktuellen Drosselklappenstellung an die Regelelektronik. Ein spezieller Regelalgorithmus “fährt” den benötigten Abluftvolumenstrom ohne undefiniertes Überschwingen schnell und direkt an. Bei Ansteuerung des Stell-motors wird gleichzeitig geprüft, ob auch eine tatsächliche Stellklappenverstellung (Flapcontrol) erfolgt. Dieses Regelkonzept mit integrierter Über-wachungsfunktion des Stellmotors übertrifft die hohen Sicherheitskriterien, die an Laborabzugregelungen gestellt werden. 6.1 Planungswerte Schall und Abluft- volumenstrom Um ein optimales Verhältnis von Abluftvolumenstrom, Regelverhalten und minimalen Schallwerten zu projek-tieren, sind die Tabellen in Register 12.0 Planungs– und Projektierungshinweise in die Systemplanung mit einzubeziehen. Der ideale Kanalvordruck am Laborabzugsregler sollte ca. 150 Pascal betragen.

Bild 3.15: Stellklappe mit schnellem Stellmotor

Bild 3.16: Anschlussschema Stellmotor



Seite 11

Register 3.0

Drosselklappe mit Venturi-Messdüse (PPs)Anschluss: Flansch/Flansch

+-

Lu

ftri

chtu

ng

Dru

cken

tnah

me

Ste

llmo

tor

mit

Rü

ckfü

hru

ng

spo

ti(K

lap

pen

stel

lun

g)

M Stellmotor, 4Nm3 sec für 90 Grad

Rückführungspotifür Klappenstellung

DN 200

235

mm

6.2 Produktübersicht Laborabzugsregelung Das Diagramm zeigt die Übersicht der von SCHAKO verfügbaren Schneider-Produkte in der Produktgruppe Laborabzugregelung.



Seite 12

Register 3.0


LabSystem

Legende:


Bestellnummer

Produkt-bezeichnung

Laborabzug-regelungRegister 3

Regelungkonstant

14 LR-300-K

RegelungZuluft/Abluft

14 LMR-300-Z

Regelung-LONface velocity

14 FC-500-F-LON

Regelung-LONkonstant

14 FC-500-K-LON

Regelungface velocity

14 LR-300-F


14 FC-500-LON


14 FC-500-LON

LabSystem Automatischer Frontschieber Controller

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 4.0 1.1 Einleitung 2 4.0 1.1.1 Zusätzliche Sicherheit 2 4.0 2.1 Funktionsbeschreibung 2 4.0 3.1 Zusätzliche Energieeinsparung 2 4.0 3.1.1 Einfacher Einbau 2 4.0 4.1 Antriebseinheit 3 4.0 4.1.1 Strombegrenzung 3 4.0 4.1.2 Automatische Selbstjustage 3 4.0 4.2 Parametrierung 3 4.0 4.2.1 LON-Vernetzung 3 4.0 5.1 Funktionsschema Frontschieber Controller ASC-300 4 4.0 5.2 Blockschaltbild ASC-300 5 4.0 5.2.1 Einspeisung 5 4.0 5.2.2 CPU-Aufbau 5 4.0 5.2.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen 5 4.0 5.3 Klemmenanschlussplan 6 4.0 5.4 Produktübersicht Frontschieber Controller 7


Register 2.0 LabSystem Automatischer Frontschieber Controller

Seite 1

Register 4.0


Seite 2

Register 4.0


1.1 Einleitung SCHAKO bietet mit dem Automatischen Frontschieber Controller ASC-300 von Schneider ein Produkt für zusätzliche Sicherheit und Energieeinsparung im Laborbetrieb. 1.1.1 Zusätzliche Sicherheit Ein Passiv-Infrarot-Melder (PIR) überwacht den Arbeits-bereich des Laborabzugs. Sobald sich kein Laborperso-nal mehr direkt vor dem Laborabzug befindet, wird ein interner Timer gestartet. Nach Ablauf einer einstellbaren Wartezeit wird der vollautomatische Schließvorgang des Frontschiebers eingeleitet. Der Schadstoffausbruch eines Laborabzuges ist bei geschlossenem Frontschiebefenster am geringsten. Bei gleichzeitiger Reduzierung des Abluftvolumenstromes durch das Regelsystem LR/LCR wird zusätzlich eine erhebliche Energieeinsparung erreicht. Die Schadstoff-ausbruchsicherheit des Laborabzugs wird verbessert und zusätzlich das energetische Einsparpotenzial optimal ausgenutzt. 2.1 Funktionsbeschreibung Mit den Tasten AUF, AB und STOP des Bedienpanels wird das Frontschiebefenster elektrisch angesteuert und führt motorisch die gewünschte Bewegung aus. Ein anschließbarer Fußtaster ermöglicht ein automatisches Öffnen des Frontschiebefensters mittels Fußbetätigung. Diese Option ist sehr sinnvoll, wenn eine Handverstel-lung momentan nicht möglich ist, da z. B. das Labor-personal einen Gegenstand mit beiden Händen trägt. Eine im Schiebefenster integrierte Infrarot (IR) Licht-schranke überwacht den Schließvorgang. Aus dem Laborabzug herausgeführte Gegenstände, wie z.B. Messsonden, elektrische Kabel usw. werden mit einer Auflösung von ≥ 1mm erkannt und stoppen sofort den automatischen Schließvorgang des Frontschiebers. Transparente Glaskolben müssen im Erfassungsbereich der IR-Lichtschranke unbedingt abgedeckt werden, da sonst eine Detektierung nicht möglich ist. Eine manuelle Betätigung des Frontschiebefensters ist jederzeit möglich. Dies gilt auch bei manuellen Ein-griffen in den laufenden Schließvorgang. Schwer-gängige Hindernisse werden durch die permanente Stromüberwachung des elektromotorischen Antriebs erkannt. Sobald der Frontschieber auf ein schwer-gängiges Hindernis läuft, erhöht sich die Stromauf-nahme und führt zur Abschaltung des elektrischen Antriebs.

3.1 Zusätzliche Energieeinsparung Nach Verlassen des Laborabzugarbeitsbereiches durch das Bedienpersonal wird der interne Timer für den auto-matischen Schließvorgang gestartet. Die Wartezeit bis zum motorisch gesteuerten automatischen Schließvor-gang ist von 10 Sekunden bis 30 Minuten frei para-metrierbar. Bewegungen vor dem Laborabzug werden durch den Passiv Infrarot Sensor (PIR) erkannt und führen zu einem Neustart des internen Timers. Automatische Schließungen des Frontschiebers werden somit erst dann eingeleitet, wenn der interne Timer ohne Unter-brechung abgelaufen ist, d.h. wenn sich innerhalb der eingestellten Wartezeit kein Laborpersonal vor dem Laborabzug befunden hat. Das Regelsystem LR/LCR reduziert sofort den Abluft-volumenstrom unter Berücksichtigung des minimalen Schadstoffausbruchs. Der erforderliche Abluftvolumen-strom (Frontschiebefenster = ZU) lässt sich, je nach Anforderung um ca. 70 %, bezogen auf den maximalen Abluftvolumenstrom (Frontschiebefenster = ganz AUF), reduzieren. Ein Laborabzug mit einer erforderlichen Abluft von 500 m3/h bei ganz geöffnetem Frontschieber kann, ohne Beeinträchtigung der Sicherheit, auf einen Abluftvolumenstrom von 150 m3/h bei ganz geschlos-senem Frontschieber reduziert werden. 3.1.1 Einfacher Einbau Die Schneider-Laborabzugsregelungen LR/LCR und Automatischen Frontschieber Controller ASC von SCHAKO ergänzen sich ideal. Der ASC eignet sich zum Einbau in alle Bauarten und Konstruktionen von Labor-abzügen und ist somit auch ideal für Nachrüstungen geeignet.

Bild 4.1: Automatischer Frontschieber Controller ASC-300

4.1 Antriebseinheit Die Antriebseinheit besteht aus einem Elektromotor und einem Encoder, welcher der Steuerelektronik die momentane Istwertposition des Frontschiebefensters übermittelt. Die Umschaltung von Schnell– in den Langsamlauf und die Haltepositionen (ZU, 50 cm und AUF) können nun errechnet werden. Die Antriebseinheit ist in zwei verschiedenen Aus-führungen verfügbar. Der Frontschieber kann sowohl über das Frontschieberseil als auch über Zahnriemen angetrieben werden. Das Frontschieberseil wird über Gummirollen angetrieben (Friktionsantrieb), während der Zahnriemen über eine Zahnriemenscheibe der Antriebseinheit geführt wird. Auf den Fotos dieser Seite ist die Antriebseinheit mit Riemenantrieb abgebildet. Es wird die Vorderansicht und die Seitenansicht mit der Steckbuchse für das Encoderkabel dargestellt. 4.1.1 Strombegrenzung Die Stromaufnahme des motorischen Antriebs wird überwacht, wenn der Frontschieber automatisch geöff-net oder geschlossen wird. Trifft der Frontschieber auf ein Hindernis oder bei Schwergängigkeit, erhöht sich die Stromaufnahme des Motors. Sobald eine frei parame-trierbare Stromschwelle (maximaler Grenzwert) über-schritten wird, schaltet sich der Motor sofort ab. Diese Schutzschaltung bietet eine zusätzliche Sicherheit für den Nutzer. 4.1.2 Automatische Selbstjustage Der Endschalter ZU meldet den Zustand Frontschieber geschlossen. In dieser Stellung wird der Encoder auto-matisch justiert. Dadurch wird ein eventuell auftretender Schlupf (Gummirollenantrieb) korrigiert und der Front-schieber läuft immer einwandfrei in die ZU-Position. 4.2 Parametrierung Die Parametrierung wie z.B. Wartezeit des internen Timers, Stromschwelle, Lichtschrankentyp usw. erfolgt mit dem Servicemodul SVM-100 (Handheld-Terminal) oder mit einem Laptop und der Software PC-2000. Alle Parameter sind vor Ort anwenderspezifisch konfi-gurierbar. Mit der Software PC-2000 können zusätzlich Einstell-werte gespeichert und ausgedruckt werden.

4.2.1 LON-Vernetzung Der Frontschieber Controller ASC-300 ist vernetzbar (LON-Netzwerk). Eine Einbindung in die Gebäudeleit-technik ist einfach realisierbar und stellt alle notwen-digen Daten über das LON-Netzwerk zur Verfügung. So lässt sich z.B. problemlos der Frontschieber automa-tisch schließen, wenn ein Brand oder Rauchalarm ausgelöst wird. Auch die Fernwartung ist über das LON-Netzwerk einfach und effizient realisierbar.



Seite 3

Register 4.0

Bild 4.2: Antriebseinheit Vorderansicht

Bild 4.3: Antriebseinheit Seitenansicht


Seite 4

Register 4.0


5.1 Funktionsschema Automatischer Frontschieber Controller ASC-300 Das Funktionsschema in Bild 4.4 zeigt die Wirkungs-weise des Automatischen Frontschieber Controllers Schneider ASC-300 von SCHAKO.

Die Funktionsbeschreibung des Automatischen Frontschieber Controllers ASC-300 finden Sie in Kapitel 2.1, Seite 2

Bild 4.5: Laborabzug mit Passiv-Infrarot-Sensor Werkbild: Wesemann

Bild 4.4: Funktionsschema ASC-300

Passiv-Infrarot-Sensor

Auf

Stop

Ab

Bedien-panel

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

ServicemodulSVM-100

Laptop

RS 232

Laborabzug

1

2

3

4

5

Passiv-Infrarot-Sensor (PIR)

Motorische Antriebseinheit mit Encoder für Wegmessung

Bedienpanel für Frontschieber Auf, Ab und Stop

Endschalter „Frontschieber geschlossen“

IR-Lichtschranke Sender (Frontschieber-Schließüberwachung)

1

6 IR-Lichtschranke Empfänger (Frontschieber-Schließüberwachung)

Antriebseinheit

ASC-300

230 VAC Netz

Störmeldung


Frontschieber-Controller

Motor

Encoder

M

2

Zu

3

45

6

7

7 Fußtaster „Frontschieber Auf“



Seite 5

Register 4.0

5.2 Blockschaltbild ASC-300 In Bild 4.6 ist das Blockschaltbild des kompletten Automatischen Frontschieber Controllers ASC-300 dargestellt. 5.2.1 Einspeisung Alle Schneider-Produkte von SCHAKO verfügen über ein eigenes Netzteil, wodurch die 24 V-Einspeisung über einen externen Transformator entfällt. Das eigene Netzteil vereinfacht die Planung, generiert keine weiteren Nebenkosten und verbessert wesentlich die System-sicherheit und die Störfestigkeit der Elektronik. Bei einer externen 24 V-Sammeleinspeisung würde bei einem Kurzschluss oder sonstigen Defekt der komplette Versorgungsstrang ausfallen. 5.2.2 CPU-Aufbau Die CPU besteht im Wesentlichen aus einem Mikro-controller mit integriertem RAM (Random Access Memory), einem ROM (Read Only Memory) für die Applikationssoftware, einem UART (Universal Asyn-

chron Receiver Transmitter), internen Timern, Input/Output-Ports und einem A/D (Analog/Digital-Wandler). Zusätzlich zum CPU-Kernel befindet sich noch ein D/A (Digital/Analog-Wandler) sowie ein Input- und ein Output-Interface auf der Überwachungsplatine. Die peripheren Sensoren und Aktoren sind an die ent-sprechenden Portleitungen angeschlossen. In dem EE-PROM werden die Parameter spannungs-ausfallsicher gespeichert. 5.2.3 Zwei unabhängige Watchdogschaltungen Die Hardware der ASC-300 verfügt über zwei voneinan-der unabhängige Watchdogschaltungen. Der Mikrocon-troller wird zyklisch auf Fehlfunktionen überprüft und eine oder beide Watchdogschaltungen lösen bei Fehl-verhalten der CPU einen automatischen Hardware-Reset aus, wodurch die CPU neu gestartet wird. Dieses einmalige Watchdogkonzept erhöht zusätzlich die Betriebssicherheit.

Bild 4.6: Blockschaltbild ASC-300

Notstromakku

CPU

Watchdog 1

Timer

UART

ROM/RAM

Output

Input

RS 232

Relais

TTL

TTL

Optokoppler

EE-PROMWatchdog 2

I/O

Serielles Interface

Relais: Alarm

TTL: Stellmotor

TTL: Wegencoder Tasten Auf/Ab Fußtaster Lichtschranke Passiv-Infrarot- Sensor

OK: Auf Ab



GND +5V +12V

Einspeisung

LON-Vernetzung FTT-10A


Seite 6

Register 4.0


5.3 Klemmenanschlussplan ASC-300 In Bild 4.7 ist der Klemmenanschlussplan eines LON-vernetzten Automatischen Frontschieber Controllers ASC-300 und der Verdrahtungsplan dargestellt. Sämtliche Kabel sind vorkonfektioniert und auf Schraub-steckklemmen aufgelegt. Bei der Montage brauchen nur noch die Schraubsteckklemmen in den vorgesehenen Steckplatz gesteckt werden und schon ist die Verdrah-tung fertig. Dadurch ist eine einfache, kostengünstige und fehlerfreie Verdrahtung gewährleistet. Folgende Punkte sind bei der Verdrahtung einzuhalten: 1. Stecken des Elektromotorkabels in KL 2. Stecken des Wegencoderkabels in KL 3. Anschluss des Passiv-Infrarot-Sensors an KL

4. Anschluss der Tasten AUF und AB an KL 5. Anschluss des Fußtasters an KL 6. Anschluss der Lichtschranke an KL 7. 230 VAC Einspeisung an KL 1 anschließen 8. LON-Kabel IY-(St)Y 2x2x0,8 oder Belden-Kabel an

KL 5 anschliessen Nach dem Selbsttest ist die Inbetriebnahme abgeschlos-sen und der Automatische Frontschieber Controller funktioniert autark. Soll eine Anbindung an die GLT über LON-Netzwerk realisiert werden, sind noch die LON-Netzwerkvariablen (SNVT´s) einzubinden, wodurch die Gesamtfunktionali-tät definiert wird. Mehr über die LON-Netzwerkvariablen erfahren Sie in den Kapiteln 7.0 LON-Technologie und 14.0 Technische Datenblätter. Ebenso finden Sie im Kapitel 14.0 den kompletten Klemmenanschlussplan.

Bild 4.7: Klemmenanschlussplan ASC-300


AUTOMATISCHERSCHIEBEFENSTER-CONTROLLER

ASC 300

PHASE

NULL

L

N

SCHUTZERDE

EINSPEISUNG

230 VAC

RELAIS K1

LD1

STÖRMELDUNG/FRONTSCHIEBER UNTENMax.: 6A / B16L1, L2, L3 (115/230 VAC), + 24 VDC

TRANSFORMATOR

PRIM: 230 VAC 50/60Hz

SEK: 20 V~ / 2,75A

F1

T 0,63 Atr

T 3

,15

Atr

F2

ASC-300

JP2

J1

LON-BUS-MODULERWEITERUNGS-MODUL

U3

CPU PIC 16C73

P1

RELAISERWEITERUNGS-MODUL

TASTEAUF

TASTEAB

B 1

B 21

GND

GND

ENDSCHALTERUNTEN

PIRGND

+12 V

SIGNAL

TASTEFUß

PASSIV-INRAROTSENSOR

GNDGND

+12 V+12 V

S E npn-AUSGANG

pnp-AUSGANG

LICHT-SCHRANKE

Seilzug

MOTOR und KUPPLUNG

ENCODER

MOTOR 1

MOTOR 2

KUPPLUNG 3

KUPPLUNG 4

LON-B-IN/OUT

LON-A-IN/OUT

LON-BUSFTT-10A

JP3

F1 F2 F3

1 2 3

4 5 6

7 8 9

* 0 ,

Servicemodul

1)

1)

LEGENDE: ENDSCHALTER = ENDSCHALTER UNTEN

in SCHIEBERMITTELSTELLUNG gezeichnet

ENDSCHALTEREMPFEHLUNG: Klöckner-Electronic ATO-11-S-I

LEGENDE: JUMPER

JP1

12345

JP1

12345

JP

1

2

gesteckt

RELAIS K1=STÖRMELDUNG

AUFFAHRT OHNE LICHTSCHRANKE

nicht gesteckt

REL. K1=FRONTSCHIEBER UNTEN

AUFFAHRT MIT LICHTSCHRANKE

Antriebseinheit

RS 232

Laptop

Schiebefenster-Controller Automatischer

5.4 Produktübersicht Frontschieber Controller Das Diagramm zeigt die Übersicht der von SCHAKO verfügbaren Schneider-Produkte in der Produkt-gruppe Frontschie-berschließsystem.




Seite 7

Register 4.0

LabSystem

Legende:


Bestellnummer

Produkt-bezeichnung

Frontschieber-schließsystem

Register 4AutomatischesSchließsystem

14 ASC-300

AutomatischesSchließsystem

14 ASC-300


Seite 8

Register 4.0


LabSystem

Raumlüftungsregelung

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 5.0 1.1 Einleitung 3 5.0 1.2 Gruppencontroller GZA-300 3 5.0 1.3 Raumregelmodul RAM-300 3 5.0 1.4 Laborcontroller LCO-300 3 5.0 1.5 Variable Volumenstromregler (VAV) 3 5.0 1.6 Schnellauswahl LabSystem Produkte 4 5.0 2.1 Raumlüftungsregelung in Laboratorien 5 5.0 2.1.1 Schnelle Volumenstromänderung 5 5.0 2.1.2 Parametrierung 5 5.0 2.2 Variabler Volumenstromregler, Analog VRA-xxx 5 5.0 2.3 Variabler Volumenstromregler, VRA-LON-xxx 5 5.0 2.4 6 5.0 2.5 Konstante Volumenstromregler (VRM) 6 5.0 2.6 Schaltbare Verbraucher 6 5.0 2.7 Energieeinsparung 6 5.0 3.1 Raumbilanzierung 7 5.0 3.2 Istwerte und Sollwerte 7 5.0 3.3 Konventionelle Verdrahtung 7 5.0 3.4 LON-Vernetzung 7 5.0 3.5 Definierte Raumluftbilanz 8 5.0 3.6 Unterdruck im Laborraum 8 5.0 3.7 Bilanzierung von mehreren Laborräumen 8 5.0 3.8 Einfache Inbetriebnahme 8 5.0 4.0 Laborraumlüftungsbeispiele 9 5.0 4.1 Laborraumlüftung ohne zusätzlich absaugende Einheiten 9 5.0 4.1.1 Funktionsbeschreibung 9 5.0 4.2 Laborraumlüftung unter Einbeziehung des Raumdrucks 10 und der Temperatur 5.0 4.2.1 Funktionsbeschreibung 10 5.0 4.3 Laborraumregelung mit einem variabel betriebenen 11 Laborabzug und konstanter Bodenabsaugung 5.0 4.3.1 Funktionsbeschreibung 11 5.0 4.4 Laborraumregelung, low cost, mit mehreren variabel 12 betriebenen Laborabzügen 5.0 4.4.1 Funktionsbeschreibung 12 5.0 4.5 Komplette Laborraumregelung mit mehreren variabel 13 betriebenen Laborabzügen 5.0 4.5.1 Funktionsbeschreibung 13 5.0 4.5.2 Raumluftbilanzierung mit dem Gruppencontroller 14 5.0 4.5.3 Geeignet für mittlere bis große Laborräume 14


Register 2.0 LabSystem Raumlüftungsregelung

Seite 1

Register 5.0

Variabler Volumenstromregler, Slave VRA-SR-xxx

LabSystem Raumlüftungsregelung

Seite 2

Register 5.0


Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 5.0 4.6 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit 15 mehreren variabel betriebenen Laborabzügen 5.0 4.6.1 Funktionsbeschreibung 15 5.0 4.7 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, LON-vernetzt 16 5.0 4.7.1 Funktionsbeschreibung 16 5.0 4.7.2 Der Laborcontroller als Router 17 5.0 4.7.3 Die Vorteile der LON-Vernetzung 17 5.0 4.7.4 Eingänge und Ausgänge über das LON-Netzwerk 17 5.0 4.7.5 Das Raumbediengerät 17 5.0 4.7.6 Raumluftbilanzierung 17 5.0 4.8 LON-vernetzte Laborraumregelung, low cost, mit mehreren 18 variabel betriebenen Laborabzügen 5.0 4.8.1 Funktionsbeschreibung 18 5.0 4.8.2 Raumluftbilanzierung 18 5.0 4.9 LON-vernetzte Laborraumregelung mit mehreren variabel 19 betriebenen Laborabzügen, LON-vernetzt 5.0 4.9.1 Funktionsbeschreibung 19 5.0 4.9.2 Raumluftbilanzierung 19 5.0 4.10 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren 20 variabel betriebenen Laborabzügen, LON-vernetzt 5.0 4.10.1 Funktionsbeschreibung 20 5.0 4.10.2 Die Vorteile der LON-Vernetzung 21 5.0 4.10.3 Ein Router für max. 64 Knoten (Nodes) 21 5.0 4.10.4 Freie Ein- und Ausgänge der LON-Regler 21 5.0 4.10.5 Raumbediengerät für die Raumtemperatur 21 5.0 4.10.6 Raumbediengerät für die Tag/Nacht-Umschaltung und 21 Anschaltung des Raumdifferenzdrucksensors 5.0 4.10.7 Raumluftbilanzierung 21 5.0 5.1 Produktübersicht Raumlüftungsregelung 22

1.1 Einleitung Die komplette Systemlösung für Raumzuluft- und Raum-abluftregelungen in Laboratorien bieten SCHAKO und Schneider als kompetenter Partner aus einer Hand. Der Vorteil für den Anwender ist ein funktionierendes Gesamtsystem ohne Kompatibilitätsprobleme. SCHAKO bietet folgende LabSystem-Produkte von Schneider zur Raumlüftungsregelung an: Gruppencontroller GZA-300 Raumregelmodul RAM-300 Laborcontroller LCO-300 Var. Volumenstromregler, LON VRA-LON-xxx Var. Volumenstromregler, Analog VRA-xxx Var. Volumenstromregler, Slave VRA-SR-xxx

Der jeweilige Anwendungsfall bestimmt den Einsatz des entsprechenden Produktes unter Berücksichtigung des besten Preis-/Leistungsverhältnisses. 1.2 Gruppencontroller Für bedarfsabhängige und schnelle Raumzuluft- und Raumabluftregelung in Verbindung mit mehreren variablen Zuluft- und Ablufteinheiten sowie Festver-brauchern. Der Gruppenregler GZA-300 errechnet die Raumbilanzierung und regelt den Laborraum im Unter- oder Überdruck. Die optionale LON-Vernetzung bietet maximale Flexibilität und Sicherheit. Detaillierte tech-nische Daten finden Sie im Kapitel 14.0, GZA-300. 1.3 Raumregelmodul Das Raumregelmodul RAM-300 wird auf eine Labor-abzugregelung FC-500 aufgesteckt und bietet eine kostengünstige Alternative zum Gruppencontroller mit reduziertem Funktionsumfang. Es können maximal 5 Analogeingänge als Abluftistwerte bilanziert und ein variabler Volumenstromregler für die Raumzuluft angesteuert werden. Eine LON-Vernetzung ist nicht möglich. Detaillierte technische Daten finden Sie im Kapitel 14.0, RAM-300. 1.4 Laborcontroller Der Laborcontroller LCO-300 ist speziell für LON-Netz-werkanwendungen entwickelt. Er steuert und regelt, zusätzlich zur Raumlüftungsregelung, komplette Laborraumapplikationen, einschließlich externer Alarme (Gasalarm, Feuer, Brand usw.). Der Laborcontroller eignet sich ausgezeichnet zur Anbindung an die Gebäudeleittechnik (GLT). Die integrierte Router-Funktionalität trennt zwei LON-Netzwerke physikalisch voneinander und vermeidet somit Busüberlastungen.

Der logische Zugriff auf sämtliche LON-Knoten ist jederzeit gewährleistet. Detaillierte technische Daten finden Sie im Kapitel 14.0, LCO-300. 1.5 Variable Volumenstromregler (VAV) Variable Volumenstromregler werden vorzugsweise für die Raumzuluft– und Raumabluftregelung eingesetzt. SCHAKO liefert das gesamte Spektrum in den üblichen Abmessungen in PPs und in verzinktem Stahl-blech. Die Sollwertansteuerung erfolgt, je nach Regler-ausführung, entweder analog (0...10V DC oder 2-10

Es sind drei verschiedene Reglerausführungen verfüg-bar die, abhängig von der Projektgröße, eingesetzt werden können. Der Analogregler VRA-xxx (xxx steht für die Nenn-weite NW in mm) wird mit einem analogen Sollwert

raumluftbilanzieren-den Geräten (Gruppencontroller GZA-300, Raumregel-modul RAM-300, Laborcontroller LCO-300) generiert wird. Der LON-Regler VRA-LON-xxx errechnet die Raumluftbilanz eigenständig, indem er die Abluftistwerte der zu bilan-zierenden absaugenden Einheiten (Laborabzüge, schaltbare Verbraucher usw.) über das LON-Netzwerk als Standard Variable Type (SNVT) erhält. Das erfordert natürlich ein LON-vernetztes Gesamtsystem. Der Slaveregler VRA-SR-xxx wird von der Labor-abzugsregelung FC-500-LON angesteuert, die auch die eigentliche Regelfunktion und die Raumluft-bilanzierung übernimmt. Diese Konfiguration setzt ebenfalls ein LON-vernetztes Gesamtsystem voraus.

Bild 5.1: Laborcontroller LCO-300


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Register 5.0


VDC) oder digital über das LON-Netzwerk.

(0...10 VDC oder 2-10 VDC) angesteuert, der von

1.6 Schnellauswahltabelle Die Tabelle 5-1 gibt einen schnellen Überblick über die Aus-baustufen der verschiedenen Schneider-Raumregelungs-produkte und Volumenstromregler von SCHAKO.

FUNKTION Raumregel-modul RAM-300

Gruppen-controller GZA-300

Laborcont-roller LCO-300

Variabler Volumen-stromregler, LON VRA-LON-xxx

Variabler Volumen-stromregler, Analog VRA-xxx

Analoge Eingänge (2...10V DC) 4 24 8 1 1

Erweiterung analoge Eingänge NEIN NEIN 24 NEIN NEIN

Erweiterung durch Kaskadierung NEIN JA JA NEIN NEIN

Analoge Ausgänge (0...10V DC) 2 4 4 1 1

Digitale Eingänge (schaltbare Verbraucher) 4 8 8 NEIN NEIN

Digitale Eingänge (externe Alarme) NEIN NEIN 8 2 2

Digitale Ausgänge NEIN NEIN 8 NEIN NEIN

Relaisausgänge (potenzialfrei) NEIN NEIN 8 2 2

Lokales Netzwerk (LON, FTT-10A) NEIN NEIN JA NEIN NEIN

Globales Netzwerk (LON, FTT-10A) NEIN JA JA JA NEIN

Integrierte Router-Funktionalität NEIN NEIN JA NEIN NEIN

LabSystem Produktgruppe

Maximale Bilanzierung von Verbrauchern mit analogen Abluftistwerten

5 24+ 8+ — —

Maximale Bilanzierung von Verbrauchern mit LON-Interface

— 16 16 16 —

Maximale Anzahl von LON-Knoten im Teil-netz

— 64 64 64 —

Tabelle 5.1: Schnellauswahltabelle


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2.1 Raumlüftungsregelung in Laboratorien Laborräume mit mehreren Laborabzügen und Absau-gungen erfordern eine komplexe Raumzu- und Raumab-luftregelung. Der Raumluftwechsel ist in der DIN 1946, Teil 7 definiert und errechnet sich mit der Faustformel:

Damit wird der bei Tagbetrieb vorgeschriebene 8-fache Raumluftwechsel erreicht. Bei Nachtbetrieb ist der redu-zierte 4-fache Raumluftwechsel ausreichend. Neben dem Raumluftwechsel nach DIN 1946, Teil 7 sind noch zusätzlich die Luftmengenbilanz und die Schutzdruckhaltung (Unterdruck in Laboratorien und Überdruck in Reinräumen) sowie die Behaglichkeits-kriterien Temperatur, Feuchte und Luftbewegung zu beachten. 2.1.1 Schnelle Volumenstromänderungen Schnelle Volumenstromänderungen von variablen Verbrauchern (Laborabzüge und Absaugungen) müssen sofort erkannt und die erforderliche Raumzuluft-/abluft entsprechend schnell nachgeregelt werden. Bei der Auswahl von Volumenstromreglern für die Raumzuluft ist unbedingt darauf zu achten, dass die Ausregelzeit von 8 Sekunden nicht überschritten wird (für 90 Grad Klappenverstellung). Bei der gesamten Anlagenplanung steht der Schutz und die Sicherheit des Bedienpersonals vor Gefahrstoffen im Vordergrund. Die Schneider-Produkte RAM-300, GZA-300 und LCO-300 von SCHAKO erfüllen die lufttechnischen Funktionen zur Sicherstellung einer definierten Raumbilanz. Die Raumzuluft- und Raumabluftregelung erfolgt abhängig von der Schiebefensterstellung der Laborabzüge und der schalt-baren Verbraucher (Bedarfsanforderung) ohne Druck-schwankungen und Zugerscheinungen. 2.1.2 Parametrierung Alle Systemparameter der Produkte RAM, GZA, und LCO sind mit dem Servicemodul SVM-100 (mobiles Terminal) oder mit einem Personal Computer vor Ort anwenderspezifisch konfigurierbar. Über eine serielle Schnittstelle lassen sich z. B. Soll-, Istwerte,

Luftströmungsgeschwindigkeit und Volumenstrom (auch für jeden einzelnen Laborabzug) anzeigen und konfigu-rieren. 2.2 Variabler Volumenstromregler, Analog Der variable Volumenstromregler mit Analogeingang (0...10 VDC oder 2-10 VDC) VRA-xxx kann für Raumzuluft– und Raumabluftanwendungen eingesetzt werden. Der auszuregelnde Sollwert wird im Gruppencontroller GZA-300, im Raumregelmodul RAM-300 oder im Laborcontroller LCO-300 bilanziert und steht als Analogwert (0...10V DC) zur Verfügung. Detaillierte technische Daten finden Sie im SCHAKO-Katalog.

2.3 Variabler Volumenstromregler, LON Der variable Volumenstromregler mit LON-Interface VRA-LON-xxx kann für Raumzuluft– und Raumabluftanwen-dungen eingesetzt werden. Die Abluftistwerte von bis zu 16 Laborabzügen können bilanziert und selbsttätig aus-geregelt werden. Die gesamte Parametrierung erfolgt über das LON-Netzwerk. Neben einer Raumüberdruck- oder Raumunterdruckregelung kann auch eine zusätz-liche Raumabluftregelung realisiert werden. Damit ist eine konstante Raumluftwechselrate, auch bei variablen Ablufteinheiten, einfach möglich. Detaillierte technische

25m3/h x m2

25m3 pro Stunde Abluftvolu-menstrom, multipliziert mit der Hauptnutzfläche des Labors in m2.


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Register 5.0


Bild 5.2: Variabler Volumenstromregler, analog 0...10V DC, Stahl, VRA1-200-S

Bild 5.3: Variabler Volumenstromregler, LON mit Additionseinheit, PPs, VRA-LON-250-P

Daten finden Sie im SCHAKO-Katalog.


2.4 Variabler Volumenstromregler, Slave Der variable Volumenstromregler Slave arbeitet nur in Verbindung mit einer Masterregelung und stellt eine kostengünstige Lösung dar. Der Masterregler kann ein variabler Volumenstromregler VRL (LON), VRA (Analog) oder eine Laborabzugsregelung FC-500 sein. Der Slaveregler verfügt nur über einen statischen Differenz-drucktransmitter und einen schnellen Stellmotor sowie einem Venturi-Meßsystem oder Messkreuz mit Drosselklappe. Die Regelung erfolgt im Masterregler während die Sensorik und Aktorik vom Slaveregler zur Verfügung gestellt wird. Detaillierte technische Daten finden Sie im SCHAKO-KATALOG,.

2.6 Schaltbare Verbraucher Quellenabsaugungen und Absaugessen, die je nach Bedarf elektrisch zu– oder abgeschaltet werden können, zählen zu den schaltbaren Verbrauchern. Konstante Volumenstromregler (mechanisch oder elektronisch) werden, gekoppelt mit einer AUF/ZU-Klappe, mit einem motorischen Antrieb und einem Schalter zu oder abgeschaltet. Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt über einen potenzialfreien Kontakt des Schalters als geschalteter Offsetwert.

2.7 Energieeinsparung Eine bedarfsgerechte Volumenstromregelung der erfor-derlichen Raumzu- und Raumabluft bedeutet einen er-heblich reduzierten Energieverbrauch und gleichzeitig eine maximale Sicherheit für das Bedienpersonal. Europäische und amerikanische Normen in denen der


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Register 5.0

Die Ausregelzeit für alle variablen SCHAKO-Volumen-stromregler (VRA) mit Schneider-Regler ist < 8 Sekun-den über 90 Grad Klappenverstellung, wodurch die Schutzdruckhaltung (je nach Einsatzfall Raumunter-druck oder Raumüberdruck) auch bei schnellen absau-genden Einheiten jederzeit gewährleistet ist. Die Ausre-gelzeit für die absaugenden Einheiten (Laborabzüge, schaltbare Verbraucher usw.) beträgt < 3 Sekunden. Durch die Wahl von unterschiedlichen Ausregelzeiten wird eine Schwingungsneigung weitestgehend vermie-den. 2.5 Konstante Volumenstromregler (VRM) Konstante Volumenstromregler VRM werden in dauer-abgesaugten Einheiten eingesetzt. Lagerschränke, Un-terbauabsaugungen oder Bodenabsaugungen müssen permanent mit konstanter Luftmenge abgesaugt wer-den. Mechanische (ohne Hilfsenergie) und elektronische konstante Volumenstromregler regeln, unabhängig vom Kanalvordruck, einen eingestellten Volumenstrom aus. Mechanische konstante Volumenstromregler sind in DD-Lackausführung und elektronische konstante Volu-menstromregler in PPs verfügbar. Die Einbindung in die Raumbilanz erfolgt als fester Off-

Bild 5.5: Konstanter Volumenstromregler, mechanisch, ohne Hilfsenergie, Stahl, VRM-160-S

Bild 5.6: Schaltbarer Verbraucher, mit Stellmotor, PPs, VRE-160-P

rechteckig, VRA-E-HKP Bild 5.4: Variabler Volumenstromregler, Slave,

Raumluftwechsel definiert ist, wie z. B. British Standard, DIN, DIN EN, Norm Francaise, ASHRAE usw., lassen sich problemlos realisieren. Unter Ausnutzung des Gleichzeitigkeitsfaktors ist eine kleinere Dimensionierung des Gesamtsystems ohne Leistungseinbußen möglich. Durch bedarfsgerechtere Anlagenplanung wird eine erhebliche Reduzierung der Betriebskosten erreicht. Neben der Energieeinsparung ist auch die Behaglichkeit des Laborpersonals ein wichtiger Faktor. Bei der Planung eines Laborraumes sind folgende Kriterien zu berücksichtigen: Temperatur Feuchte Raumströmungsverhalten Raumluftmengenbilanz (für Zuluft und

Schutzdruckhaltung) Raumluftwechsel (nach nationaler Norm)

Der Schneider-Laborcontroller LCO-300 von SCHAKO berücksichtigt all diese Messdaten und verfügt über voneinander unabhängige Regelkreise, um die oben aufgeführten Kriterien zu erfüllen. Neben der Raumzuluft- und Raumabluftregelung ist auch noch die Heizungs- und Luftfeuchteregelung möglich. Gleichzeitig lässt sich das Raumströmungsverhalten und der Raumdruck erfassen und als redundante Werte mit der errechneten Raumbilanzierung vergleichen. Auch dies ist ein Beitrag zur Sicherheit und Energieein-sparung. 3.1 Raumluftblianzierung Die Schneider-Produkte RAM-300, GZA-300 und LCO-300 von SCHAKO errechnen die Raumbilanz des Laborraumes in Abhängigkeit der variablen, schaltbaren und festen Verbraucher (Laborabzüge, Absaugungen usw.) und stellen einen Sollwert als Regelgröße für den variablen Volumenstromregler (Raumzuluft) zur Verfügung. Zur Einhaltung des erforderlichen Mindestraumluft-wechsels lässt sich zusätzlich noch ein variabler Volu-menstromregler (Raumabluft) ansteuern. Laborraumspezifische Anforderungen wie Nachtbetrieb, Tagbetrieb und maximaler Betrieb (Not) lassen sich ebenfalls integrieren. 3.2 Istwerte und Sollwerte Jede Laborabzugsregelung (LR-300, FC-500) und jeder variable Verbraucher verfügt über einen analogen Istwertausgang (0...10V DC). Der raumspezifische Gruppencontroller (RAM-300, GZA-300, LCO-300) wird mit den jeweiligen Istwerten beaufschlagt.

3.4 LON-Vernetzung Die Produkte FC-500, GZA-300 und LCO-300 sind LON-vernetzbar. Neben der Verarbeitung von Abluft-istwerten für die Raumbilanzierung können auch Fern-steuersignale, wie z.B. reduzierter Betrieb (Nachtab-senkung) und Sollwerte über das LON-Netzwerk gesendet werden. Dies führt zu einer erheblichen Steigerung der Flexibilität und zu einer Reduzierung des Verkabelungsaufwands. Variable Volumenstromregler VRA-LON mit LON-Interface holen sich die für sie erforderlichen Daten direkt aus der LON-Vernetzung. Die Funktionalität des Gesamt-systems wird in einem Binding definiert. Der Laborcontroller LCO-300 unterstützt auch hetero-gene Systeme, d. h. die Messwerte können sowohl über das LON-Netzwerk als auch als analoges Signal auf-geschaltet werden. Damit eignet sich dieses Produkt speziell für Mischsysteme, d. h. es können sowohl kon-ventionelle Baugruppen mit LON-vernetzten Produkten verbunden werden. Nachrüstungen und Einbindungen in vorhandenen Bestand sind problemlos realisierbar.



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Die Istwerte, als direkte Bezugsgrößen des jeweiligen Volumenstromes (0...1000 m3/h), addiert der Gruppen-controller softwaremäßig auf und errechnet, unter Berücksichtigung der Schutzdruckhaltung, die entspre-chenden Sollwerte für die Raumzuluft und die Raum-abluft. Diese Sollwerte stehen als analoge Ausgänge zur Verfügung (0...10V) und steuern die entsprechenden variablen Volumenstromregler und /oder Frequenzum-richter für die Raumzu- und Raumabluftregelung an. 3.3 Konventionelle Verdrahtung Diese Verkabelungsart (Sternverkabelung) ist kosten-intensiv und in der Funktionalität eingeschränkt.

LMR

ABZUG #1

LMR

ABZUG #2

LMR

ABZUG #3

LMR

ABZUG #4

LMR

ABZUG #5

+/-A1 +/-A1 +/-A1

+/-A1 +/-A1

+/-E3+/-E2+/-E1+/-E4+/-E5

Zuluft-Volumen-stromregler

1+/-A1

LABOR-RAUM #1

GZA300

GND2

GND1

Verbindung zumLeitrechner


3.5 Definierte Raumluftbilanz Die entsprechend definierte frei parametrierbare Raum-luftbilanz wird vollautomatisch von der Additionseinheit (Gruppen-, Laborcontroller oder LON-Regler) errechnet. Das Verhältnis von Raumabluftvolumenstrom zu Raum-zuluftvolumenstrom ist mit dem Servicemodul SVM-100 oder PC frei konfigurierbar. 3.6 Unterdruck im Laborraum Um ein definiertes Druckverhältnis zu gewährleisten, wird ca. 15% weniger Zuluft zugeführt als Abluft ab-gesaugt wird. Der Zuluftwert berechnet sich aus der Formel:

Das Schneider-Produktspektrum Raumlüftungsregelung von SCHAKO erfüllt diese Kriterien und bietet hohen Komfort ohne Zugerscheinungen und Druckschwank-ungen. Ständiges Abfragen und Überprüfen der Regel-größen garantieren eine sehr schnelle, stabile und bedarfsgerechte Zuluftvolumenstromregelung unter Berücksichtigung der Schutzdruckhaltung. 3.7 Bilanzierung von mehreren Laborräumen Eine übergeordnete Bilanzierung von mehreren Labor-räumen ist mit den Produkten GZA-300 und LCO-300 ebenso möglich. Dazu werden die Istwertausgänge der jeweiligen Raum-gruppencontroller (0...10V) auf den entsprechenden Gesamtgruppencontroller geführt. Eine derartige Kas-kadierung ist mit den Analogsignalen problemlos mög-lich. Noch einfacher gestaltet sich das Errechnen der Gesamtbilanzierung über das LON-Netzwerk. Der Gesamtgruppencontroller errechnet die benötigten Sollwertvorgaben für die zentralen Zuluft- und Abluft-motoren (Gebäudezuluft und Gebäudeabluft) und steuert diese über die entsprechenden Frequenzum-richter an. Der Anschluß an die übergeordnete Gebäudeleittechnik (GLT) ist durch standardisierte Schnittstellen gewähr-leistet. Eine Anbindung an das LON-Netzwerk ist möglich und reduziert wesentlich die Montage- und Installations-kosten bei gleichzeitiger Steigerung der Systemleistung. 3.8 Einfache Inbetriebnahme Alle projektspezifischen Regelparameter, Sollwertvor-gaben und Parameter lassen sich vor Ort problemlos mit dem Servicemodul SVM-100 oder einem PC abrufen, ändern und überwachen. Alle für die Inbetriebnahme notwendigen Ist- und Sollwerte sind auf dem Display des Servicemoduls ablesbar. Es entfallen somit teure und aufwendige Messungen und die Inbetriebnahme des Gesamt-systems lässt sich sicher, schnell und kostengünstig durchführen. Alle Regelparameter können für Dokumentationszwecke auch ausgedruckt werden. SCHAKO bietet alle Regelungs- und Über-wachungssysteme für Ihre Gesamtsystemplanung aus einer Hand. Die Vorteile für den Anwender: Ein kompetenter Partner für den gesamten Bedarf. Dies gilt auch für spätere Nachrüstungen.

VZuluft = VAbluft x K

Beispiel: 15% Druckdifferenz K = 0,85

Konstante Druckverhältnis Laborraum zum Flur

K < 1 Laborraum ist im Unterdruck

K = 1 Kein Druckunterschied

K > 1 Laborraum ist im Überdruck

Die konstante K ist frei wählbar und bestimmt den Schutzdruckhaltungsfaktor. Im Vordergrund einer definierten Raumbilanzregelung steht die Sicherheit des Bedienpersonals gegen Schad-stoffausbruch sowie deren Wohlbefinden.


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Register 5.0

LMR

ABZUG #6

LMR

ABZUG #7

LMR

ABZUG #8

LMR

ABZUG #9

+/-A1 +/-A1

+/-A1 +/-A1

LABOR-RAUM #2

GZA300

Verbindung zumLeitrechner

Zuluft-Volumen-stromregler

LON-Netzwerk



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Register 5.0

4.0 Laborraumlüftungsbeispiele Die folgenden Beispiele beschreiben unterschiedliche Laborraumlüftungskonzepte. Unter Berücksichtigung der laborraumspezifischen Anforderungen steht dabei die optimale Regelungsstrategie im Vordergrund. Permanente Konstantverbraucher können beliebig ergänzt werden, da sie als konstante Abluftmenge in der Raumbilanzierung berücksichtigt werden. 4.1 Laborraumlüftung ohne zusätzlich absaugende Einheiten

Der Sensor ist ein statischer Differenzdrucktransmitter und somit unempfindlich gegen Verschmutzung. Der Drosselklappenantrieb ist ein schnelllaufender stetiger Stellmotor (0...10V DC). Der Masterregler (1) VRA führt den Slaveregler (2) VRS unter Berücksichtigung der erforderlichen Raumdruck-verhältnisse nach. Der Analogeingang erlaubt eine stufenlose Regelung der Luftmengen. So lässt sich z.B. ein reduzierter Betrieb (Nachtabsenkung) sehr einfach realisieren.

4.1.1 Funktionsbeschreibung Der Abluftregler VRA-200-S (Analogeingang) regelt den Raumabluftvolumenstrom und gleicht Kanaldruck-schwankungen selbsttätig aus. Die gewünschte oder vorgeschriebene Raumluftwechselrate wird durch die analoge Führungsgröße (Sollwert) vorgegeben. Die Raumzuluft wird durch einen zweiten Regelkreis nachgeführt der sich ebenfalls im Abluftregler (1) VRA befindet. Der Slaveregler (2) VRS stellt nur die Sensorik und Aktorik zur Verfügung und bildet somit eine kosten-günstige Lösung.

Nr. Anz. Typ Bezeichnung

1 1 VRA-200-S Variabler Volumenstromregler, rund, Analogeingang, DN200, Stahl verzinkt

2 1 VRS-200-S Variabler Volumenstromregler, rund, Slave, DN200, Stahl verzinkt

LabSystem-Komponenten

Regeldiagramm

M

VRA

Abluft

p

Zuluft

M

VRSp

2

1

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m3 /

h]

Tagbetrieb

200

400

600

800

Nachtbetrieb

= Raumzuluftvolumenstrom= Raumabluftvolumenstrom



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Register 5.0

4.2 Laborraumlüftung unter Einbeziehung des Raumdrucks und der Temperatur

Raumunterdruck wieder den geforderten Wert hat. Wird z.B die Laborraumtür geöffnet, bricht der Raum-unterdruck ein, was zu einer Reduzierung des Raum-zuluftvolumenstroms führt. Dadurch ist gewährleistet, dass die benötigte Zuluft hauptsächlich vom Flur durch die Laborraumtür strömt, wodurch weiterhin der Raum-unterdruck aufrecht erhalten wird. Die Sensoren der Regler sind statische Differenzdruck-transmitter und somit unempfindlich gegen Staubpartikel oder verschmutzte Luft. Die Drosselklappenantriebe sind schnelllaufende Stellmotore. Wird der Raumdruckdifferenzdrucksensor nicht instal-liert, kann der Raumunterdruck auch durch eine Master (1) - Slave (2) Verschaltung (gestrichelte Linie) gewähr-leistet werden. Der Zuluftregler wird dann in Abhängig-keit des Abluftreglers nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, indem nur ca. 90% (parametrier-bar) der Raumabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt wird.

4.2.1 Funktionsbeschreibung Der Abluftregler VRA-200-S (Analogeingang) regelt den Raumabluftvolumenstrom und gleicht Kanaldruck-schwankungen selbsttätig aus. Die gewünschte oder vorgeschriebene Raumluftwechselrate wird durch den Sollwert vorgegeben. Gleichzeitig wird eine zusätzliche analoge Führungsgröße über den Raumtemperatur-fühler PT100 (3) derart verarbeitet, indem der Abluft-volumenstromregler (1) innerhalb bestimmter Grenzen öffnet oder schließt, um die Laborraumtemperatur aus-zuregeln. Die Raumzuluft wird durch einen eigenen zweiten Regelkreis (2) ausgeregelt, der als Führungsgröße den Raumunterdruck (4) berücksichtigt. So werden z.B. 10 Pascal Raumunterdruck eigenständig und unabhängig von der Raumabluft nachgeführt. Wird der Abluftvolumenstrom erhöht, um die Raum-temperatur konstant zu halten, nimmt auch der Raum-unterdruck zu. Der Raumdifferenzdrucksensor (4)signalisiert dies dem Zuluftregler, der nun seinerseits den Raumzuluftvolumenstrom solange erhöht, bis der

Regeldiagramm





3 1 RT-PT100 Raumtemperaturfühler, PT100, passiv

4 1 RD-50Pa Raumdifferenzdrucksensor, +-50 Pa, 0...10 VDC

p+ -

T

M

VRA

Abluft

p

Zuluft

M

VRAp

2

1

4 3A

blu

ftvo

lum

en

stro

m

V [

m3/h

]

200

400

600

800

= Raumzuluftvolumenstrom= Raumabluftvolumenstrom

22 24 26 28 3020181614

Raumtemperatur [OC]

4.3 Laborraumregelung mit einem variabel betriebenen Laborabzug und konstanter Bodenabsaugung

und gleichzeitig ist der definierte Raumunterdruck immer gewährleistet. Das gilt sowohl für die Erhöhung des Abluftvolumenstromes durch Öffnen des Frontschiebers, als auch für die Reduzierung des Abluftvolumenstromes durch Schließen des Frontschiebers oder durch externe Umschaltung in den reduzierten Betrieb (Nachtabsen-kung). Dieses Beispiel ist immer dann geeignet (z.B. kleinere Laborräume), wenn der erforderliche Mindestraumluft-wechsel durch die absaugenden Einheiten erreicht wird. Der nach DIN 1946, Teil 7 geforderte Mindestabluftvolu-menstrom für Laborräume beträgt 25m3/h/m2 bezogen auf die Hauptnutzungsfläche (8-facher Raumluftwech-sel). Bei reduziertem Betrieb (Nachtabsenkung) ist der 4-fache Raumluftwechsel ausreichend. In jedem Fall sollte der Mindestraumluftwechsel durch den nutzungs-angepaßten Betrieb vorgegeben werden, was zu einer optimalen Energiebetrachtung führt. Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der Raumabluft nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, indem nur ca. 90% (parametrierbar) der Raumabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt wird. Durch Einsatz eines Slave-Reglers (2) ist eine kostengünstige Reali-sierung möglich.



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Register 5.0

4.3.1 Funktionsbeschreibung Bei dieser Variante wird die gesamte Laborraumabluft über die variable Laborabzugsregelung FC-500 (1) und die konstante Bodenabsaugung VRM-100/80 (3) abgeführt. Die Raumzuluft wird über den Slave-Regler VRA-SR-200-S (2) zugeführt. Die Regelung der variab-len Abluft, der variablen Zuluft und die Addition der kon-stanten Abluft wird komplett von der variablen Laborab-zugsregelung (1) übernommen. Die variable Laborabzugsregelung (1) regelt stufenlos den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit der Front-schieberstellung. Bei geschlossenem Frontschieber kann mit reduzierten Abluftvolumenstrom das geforderte Rückhaltevermögen des Laborabzugs erreicht werden, was zu einer erheblichen Energie– und Kosteneinspa-rung führt. Die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinrichtung für die lufttechnische Funk-tion des Laborabzugs ist Bestandteil der Laborabzugs-regelung FC-500. Das Bedienterminal wird am La-borabzug montiert oder in die Lisene eingebaut. Die schnelle variable Abluftregelung (< 3 sec) erfordert eine schnelle variable Raumzuluftregelung (< 8 sec). Durch die unterschliedlichen Regelzeiten wird das Schwin-gungsverhalten weitestgehend eliminiert



1 1 FC-500 Variable Laborabzugsregelung, analoger Ausgang (0...10V DC), DN200, PPs

2 1 VRS-200-S Variabler Volumenstromregler, rund, Slave, DN200, Stahl verzinkt

3 1 VRM-100/80 Konstanter Volumenstromregler, rund, DN100, DD-Lackierung

Regeldiagramm

Das Regeldiagramm zeigt die variable Raumabluft und die nachgeführte variable Raumzuluft unter Einfluss des geschlossenen und geöffneten Laborabzugfrontschie-bers bei Tag– und Nachtbetrieb (reduzierter Betrieb). Die konstante Bodenabsaugung wird in die Raumbilan-zierung als konstanter Wert (z.B. 80m3/h) mit eingerech-net.

Laborabzug

p

FC-500M

Abluft

Bo

den

absa

ug

ung

Zuluft

M

p

1

2

3

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m

3 /h]

200

400

600

800

geöffnetgeschlossen

Tagbetrieb

Laborabzug

Nachtbetrieb

RaumabluftRaumzuluft

Bodenabsaugung

VRA-SR

VRM



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4.4 Laborraumregelung, low cost, mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, schaltbarer Tischabsaugung und konstanter Bodenabsaugung





4 1 VRA-100-P Variabler Volumenstromregler, rund, Analogausgang, DN100, PPs, schaltbare Absaugung


2 1 RAM-300 Raumadditionsmodul für max. 5 Laborabzüge

4.4.1 Funktionsbeschreibung Bei dieser Variante wird die gesamte Laborraumabluft über drei variable Laborabzugsregelungen FC-500 (1), eine schaltbare Tischabsaugung (4) und eine kon-stante Bodenabsaugung VRM 100/80 (5) abgeführt. Die Laborraumzuluft wird über den Volumenstromregler VRA-315-S (2) zugeführt. Die Raumbilanzierung über-nimmt das Raumadditionsmodul RAM-300 (2) und errechnet den Sollwert (0...10 VDC) für den Zuluftregler in Abhängigkeit der variablen Laborraumabluft. Das Raumadditionsmodul RAM-300 ist eine zusätzliche Platine und auf jede Laborabzugsregelung FC-500 aufsteckbar. Es können maximal 5 variable Verbraucher mit analogem Ausgang (0...10 VDC) angeschlossen werden. Dadurch sind kleinere Laborräume in analoger Technik (0...10 VDC) kostengünstig realisierbar. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie die Raumdruckhaltung entsprechen der Funk-tionsbeschreibung 4.3.1 auf Seite 11.

Das Regeldiagramm zeigt die variable Raumabluft und die nachgeführte variable Raumzuluft unter Einfluss des geschlossenen und geöffneten Laborabzugfrontschie-bers bei Tagbetrieb. Bei Nachtbetrieb wird auf einen minimalen Raumluftwechsel geregelt.

Regeldiagramm

Abl

uftv

olum

enst

rom

V

[m3 /

h]

400

800

1200

1600


Tagbetrieb

Laborabzug

Nachtbetrieb

Raumabluft

Raumzuluft

Bodenabsaugung

Laborabzug 1

p

FC-500M

Laborabzug 2

p

FC-500M

Laborabzug 3

p

FC-500M M

p VRA

Abluft

SchaltbareTischabsaugung

Bo

den

absa

ug

ung

RAM

Zuluft

M

VRAp

11 1

3

2

4

5

VRM

Der Gruppencontroller kann maximal 24 Laborabzüge (optional erweiterbar) oder andere variable Verbraucher bilanzieren und verfügt standardmäßig über 24 analoge Eingänge (0...10 VDC). Die Abluftistwerte der ange-schlossenen Verbraucher (m3/h) werden dem Gruppen-controller als Analogsignal (0...10 VDC) zur Verfügung gestellt. Die Verdrahtung erfolgt mit Standardkabeln (z.B. I(ST)Y 2*2*0,8) in konventioneller Technik. Der Gruppencontroller verfügt weiterhin über 4 analoge Ausgänge, welche als Sollwertvorgabe (0...10 VDC) für Volumenstromregler (Zuluft, Abluft) und/oder als direkte Ansteuerung von Frequenzumrichtern dienen. Die Verdrahtung erfolgt ebenfalls mit Standardkabeln in konventioneller Technik.



Seite 13

Register 5.0

4.5 Komplette Laborraumregelung mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen, schaltbarer Tischabsaugung, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung




3 1 VRM 100/80

4 1 VRA-315-S Variabler Volumenstromregler Raumzuluft, rund, Analogeingang, DN315, Stahl verzinkt

5 1 VRA-200-P Variabler Volumenstromregler Raumabluft, rund, Analogeingang, DN200, PPs


6 1 GZA-300 Gruppencontroller zur Raumbilanzierung für maximal 24 Laborabzüge (0...10 VDC) und 8 schaltbare Verbraucher (Ein/Aus)


8 1 RBG-100 Raumbediengerät mit Raumtemperatursollwertgeber und Raumtemperaturfühler, PT100, aktiv (0...10 VDC)

4.5.1 Funktionsbeschreibung Bei dieser Variante wird ein Teil der Laborraumabluft über drei variable Laborabzugsregelungen FC-500 (1), eine schaltbare Tischabsaugung (2) und eine kon-

einen konstanten Raumluftwechsel (z.B. 25m3/h*m2) zu gewährleisten, wird zusätzlich die Laborraumabluft über einen eigenen Volumenstromregler VRA-200-P (5) ab-gesaugt. Die Laborraumzuluft wird über den Volumen-stromregler VRA-315-S (4) zugeführt. Die gesamte Raumluftbilanzierung für den Volumen-stromregler Zuluft (4) und die Differenzbildung für den Volumenstromregler Raumabluft (5) übernimmt der Gruppencontroller GZA-300 (6).

Laborabzug 1

p

FC-500M

Laborabzug 2

p

FC-500M

Laborabzug 3

p

FC-500M M

p VRA

M

p VRA

GZA-300

p+ - T

Abluft

Raumabluft


Bo

den

absa

ug

un

g

Zuluft

M

VRAp

1 1 1 23

5

4

67

8

VRM

Konstanter Volumenstromregler, rund, DN100, DD-Lackierung

stante Bodenabsaugung VRM-100/80 (3) abgeführt. Um


Des weiteren sind noch ein Raumdifferenzdrucksensor RD-50Pa (7) zur redundanten Raumdruckmesssung und ein Raumbediengerät RBG-100 (8) mit Raumsoll-wertgeber und Raumfühler (Pt100) an jeweils einen analogen Eingang des Gruppencontrollers angeschlos-sen. Über das Raumbediengerät kann die Laborraumtempe-ratur durch die Volumenstrom-Schiebung und zusätz-liche Stellventile für die statischen Heizkörper geregelt werden. Die erforderliche Raumluftwechselrate wird immer eingehalten und darf nicht unterschritten werden. Der Raumdifferenzdrucksensor (7) wird zur redundanten Raumdruckmessung herangezogen. Dabei vergleicht der Gruppencontroller (6) den errechneten mit dem gemessenen Wert und kann somit eventuell auftretende Probleme rechtzeitig erkennen und signalisieren. Wird die Laborraumtür geöffnet, bricht der Raumunter-druck des Laborraumes ein. Der Gruppencontroller registriert diese Bedingung und verringert den Zuluft-volumenstrom auf einen Mindestwert. Dadurch ist gewährleistet, das die benötigte Zuluft hauptsächlich vom Flur durch die Laborraumtür strömt, wodurch weiterhin der Raumunterdruck aufrecht erhalten wird. 4.5.2 Raumluftbilanzierung mit dem Gruppen- controller Die variablen Laborabzugsregelungen (1) regeln stufen-los den Abluftvolumenstrom in Abhängigkeit der Front-schieberstellung. Bei geschlossenem Frontschieber kann mit reduzierten Abluftvolumenstrom das geforderte Rückhaltevermögen des Laborabzugs erreicht werden, was zu einer erheblichen Energie– und Kosteneinspa-rung führt. Die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinrichtung für die lufttechnische Funk-tion des Laborabzugs ist Bestandteil der Laborabzugs-regelung FC-500. Das Bedienterminal wird am Laborabzug montiert oder in die Lisene eingebaut. Die schaltbare Tischabsaugung (2) kann z.B. als 3-stufige Umschaltung mit den Stellungen Aus, I und II ausgeführt werden, wobei die Stellung I eine geringe Absaugung und die Stellung II eine hohe Absaugung (frei parametrierbar) einschaltet. Die jeweiligen Abluft-istwerte stehen dem Gruppencontroller ebenfalls als Analogsignal zur Verfügung. Der Konstantverbraucher (3) wird als Festwert (Offset) in die Raumluftbilanzierung mit eingerechnet. Die schnelle variable Abluftregelung (< 3 sec) erfordert eine schnelle variable Raumzuluftregelung (< 8 sec). Durch die unterschliedlichen Regelzeiten wird das Schwingungsverhalten weitestgehend eliminiert und gleichzeitig ist der definierte Raumunterdruck immer gewährleistet. Das gilt sowohl für die Erhöhung des Abluftvolumenstromes durch Öffnen des Frontschiebers, als auch für die Reduzierung des Abluftvolumenstromes

durch Schließen des Frontschiebers oder durch externe Umschaltung in den reduzierten Betrieb (Nachtabsen- kung). 4.5.3 Geeignet für mittlere bis große Laborräume Dieses beschriebene Beispiel ist für mittlere bis große Laborräume geeignet, wenn ein bestimmter Mindest-raumluftwechsel eingehalten werden muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. Ein zusätzlicher Volumenstromregler Raumabluft (5) regelt immer die Differenz zwischen der technisch bedingten Abluft der absaugenden Einheiten und dem geforderten Mindestabluftvolumenstrom. Der nach DIN 1946, Teil 7 geforderte Mindestabluftvolu-menstrom für Laborräume beträgt 25m3/h/m2 bezogen auf die Hauptnutzungsfläche (8-facher Raumluftwech-sel). Bei reduziertem Betrieb (Nachtabsenkung) ist der 4-fache Raumluftwechsel ausreichend. In jedem Fall sollte der Mindestraumluftwechsel durch den nutzungs-angepaßten Betrieb vorgegeben werden, was zu einer optimalen Energiebetrachtung führt. Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der Raumabluft nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, indem nur ca. 90% (parametrierbar) der Raumabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt wird.


Seite 14

Register 5.0

Regeldiagramm

Vo

lum

en

stro

mV

[m3/h

]


Tagbetrieb

Laborabzug

Nachtbetrieb

GesamtabluftGesamtzuluft

Konstante Bodenabsaugung

Abluft Laborabzüge undschaltbare Verbraucher

Abluft Laborraum

zusammen eingesetzt werden. Der Laborcontroller LCO-300 (6) kann zusätzlich die Statusmeldungen von Brandschutzklappen (BK) erfassen und verfügt über eine Anbindung an das LON-Netzwerk, FTT-10A. Damit sind Status– und Störmel-dungen der Laborabzüge sowie sämtliche Abluftistwerte und BSK-Statusmeldungen auf dem LON-Netzwerk als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar und können in eine dezentrale Gesamtfunktionalität eingebunden werden. Ebenso lassen sich die Laborabzüge über das LON-Netzwerk in den reduzierten Betrieb (Nachtabsen-kung) schalten.



Seite 15

Register 5.0

4.6 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Labor- abzügen, schaltbarer Tischabsaugung, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BK)




3 1 VRM100/80 Konstanter Volumenstromregler, rund, DN100, DD-Lackierung




6 1 LCO-300 Laborcontroller zur Raumbilanzierung für 8 Laborabzüge (optional erweiterbar), 8 schalt-bare Verbraucher (Ein/Aus) und 8 digitale Eingänge (BSK), LON-Vernetzung, FTT-10A



9 3 BK-xxx Brandschutzklappe (BK) mit Statusmeldung über Kontakte

4.6.1 Funktionsbeschreibung Dieses beschriebene Beispiel ist für mittlere bis große Laborräume geeignet, wenn ein bestimmter Mindest-raumluftwechsel eingehalten werden muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie die Raumdruckhaltung und das Regeldiagramm entsprechen der Funktionsbeschrei-bung 4.5.1 auf Seite 13 und 14. Dieses System eignet sich hervorragend für Mischsysteme, d.h. es kann die konventionelle Technik und die LON-Technologie

Laborabzug 1

p

FC-500M

Laborabzug 2

p

FC-500M

Laborabzug 3

p

FC-500M M

p VRA

M

p VRA

LCO-300

p+ - T

Abluft

Raumabluft


Bod

enab

saug

ung


Zuluft

M

VRAp

1 1 1 2

3

5

6

8

7

4

9 9

VRM



Seite 16

Register 5.0

wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel einge-halten werden muss, der aber allein durch die absau-genden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge ist unverändert und bereits in den vorhergehenden Kapiteln ausführlich beschrieben worden.

4.7 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Labor- abzügen und schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BK), mit Raumbediengerät für Tag/Nacht-Umschaltung und zusätzlichen Ein– und Ausgängen

4.7.1 Funktionsbeschreibung Dieses Beispiel beschreibt eine komplette Laborraum-regelung mit dem Laborcontroller LCO-300 (6) in maxi-maler Ausbaustufe und ist für mittlere bis große Labor-räume mit zusätzlicher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätzliche Raumabluft (5) ist immer dann erforderlich,



1 3 FC-500-V-L Variable Laborabzugsregelung, LON, FTT-10A, DN200, PPs




2 1 VRL-100-P Variabler Volumenstromregler, LON, FTT-10A, rund, DN100, PPs, schaltbare Absaugung

6 1 LCO-300 Laborcontroller zur Raumbilanzierung 64 Laborabzüge (optional erweiterbar), 8 schaltbare Verbraucher (Ein/Aus), digitale Eingänge und Ausgänge, LON/LON-Vernetzung, FTT-10A



9 3 BK-xxx Brandschutzklappe (BK) mit Statusmeldung über Kontakte

10 1 RBG-200 Raumbediengerät mit Tag/Nacht-Taster und Betriebsartenanzeige

Laborabzug 1

pFC-500

LON

M

Laborabzug 2

p

M

Laborabzug 3

p

M M

p VRL

M

p VRA

LCO-300

p+ - T

Abluft

Raumabluft


Bo

den

absa

ug

un

g

LON-Netzwerk 2, FTT-10A

FC-500LON

FC-500LON

LON-Netzwerk 1, FTT-10A

Digitale RelaisausgängeDigitale Eingänge

Licht, Motore usw.Taster, Alarme usw.

Raum-bediengerät

Tag

Zuluft

M

VRAp

1 1 1 2

3

5

4

710

8

6

9 9

VRM

Die Kontakte der im Laborraum installierten Brand-schutzklappen (BSK) sind ebenfalls über das LON-Netzwerk verfügbar, wodurch der Status der BSK auf der GLT visualisiert werden kann. 4.7.5 Das Raumbediengerät Das Beispiel zeigt ein an den Laborcontroller LCO-300 (6) angeschlossenes Raumbediengerät. Mit dem Taster Tag/Nacht kann lokal, d.h. innerhalb des Laborraumes der reduzierte Betrieb (Nachtbetrieb) ein– bzw. ausge-schaltet werden. Natürlich können diese lokalen Funktionen über die GLT freigegeben oder gesperrt werden. Auch eine Freigabe innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts (z.B. 17:00 bis 07:00 Uhr) ist möglich. Ebenso kann mit dem Raumbediengerät ein von der GLT eingeschalteter Nachtbetrieb aufgehoben werden, wenn z.B. in diesem Laborraum auch nachts Versuche stattfinden. Eine Betriebsartenanzeige (LED) zeigt den aktuellen Laborraumstatus für den Nutzer. Die GLT wird über jeden manuellen Eingriff informiert und kann somit den aktuellen Laborraumstatus visualisieren. 4.7.6 Raumluftbilanzierung Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie die Raumdruckhaltung entsprechen der Funk-tionsbeschreibung 4.5.1 auf Seite 13 und 14. Der Labor-controller LCO-300 (6) arbeitet, wie der Gruppencon-troller GZA-300, völlig autark. Er bilanziert die erforder-liche Raumzuluft (4) und bildet die Differenz für die zusätzliche Raumabluft (5), um den geforderten Min-destabluftvolumenstrom zu gewährleisten. Das Regeldiagramm hat sich nicht verändert und ist wegen der besseren Übersicht hier nochmals darge-stellt.



Seite 17

Register 5.0

Der wesentliche Unterschied zu den bisher beschrie-benen Beispielen besteht darin, dass der Laborcon-troller LCO-300 (6) die interne Laborraumvernetzung (LON-Netzwerk 1) von der externen Vernetzung (LON-Netzwerk 2 ) physikalisch trennt. 4.7.2 Der Laborcontroller als Router Der Laborcontroller übernimmt zusätzlich die Funktion eines Routers und es können innerhalb eines Laborrau-mes an das LON-Netzwerk 1 maximal 64 LON-Knoten (Teilnehmer) angeschlossen werden. An das LON-Netzwerk 2 können ebenfalls maximal 64 LON-Knoten (Teilnehmer) angeschlossen werden, so dass sich ohne zusätzliche Router eine theoretische Gesamtkonfigura-tion von max. 64*64 = 4096 Teilnehmern (z.B. Labor-abzüge) ergibt. Die Knotenanzahl lässt sich natürlich durch den Einsatz von zusätzlichen Routern beliebig erweitern, wobei auch hier gilt, dass an ein Subnet (z.B. LON-Netzwerk 1) maximal 64 Nodes (LON-Knoten) angeschlossen wer-den können. 4.7.3 Die Vorteile der LON-Vernetzung Der entscheidende Vorteil ist hier, dass die Gebäude-leittechnik (GLT) über das LON-Netzwerk 2 vollen Zugriff auf alle Knoten des LON-Netzwerks 1 hat. Damit sind sämtliche Abluftistwerte der Laborabzüge oder sonstigen absaugenden Einheiten sowie deren Status- und Störmeldungen als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar und können in eine dezentrale Gesamtfunk-tionalität eingebunden werden. Ebenso lassen sich die Laborabzüge über das LON-Netzwerk 2 in den reduzier-ten Betrieb (Nachtabsenkung) schalten. Fernwartung und Ferndiagnose über die GLT oder über das Internet sind ebenso möglich. Das hier vorgestellte System eignet sich hervorragend für Mischsysteme, d.h. es kann die konventionelle Tech-nik und die LON-Technologie zusammen eingesetzt werden wodurch eine kostengünstige Projektrealisie-rung gegeben ist. 4.7.4 Eingänge und Ausgänge über das LON- Netzwerk Der Laborcontroller LCO-300 (6) verfügt über 8 digitale Relaisausgänge und 8 digitale Eingänge, die über die LON-Netzwerke 1 und 2 gesetzt, rückgesetzt und abge-fragt werden können. So kann z.B. über die GLT die Laborraumbeleuchtung ausgeschaltet werden, wenn der Laborraum nicht genutzt wird oder es kann z.B. ein Kompressor eingeschaltet werden, um einen Kühlpro-zess einzuleiten. Ebenso stehen über das LON-Netz-werk alle Laborraumalarme und Statusmeldungen (z.B. Gasalarm) zur Verfügung.

Regeldiagramm

Vol

umen

stro

mV

[m3 /

h]


Tagbetrieb

Laborabzug

Nachtbetrieb

GesamtabluftGesamtzuluft

Konstante Bodenabsaugung

Abluft Laborabzüge undschaltbare Verbraucher

Abluft Laborraum



Seite 18

Register 5.0

VRS-200-P (5). Die Laborabzugsregelungen überneh-men zusätzlich die Funktion eines Gruppencontrollers. Dieses Beispiel stellt die preiswerteste Lösung mit den Vorteilen einer LON-Vernetzung dar. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge so-wie die Raumdruckhaltung und das Regeldiagramm ent-sprechen den Funktionsbeschreibungen 4.5.1 und 4.7.1. Alle erforderlichen Daten stehen als Standard Variable Type (SNVT) über das LON-Netzwerk zur Verfügung. Nach max. 64 Knoten (Teilnehmern) ist ein Router erforderlich. In der Praxis wird jeder Laborraum oder alle 20-30 Knoten durch einen Router physikalisch abge-trennt. Die Statusmeldungen der Brandschutzklappen (6) können in dieser Variante nicht mehr erfasst werden. Eine Anbindung an die GLT ist ohne Einschränkungen möglich.

4.8 LON-vernetzte Laborraumregelung, low cost, mit mehreren variabel betriebenen Laborab- zügen und schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft mit Slaveregler

4.8.1 Funktionsbeschreibung Dieses Beispiel beschreibt eine komplette Laborraum-regelung als preiswerte LON-Lösung und ist für mittlere Laborräume mit zusätzlicher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätzliche Raumabluft (5) ist immer dann erforder-lich, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel eingehalten werden muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. 4.8.2 Raumluftbilanzierung Bei dieser preiswerten Lösung übernimmt die FC-500-LON des Laborabzugs 1 die Raumluftbilanzierung und regelt eigenständig die Zuluft über den Slaveregler VRA-SR-315-S (4). Die Differenz zum Mindestraumluft-wechsel bildet die FC-500-LON des Laborabzugs 2 und regelt die Raumabluft über den Slaveregler





3 1 VRM-100/80

4 1 VRS-315-S Variabler Volumenstromregler-Slave, Raumzuluft, rund, DN315, Stahl verzinkt

5 1 VRS-200-P Variabler Volumenstromregler-Slave, Raumabluft, rund, DN200, PPs

6 3 BK-xxx Brandschutzklappe (BSK) mit Statusmeldung über Kontakte

Laborabzug 1

pFC-500

LON

M

Laborabzug 2

p

M

Laborabzug 3

p

M M

p VRL

M

p VRS

Abluft

Raumabluft


Bo

den

absa

ug

un

g

FC-500LON

FC-500LON


Zuluft

M

VRSp

1 1 1 23

5

6

4

6

VRM

Konstanter Volumenstromregler, rund, DN100, DD-Lackierung



Seite 19

Register 5.0

4.9 LON-vernetzte Laborraumregelung mit mehreren variabel betriebenen Laborabzügen und schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft mit Slaveregler einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BK), mit Raumbediengerät für Tag/Nacht-Umschaltung






4 1 VRL-315-S Variabler Volumenstromregler-LON, FTT-10A, Raumzuluft, rund, DN315, Stahl verzinkt

5 1 VRS-200-P Variabler Volumenstromregler-Slave, Raumabluft, rund, DN200, PPs



4.9.1 Funktionsbeschreibung Dieses Beispiel beschreibt eine LON-vernetzte Labor-raumregelung und ist für mittlere und große Laborräume mit zusätzlicher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätz-liche Raumabluft (5) ist immer dann erforderlich, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel eingehalten werden muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird. 4.9.2 Raumluftbilanzierung Der wesentliche Unterschied zur Funktionsbeschrei-bung 4.8.1 besteht darin, dass in diesem Beispiel ein eigener LON-Regler (4) für die Volumenstromregelung der Raumzuluft eingesetzt wird. Die Raumluftbilan-

zierung für die Raumzuluft und die Differenzwertbildung für die Raumabluft (5) wird von diesem LON-Regler übernommen und an die FC-500-LON des Laborab-zugs 3 als Standard Variable Type (SNVT) über das LON-Netzwerk gesendet. Diese Laborabzugsregelung regelt über den Slaveregler die Raumabluft. Dieses Beispiel zeigt sehr anschaulich die dezentrale Intelligenz des LON-Netzwerkes. Der LON-Regler (4) verfügt über jeweils 2 digitale Ein– und Ausgänge, wodurch die Statusmeldungen der Brandschutzklappen (7) erfasst werden können und der Anschluss eines Raumbedien-gerätes (6) möglich ist. Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie die Raumdruckhaltung und das Regeldiagramm entsprechen den Funktionsbeschreibungen 4.5.1 und 4.7.1.

Laborabzug 1

pFC-500

LON

M

Laborabzug 2

p

M

Laborabzug 3

p

M M

p VRL

M

p VRS

Abluft

Raumabluft


Bo

den

absa

ug

un

g

FC-500LON

FC-500LON


Raum-bediengerät

Tag

Zuluft

M

VRLp

1 1 1 2

3

5

6

7

4

7VRM



Seite 20

Register 5.0

Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge ist unverändert und bereits in den vorhergehenden Kapiteln ausführlich beschrieben worden. Dieses Beispiel entspricht funktional dem Beispiel 4.7. Der Laborcontroller LCO-300 ist hier nicht notwendig, da die peripheren Geräte, wie der Raumdifferenzdruck-sensor RD-50Pa (6), die Raumbediengeräte RBG-100 (7) und RBG-200 (8) sowie die Statusmeldungen der Brandschutzklappen (9) an die jeweiligen Ein– und

4.10 Komplette Laborraumregelung, LON-vernetzt, mit mehreren variabel betriebenen Labor- abzügen und schaltbarer Tischabsaugung, LON-vernetzt, konstanter Bodenabsaugung und zusätzlicher Laborraumabluft unter Berücksichtigung der Raumtemperatur und der redundanten Raumdruckmessung einschließlich Erfassung der Brandschutzklappen (BK), mit Raumbediengerät für Tag/Nacht-Umschaltung

4.10.1 Funktionsbeschreibung Dieses Beispiel beschreibt eine komplette LON-ver-netzte Laborraumregelung in maximaler Ausbaustufe und ist für mittlere bis große Laborräume mit zusätz-licher Raumabluft (5) geeignet. Die zusätzliche Raumabluft (5) ist immer dann erforder-lich, wenn ein bestimmter Mindestraumluftwechsel eingehalten werden muss, der aber allein durch die absaugenden Einheiten nicht vollständig erreicht wird.






4 1 VRL-315-S Variabler Volumenstromregler-LON, FTT-10A, Raumzuluft, rund, DN315, Stahl verzinkt

5 1 VRL-200-P Variabler Volumenstromregler-LON, FTT-10A, Raumabluft, rund, DN200, PPs





Laborabzug 1

p

FC-500LON

M

Laborabzug 2

p

M

Laborabzug 3

p

M M

p VRL

M

p VRL

p+ - T

Abluft

Raumabluft


Bod

enab

saug

ung

FC-500LON

FC-500LON


Raum-bediengerät

Tag

Zuluft

M

VRLp

VRM

BK BK

4.10.5 Raumbediengerät für die Raumtemperatur Das Raumbediengerät RBG-100 (7) ist an die beiden analogen Eingänge des LON-Reglers (5) angeschlos-sen und stellt somit den Raumtemperatursollwert und den Raumtemperaturistwert als SNVT auf dem LON-Netzwerk zur Verfügung. Über das Binding kann die Funktionalität der Volumenstrom-Schiebung für die Temperaturregelung genutzt werden. Zusätzlich können auch LON-Stellventile zur Regelung der statischen Heiz-körper angeschlossen werden. 4.10.6 Raumbediengerät für die Tag/Nacht- Umschaltung und Anschaltung des Raumdifferenzdrucksensors Das Raumbediengerät RBG-200 (8) ist an die digitalen Ein– und Ausgänge und der redundante Raumdifferenz-drucksensor RD-50Pa (6) an den analogen Eingang des LON-Reglers (4) angeschlossen und stellt ebenfalls den Raumdifferenzdruck und die Tag/Nacht-Umschaltung als SNVT auf dem LON-Netzwerk zur Verfügung. Mit dem Taster Tag/Nacht kann lokal, d.h. innerhalb des Laborraumes der reduzierte Betrieb (Nachtbetrieb) ein– bzw. ausgeschaltet werden. Natürlich können diese lokalen Funktionen über die GLT freigegeben oder gesperrt werden. Auch eine Freigabe innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts (z.B. 17:00 bis 07:00 Uhr) ist möglich. Ebenso kann mit dem Raumbediengerät ein von der GLT eingeschalteter Nachtbetrieb aufgehoben werden, wenn z.B. in diesem Laborraum auch nachts Versuche stattfinden. Eine Betriebsartenanzeige (LED) zeigt den aktuellen Laborraumstatus für den Nutzer. Die GLT wird über jeden manuellen Eingriff informiert und kann somit den aktuellen Laborraumstatus visualisieren. 4.10.7 Raumluftbilanzierung Die Regelung und Überwachung der Laborabzüge sowie die Raumdruckhaltung entsprechen der Funk-tionsbeschreibungen 4.5 und 4.7. Der LON-Regler (4) bilanziert die Abluftistwerte der Laborabzugsregelungen und der schaltbaren Tischabsaugung und regelt autark die Raumzuluft. Die Raumzuluft wird in Abhängigkeit der Raumabluft nachgeführt. Der Raumunterdruck wird dadurch erreicht, indem nur ca. 90% (parametrierbar) der Gesamtabluft als Zuluft dem Laborraum zugeführt werden. Der LON-Regler (5) bildet die Differenz für die zusätz-liche Raumabluft und regelt den geforderten Mindest-abluftvolumenstrom aus. Regeldiagramm Das Regeldiagramm hat sich nicht verändert und ent-spricht der in der Funktionsbeschreibung 4.7, Seite 17 dargestellten Graphik.



Seite 21

Register 5.0

Ausgänge der LON-Regler Raumzuluft (4) und Raum-abluft (5) angeschlossen werden 4.10.2 Die Vorteile der LON-Vernetzung Sämtliche Abluftistwerte der Laborabzüge oder sonsti-gen absaugenden Einheiten sowie deren Status– und Störmeldungen sind als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar und können in eine dezentrale Gesamtfunk-tionalität eingebunden werden. Ebenso lassen sich die Laborabzüge oder andere LON-vernetzte absaugende Einheiten über das LON-Netzwerk in den reduzierten Betrieb (Nachtabsenkung) schalten. Eine Anbindung an die GLT ist ohne Einschränkungen möglich, wodurch Fernwartung und Ferndiagnose über die GLT oder über das Internet möglich sind. Das hier vorgestellte System ermöglicht durch den ein-fachen Anschluss von peripheren Komponenten an die LON-Regler eine kostengünstige Projektrealisierung. 4.10.3 Ein Router für max. 64 Knoten (Nodes) Nach max. 64 Knoten (Teilnehmern) ist ein Router erforderlich. Um den Datenverkehr auf dem LON-Netzwerk zu begrenzen und die Reaktionszeit des Gesamtsystems nicht unnötig zu erhöhen, wird in der Praxis jeder Laborraum oder alle 20-30 Knoten durch einen Router physikalisch abgetrennt. Die Knotenanzahl lässt sich durch den Einsatz von zusätzlichen Routern und/oder Repeatern beliebig erweitern. 4.10.4 Freie Ein- und Ausgänge der LON-Regler Die LON-Regler (4) und (5) verfügen über jeweils 2 digi-tale Eingänge, 2 digitale Ausgänge 2 analoge Eingänge (0...10 VDC) und 1 analogen Ausgang (0...10 VDC). Sämtliche Ein– und Ausgänge sind über das LON-Netz-werk als Standard Variable Type (SNVT) verfügbar und lassen sich problemlos in die Gesamtfunktionalität einbinden. Die Kontakte der im Laborraum installierten Brand-schutzklappen (BK) sind ebenfalls über das LON-Netzwerk verfügbar, wodurch der Status der BK auf der GLT visualisiert werden kann. Gleichzeitig kann durch das Binding festgelegt werden, dass auch die im entsprechenden Laborraum befindlichen Laborabzugs-regelungen FC-500-LON informiert werden und automatisch die Abluftregelklappen schliessen. Dieses Beispiel veranschaulicht wie einfach über das LON-Netzwerk eine Funktionserweiterung realisiert werden kann.



Seite 22

Register 5.0

5.1 Produktübersicht Raumlüftungsregelung Das Diagramm zeigt die Übersicht der von SCHAKO verfügbaren Schneider-Produkte in der Produktgruppe Raumlüf-tungsregelung.


LabSystem

LaborcontrollerLON

14 LCO-300-LON

Gruppencontroller

14 GZA-300

Raumregelmodul

14 RAM-300


14 VRL-xxx

VolumenstromreglerSlave

14

Volumenstromreglerkonstant, mech.

14

Volumenstromreglerkonstant und Zu

14

Raumbilanzierung

VolumenstromreglerRaumzuluft/-abluft

Legende:


Bestellnummer

Produkt-bezeichnung

Raumluftregelung

Register 5

LaborcontrollerLON

14 LCO-300-LON


14

VolumenstromreglerAnalog

14 VRA-xxxVRA-LON-xxx VRA-SR-xxx VRM-xxx VRM-E-xxx

LabSystem Gebäudelüftungsanlagen und Gebäudeleittechnik Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 6.0 1.1 Einleitung 2 6.0 2.1 Gleichzeitigkeitsfaktor 2 6.0 3.1 Gebäudeleittechnik (GLT) 2 6.0 3.1.1 PAD-3000 2 6.0 3.1.2 Graphische Oberfläche 3 6.0 3.2 Fernwartung und Sicherheit 3 6.0 4.1 Feuer– und Raucherkennung 3 6.0 5.1 Systemvernetzung 4 6.0 5.2 LON, BACnet, ETHERNET, INDUSTRIAL ETHERNET 4 6.0 6.1 Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und Abluft 5 6.0 6.1.1 Druckregelung 5 6.0 6.1.2 Kanalabmessungen 5 6.0 6.1.3 Unterdruck im Laborraum 5 6.0 6.1.4 Temperaturregelung, Heizung und Kühlung 6 6.0 6.1.5 Volumenstromregelung 6 6.0 6.2 Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft über 6 Einzelventilatoren 6.0 7.0 Gebäudelüftungsanlagen 7 6.0 7.1 Konstante Volumenstromregelung 7 6.0 7.1.1 Fazit 8 6.0 8.1 Variable Volumenstromregelung 9 6.0 8.1.1 Fazit 10 6.0 9.1 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter Zuluft und Abluft 11 6.0 9.2 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter Zuluft und Abluft 11 mit Bypass 6.0 9.3 Fazit 12 6.0 10.1 Variable Volumenstromregelung von 4 Laborräumen 12 6.0 10.2 Anbindung an die Gebäudeleittechnik 13 6.0 10.2.1 Fazit 13


Register 2.0 LabSystem Gebäudelüftungsregelung und Gebäudeleittechnik

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Register 6.0

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LabSystem Gebäudelüftungsregelung und Gebäudeleittechnik Register 6.0


1.1 Einleitung Ein einwandfrei funktionierendes Gesamtsystem erfor-dert eine gut geplante Gebäudeluftregelung der zentra-len Zuluft und der Abluft. Neben der richtigen Dimensionierung der Luftkanäle (siehe Register XX.0) gehört hierzu auch die richtige Auswahl der Zuluft– und Abluftmotore. Unter Berücksichtigung des Gleichzeitigkeitsfaktors kann ein kostenoptimiertes Gesamtsystem projektiert werden. 2.1 Gleichzeitigkeitsfaktor Der Gleichzeitigkeitsfaktor kann bei Einsatz einer front-schieberabhängigen variablen Laborabzugregelung FC-500 und einem Automatischen Frontschieber Controller ASC-300 mit 50 % angesetzt werden. Das Gebäudeluftsystem muss somit nur auf 50 % des Wer-tes dimensioniert werden, der notwendig wäre, wenn die angeschlossenen Laborabzüge konstant geregelt wären. Dieser Ansatz generiert eine erhebliche Redu-zierung der Gebäudesystemkosten ohne die Sicherheit des Nutzers zu beeinträchtigen. Der Automatische Frontschieber Controller ASC-300 schließt automatisch bei Nichtbenutzung des Labor-abzugs den Frontschieber, wodurch die Regelung den frontschieberabhängigen Abluftvolumenstrom um ca. 70 %, bezogen auf den Maximalwert (VMAX = Frontschieber geöffnet), reduziert. Somit sind bei gleichzeitigem Ein-satz der oben erwähnten beiden Produkte immer noch ausreichend Reserven in der Gebäudeanlagendimen-sionierung vorhanden, wenn der Gleichzeitigkeitsfaktor mit 50% angesetzt wird. In diesem Register werden verschiedene ausgeführte Beispiele für Gebäudeluftregelungen vorgestellt. Es folgt auch eine Darstellung von unterschiedlichen Gebäude-abluftregelungen. 3.1 Gebäudeleittechnik (GLT) Die Gebäudeleittechnik bildet einen wesentlichen Be-standteil für das Gebäude- und Facilitymanagement. Firmen wie ABB, Siemens, Honeywell, Johnson Controls, Sauter usw. nehmen in diesem Bereich führende Marktpositionen ein. SCHAKO bietet mit der Schneider-Management-software PAD-3000 ein Produkt an, das speziell zur Steuerung, Regelung und Fernwartung von Laborabzügen und Laborraumregelungen entwickelt worden ist.

3.1.1 PAD-3000 PAD-3000 ist in der Programmiersprache C++ geschrie-ben und lässt sich als eigenständiger Task problemlos in das vorhande Gebäudemanagementsystem einbin-den. Diese Software ermöglicht der Gebäudeleittechnik den Zugriff über das im Gebäude installierte Netzwerk auf alle Schneider-Produkte. Jede Variable der Laborabzugregelung wie z. B. Frontschieberposition, Abluftvolumenstrom, Lufteinströmgeschwindigkeit, Betriebsstatus usw. ist verfügbar und kann über die GLT ferngesteuert werden (siehe Register 14.0 Variablenliste FC-500). Ebenso sind die Daten und Parameter des Laborcontrollers LCO-300, des Gruppencontrollers GZA-300 und der LON-vernetzbaren Volumenstrom-regler VRL-300 (siehe Register 14.0 Variablenliste des spezifischen Produktes) über die GLT verfügbar.

Bild 6.1: Großprojekt ETH-Zürich

Bild 6.2: Schaltschrank Gebäudelufttechnik

3.1.2 Graphische Oberfläche Die Software ist unter WINDOWS® lauffähig und jedes

dargestellt. Dazu werden die aktuellen Werte wie z. B. Frontschieberposition, Abluftvolumenstrom, Luftein-strömgeschwindigkeit, Betriebsstatus usw. eingeblendet.

Weiterhin lässt sich auch das Luftnetz überprüfen, indem die Drosselklappe(n) einer oder mehrerer Labor-abzugregelung(en) FC-500 über die Gebäudeleit-technik zwangsweise komplett geöffnet werden. Die Laborabzugregelungen senden als Rückmeldung den gemessenen Abluftvolumenstrom (maximal möglicher Wert bei voll geöffneter Drosselklappe) an die GLT zurück. Neben der Umschaltung von Tagbetrieb in den redu-zierten Nachtbetrieb sind noch eine Vielzahl weiterer Funktionen denkbar. Die Variablen, um weitere Funktio-nalitäten auszuführen, sind bereits realisiert und stehen dem Nutzer über die GLT zur Verfügung. 4.1 Feuer- und Raucherkennung Die Gefahr eines Feuerausbruchs und einer Rauch-entwicklung ist in Laborräumen und in Laborabzügen besonders hoch. SCHAKO hat dieses Gefahrenpotenzial erkannt und stellt deshalb bei der Schneider-Laborabzugregelung FC-500 zwei zusätzliche Eingänge zur Verfügung. Ein Analog-eingang, geeignet zum Anschluss eines Thermoelements PT 100 und ein Digitaleingang zum Anschluss eines Rauchmelders (z. B. SCHAKO Typ RMS). Diese Signale werden ebenfalls als Variablen auf dem LON-Netzwerk zur Verfügung gestellt. Eine lokale und gleichzeitig globale Nutzung der Daten ist möglich. So kann z. B. bei Temperaturerhöhung (innerhalb bestimmter Grenzen) im Laborabzug der Abluftvolu-menstrom ebenfalls erhöht werden, um die Wärme-lasten entsprechend abzuführen. Eine Erkennung der Temperaturerhöhung über den Lufteinströmsensor ist nicht empfehlenswert, da dieser über eine ausgezeichnete Temperaturkompensation verfügen muss. Ohne diese notwendige Temperatur-kompensation wäre der Lufteinströmsensor nicht geeignet reproduzierbare Lufteinströmungswerte bei unterschiedlichen Laborraumtemperaturen (z.B. 19o C bis 25o C) zu messen. Um die sicherheitsrelevante Thematik einer Feuererkennung technisch, sicher und reproduzierbar zu gewährleisten, empfehlen wir den Einsatz eines eigenen Thermoelements PT-100. Wird ein bestimmter Temperaturwert überschritten, kann sowohl lokal als auch global über die GLT die Drossel-klappe geschlossen werden, um einem möglichen Feuerausbruch vorbeugend einzudämmen. Ein ähnliches Szenario ist auch mit dem anschließbaren Rauchmelder realisierbar.


Bild 6.3: PAD-3000 Oberfläche

LabSystem Gebäudelüftungsregelung und Gebäudeleittechnik

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Register 6.0

3.2 Fernwartung und Sicherheit Ein besonders Feature ist die Fernwartung von Labor-abzügen. Mit PAD-3000 lässt sich jeder Laborabzug auf seine Sicherheitsfunktionen zyklisch überprüfen und eine Fernwartung mit dazugehöriger Dokumentation (Wartungsplan) effektiv und kostengünstig ausführen. So kann z.B. die Drosselklappe der Laborabzugsrege-lung über die Gebäudeleittechnik zwangsweise ge-schlossen werden. Dadurch wird der Abluftvolumen-strom lokal abgesperrt. Die Laborabzugregelung FC-500 versucht nun ihrerseits den erforderlichen Abluft-volumenstrom aufrecht zu erhalten, was jedoch erfolglos ist und entsprechend alarmiert wird. Diese Alarmmel-dung erscheint wieder als Rückmeldung, zusammen mit dem gemessenen Abluftvolumenstrom (0m3), auf der GLT. Ebenso kann die Drosselklappenlaufzeit (über 90 Grad Verstellwinkel) der Laborabzugregelung FC-500 von der GLT abgefragt werden, wodurch der Drosselklap-penmotor und die Funktion der Drosselklappe überprüft wird.

Schneider-Produkt wird auf dem Monitor graphisch


5.1 Systemvernetzung Die aufgeführten Features sind nur mit einer durch-gängigen Systemvernetzung und einer Gebäudeleit-technik möglich. Welches Gebäudenetzwerk eingesetzt wird, ist dabei unerheblich. Mit Routern und Gateways können verschiedene Netz-werke miteinander verbunden werden, wodurch eine Kommunikation von der Feldebene bis zur Gebäude-leittechnik problemlos möglich wird. 5.2 LON, BACnet, ETHERNET SCHAKO unterstützt mit den Schneider-Komponenten vorzugsweise die LON-Technologie und verfügt über ein umfassendes Know how auf diesem Gebiet. In der Gebäudeautomation setzt sich die LON-Technologie mit wachsendem Erfolg zunehmend durch. LON ist ein dezentrales Netzwerk und verfügt somit über einen sehr hohen Sicherheitsstandard.

Jedes Netzwerk oder Protokoll ist für einen bestimmten Anwendungsfall entwickelt worden und hat dort auch seine spezifischen Vorteile. Leider wird es auch in ab-sehbarer Zukunft nicht nur ein standardisiertes Netz-werk für alle Anwendungsfälle geben und so bleibt allen Netzwerken nur eine Gemeinsamkeit; sie müssen sich untereinander verstehen.

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Bild 6.4: LON-Netzwerk in freier Topologie

In Register 7.0 ist die LON Technologie ausführlich beschrieben. BACnet ist ein standardisiertes Protokoll der ASHRAE (amerikanische Vereinigung von HLK-Herstellern) und nutzt beliebige Netzwerktopologien als Transportmedi-um. So eignet sich u.a. auch LON als Transportmedium für BACnet. ETHERNET wird vorzugsweise in der Computervernetz-ung eingesetzt und gewährleistet eine sehr schnellen Datentransfer über Koaxialkabel. INDUSTRIAL ETHERNET setzt auf ETHERNET auf und verbreitet sich zunehmend in der Feldbusebene. Allerdings sind die Kosten für den Feldbusteilnehmer (Knoten) z.Zt. noch sehr hoch.

6.1 Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und Abluft In Bild 6.5 ist eine Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und Abluft dargestellt. Diese Variante enthält Komponenten zur Wärmerückgewinnung (Kreislaufverbundsystem), Filter, Lufterhitzer, Luftkühler und mittels Frequenzum-former drehzahlgeregelte Ventilatoren. 6.1.1 Druckregelung Die Luftströme der Zu– und Abluftventilatoren werden so nachgeregelt, dass die Regelgröße Druck zentral kon-stant gehalten wird. Es handelt sich daher um eine An-lage mit druck– bzw. saugseitiger Druckkonstanthaltung. Für die Druckregelung wird der Druckabfall in den Anla-genkomponenten und in den Kanälen der Teilstränge mit berücksichtigt. Ein praxisbezogener Wert liegt bei 400 bis 500 Pascal Über– bzw. Unterdruck (Zu– bzw. Abluftventilator). Die Auslegung der Anlagenkomponenten erfolgt je nach Anlagen– und Betriebsvarianten auf 70% (geregelte Laborabzüge) bzw. 100% (ungeregelte Laborabzüge) des maximalen Luftvolumenstroms.

6.1.2 Kanalabmessungen Um das Strömungsrauschen und die Schallemissionen gering zu halten, müssen die Abmessungen der Lüf-tungskanäle so gewählt werden, dass eine Luftströ-mungsgeschwindigkeit von 7m/sec nicht überschritten wird. Andernfalls sind die geforderten Schallwerte in Laborräumen (akustische Werte geringer 52dB) nur mit sehr großem Aufwand zu erzielen (z.B. Schalldämpfer). 6.1.3 Unterdruck im Laborraum Bei der üblichen Betriebsart ist der Zuluft– gegenüber dem Abluftvolumenstrom um 10% vermindert. Dadurch wird im Laborraum ein Unterdruck eingehalten, wodurch das Überströmen von belasteter Luft in Nebenräume vermieden wird. Bild 6.5: Lüftungsanlage mit zentraler Zu– und Abluft



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Register 6.0

Abluft

Filter Wärmerück-gewinnung

Luft-erwärmung

LuftkühlungZuluft

VentilatorSchall-

dämpfer

FU

FU

FilterAbluftVentilator

Wärmerück-gewinnung

Volumen-stromregler

Volumen-stromregler

Labor 1

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Volumen-stromregler

Labor 2

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Volumen-stromregler

Labor 3

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Volumen-stromregler

Labor 4

Schall-dämpfer

Zuluft


6.1.4 Temperaturregelung, Heizung und Kühlung Die Zulufttemperatur wird auf einen konstanten Wert von 19°C geregelt. Sie liegt damit 3K unter der Solltem-peratur der Laborräume (tRA=22°C). Die Heizflächen regeln dann die Raumtemperatur auf den Sollwert aus. Innere und äußere Wärmelasten können so berücksich-tigt werden. Mit zunehmender Außentemperatur (Über-gangs– und Sommerzeit) wird zunächst die Lufterwär-mung durch den Nacherhitzer und danach die Wärme-rückgewinnung reduziert und ausgeschaltet. Es wird dann der Kühlkreislauf aktiviert, so dass die Raum-temperatur solange wie möglich an der Solltemperatur geregelt werden kann. 6.1.5 Volumenstromregelung Der Zuluftvolumenstrom wird den Laborrräumen, in Ab-hängigkeit der Laborraumabluft, variabel oder konstant mittels Volumenstromregler zugeführt. Es empfiehlt sich den Zuluftvolumenstromreglern einen Schalldämpfer nachzuschalten, um die in Laborräumen geforderte Schallemission von max. 52 dB(A) einzuhalten.

Variabel bedarfsabhängig geregelte Laborabzüge erfor-dern eine variable Volumenstromregelung der Labor-raumzuluft und bei Bedarf eine variabel geregelte zusätzliche Laborraumabluft, um einen geforderten Raumluftwechsel einzuhalten. Bei ungeregelten oder konstant geregelten Laborab-zügen ist eine konstante Volumenstromregelung der Laborraumzuluft und der Laborraumabluft ausreichend. 6.2 Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft über Einzelventilatoren In Bild 6.6 ist eine Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft über Einzelventilatoren dargestellt. Diese Variante enthält Filter, Lufterhitzer, Luftkühler und die entsprechenden Ventilatoren. Eine Wärmerückgewin-nung ist bei dieser Variante nicht oder nur mit sehr großem Aufwand realisierbar. Die Ventilatoren arbeiten mit ein– oder zweistufiger konstanter Drehzahl. Bild 6.6: Lüftungsanlage mit zentraler Zuluft und Abluft über Einzelventilatoren

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Ab

luft

Filter Luft-erwärmung

LuftkühlungZuluft

VentilatorSchall-

dämpfer

AbluftVentilatoren

Volumen-stromregler

Labor 1

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Labor 2

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Labor 3

Schall-dämpfer

Volumen-stromregler

Labor 4

Schall-dämpfer

Zuluft

7.0 Gebäudelüftungsanlagen In den folgenden Anlagenbeispielen sind unterschied-liche Gebäudelüftungskonzepte dargestellt. Die labor-raumspezifischen Anforderungen werden dabei berück-sichtigt. Die Zuluft wird zentral aufbereitet und den Laborräumen zugeführt, während die Abluft, je nach baulichen Gegebenheiten, über einen zentralen Abluft-ventilator oder über Einzelventilatoren abgeführt wird.

7.1 Konstante Volumenstromregelung In Bild 6.7 ist eine konstante Volumenstromregelung der Laborraumzuluft und der Laborraumabluft dargestellt. Eine Energieeinsparung wird mit dieser Regelungsart nicht erreicht. Die Laborabzüge sind ungeregelt und ver-fügen nur über die nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Laborabzugsüberwachung (FM-500), welche die Labor-abzüge auf die einwandfreie lufttechnische Funktion überwachen. Bild 6.7: Konstante Volumenstromregelung



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Register 6.0

Zuluft = 3240m3/h

Abluft =3600m3/h

Schalldämpfer

VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h

Laborraum 1

Laborraum 2

VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h

Zuluft = 2160m3/h

Abluft =2400m3/h

VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h VConst. = 600m3/h

Laborabzug 2

FM-500

Laborabzug 3

FM-500

Laborabzug 4

FM-500

Laborabzug 1

FM-500

Laborabzug 2

FM-500

Laborabzug 3

FM-500

Laborabzug 1

FM-500

Laborabzug 5

FM-500

Laborabzug 6

FM-500

Zuluft

Abl

uft

Luftaufbereitung undZuluftventilator

Abluft-ventilator

Gesamtabluft =6000m3/h

Gesamtzuluft =5400m3/h

Schalldämpfer

ManuelleDrosselklappe

Legende:

FM-500 Laborabzugs-überwachung

VConst. = 600m3/h

Laborabzug 4

FM-500

VRM

VRM

VRM

VRM


Der Abluftvolumenstrom der Laborabzüge wird über die manuellen Drosselklappen eingemessen und entspre-chend dem Laborabzugstyp eingestellt. In dem darge-stellten Beispiel sind alle Laborabzüge mit 600m3/h ein-gedrosselt. Die konstanten Volumenstromregler für die Laborraumzuluft und die Laborraumabluft stellen den definierten Raumluftwechsel und den erforderlichen Unterdruck im Laborraum sicher. Die Tabelle 6.1 zeigt eine Aufstellung der gesamten Gebäudezuluft und -abluft mit den Raumbilanzen. Tabelle 6.1:

Der Zuluftvolumenstrom ist gegenüber dem Abluftvo-lumenstrom ist um 10% vermindert. Dadurch wird im Laborraum ein Unterdruck eingehalten, wodurch das Überströmen von belasteter Luft in Nebenräume vermieden wird.

7.1.1 Fazit Einer einfachen Anlagenkonzeption steht ein nicht opti-mal angepasster Luftbedarf gegenüber. Die Investitionskosten des Gesamtsystems sind nur unwesentlich geringer als die einer variabel geregelten Anlage, aber die Energiekosten (geheizte und/oder gekühlte Zuluft) sind sehr hoch. Die Entscheidung für variabel geregelte Systeme ist eindeutig, da sich derartige Systeme durch das Einspar-potenzial der geringeren Energiekosten sehr schnell amortisieren. Ein geringerer Energiebedarf reduziert die Betriebskos-ten und schont die Umwelt.

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VMIN in m3/h VMAX in m3/h

Laborabzug 1 600 600






Abluft Laborraum 1 3600 3600

Zuluft Laborraum 1 3240 3240


Gesamtzuluft 5400 5400






Gesamtabluft 6000 6000

8.1 Variable Volumenstromregelung In Bild 6.8 ist eine variable Volumenstromregelung der Laborraumzuluft dargestellt. Mit dieser Regelungsart wird eine optimale Energieein-sparung erreicht.Die Laborabzüge sind variabel gere-gelt. Die nach nach DIN EN 14175 vorgeschriebene Überwachungseinheit für die lufttechnische Funktions-überwachung der Laborabzüge ist Bestandteil der Regelungen FC-500 und LR-300-K. Bild 6.8: Variable Volumenstromregelung

Der Abluftvolumenstrom der Laborabzüge wird, bedarfs-abhängig von der Frontschieberstellung, variabel gere-gelt. In dem dargestellten Beispiel sind alle Laborab-züge LON-vernetzt und mit folgenden Abluftvolumen-strömen parametriert: Frontschieber geschlossen = 200 m3/h, Frontschieber geöffnet = 600 m3/h. Bei allen anderen Frontschieberöffnungen werden Abluftvolumen-ströme von > 200 m3/h bis < 600 m3/h ausgeregelt. Eine variable Abluft erfordert eine variable Zuluft, die entsprechend schnell nachgeführt werden muss. Die Abluft wird in < 3 sec ausgeregelt und die Zuluft sollte in < 8 sec ausgeregelt werden, um zu jedem Zeitpunkt einen definierten Raumunterdruck zu gewährleisten.



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Register 6.0

Zuluft

Abl

uft

Luftaufbereitung undZuluftventilator

Abluft-ventilator

Legende:

FC-500-LON

Variable Laborabzugs-regelung, LON-vernetzt

Variabler Volumen-stromregler, LON

VRL-200

RaumabluftVMAX = 3600m3/hVMIN = 1200m3/h


Schalldämpfer

VMAX = 600m3/hVMIN = 200m3/h

Laborraum 1

Laborabzug 1

p FC-500

M

Laborabzug 2

p FC-500

M






Laborabzug 3

p FC-500

M

Laborabzug 4

p FC-500

M

Laborabzug 5

p FC-500

M

Laborabzug 6

p FC-500

M

RaumzuluftVMAX = 3240m3/hVMIN = 1080m3/h

VRL-315



Schalldämpfer


Laborraum 2

Laborabzug 1

p FC-500

M

Laborabzug 2

p FC-500

M




Laborabzug 3

p FC-500

M

Laborabzug 4

p FC-500

M

RaumzuluftVMAX = 2160m3/hVMIN = 720m3/h

VRL-315



VRL-200

RaumabluftVMAX = 2400m3/hVMIN = 800m3/h

GesamtabluftVMAX = 6000m3/hVMIN = 2000m3/h

GesamtzuluftVMAX = 5400m3/hVMIN = 1800m3/h


Die Abluftistwerte der Laborabzüge stehen als SNVT (Standard Network Variable Type) auf dem Netzwerk zur Verfügung und werden im Zuluftregler VRL-315 summiert und von diesem eigenständig ausgeregelt. Der Zuluftvolumenstrom ist gegenüber dem Abluftvolu-menstrom um 10% vermindert. Dadurch wird im Labor-raum ein Unterdruck eingehalten, wodurch das Über-strömen von belasteter Luft in Nebenräume vermieden wird. Die Tabelle 6.2 zeigt eine Aufstellung der gesamten Gebäudezuluft und -abluft mit den Raumbilanzen. Tabelle 6.2:

Der LON-Abluftvolumenstromregler VRL-200 dient zur Erhaltung der Mindestraumluftwechselrate und bildet eigenständig den benötigten Differenzwert, indem die Abluftistwerte von der erforderlichen Raumluftwechsel-rate subtrahiert werden und die Differenz eigenständig ausgeregelt wird. Die Raumluftwechselrate wird in der Tabelle 6.2 nicht berücksichtigt. Das LON-Netzwerk ist in dem Beispiel auf den jeweili-gen Laborraum begrenzt. Soll eine Anbindung an eine Gebäudeleittechnik (GLT) erfolgen, so muss das LON-Netzwerk über Router physikalisch abgekoppelt werden. Etwa alle 20 Knoten (Netzwerk-Teilnehmer) sollte ein Router installiert werden, damit nicht zuviel Datenver-kehr auf dem LON-Netzwerk herrscht. Alle 64 Knoten muss unbedingt ein Router gesetzt werden, da die Spezifikation des FTT-10A Transceivers diese physika-lische Grenze vorgibt.

8.1.1 Fazit Durch das sehr hohe Einsparpotenzial an Energiekosten amortisiert sich dieses Anlagenkonzept innerhalb kürz-ester Zeit (siehe Register 10.0 Wirtschaftlichkeitsbe-trachtung). Verglichen mit dem Beispiel 7.1 sind bei komplett ge-schlossenen Frontschiebern nur 30% des dort benö-tigten Abluftvolumenstroms erforderlich. Dieser Wert ist natürlich nur theoretisch, da nicht angenommen werden kann, dass alle Frontschieber immer geschlossen sind. Ein Gleichzeitigkeitsfaktor von 50 bis 70% ist als prak-tischer Wert anzusetzten, wodurch auch die zentrale Gesamtluftanlage für Zuluft und Abluft entsprechend kleiner dimensioniert werden kann. Dieser Vorteil redu-ziert die Bauinvestitionskosten in erheblichem Maße.

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VMIN in m3/h VMAX in m3/h










Gesamtzuluft 1800 5400






Gesamtabluft 2000 6000

9.1 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter zentraler Zuluft und Abluft In Bild 6.9 ist eine Lüftungsanlage mit drehzahlgeregel-ter zentraler Zu– und Abluft dargestellt. Die Luftströme des Zu– und Abluftventilators werden so nachgeregelt, dass die Regelgröße Druck (∆p) zentral konstant gehal-ten wird. Der Frequenzumformer des Zuluftventilators ist mit einem PI-Regler ausgestattet und wird vom Diffe-renzdrucksensor (∆p) angesteuert. Der integrierte PI-Regler regelt den konstanten Überdruck (z.B. 500 Pa) über den mittels Frequenzumformer drehzahlgeregelten Zuluftventilator. Bild 6.9 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter zentraler Zu– und Abluft

9.2 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter zentraler Zuluft und Abluft mit Bypass Die in Bild 6.10 dargestellte Lüftungsanlage entspricht weitestgehend der in Bild 6.8 beschriebenen Ausfüh-rung. Die Zuluft wird analog zum bereits beschiebenem Beispiel mittels Frequenzumformer und integriertem PI-Regler druckkonstant geregelt, während der Abluft-ventilator ungeregelt und mit einer festen Drehzahl angesteuert wird. Das garantiert eine gleichbleibend hohe Austrittsgeschwindigkeit der Fortluft, die für alle Betriebszustände weit über den geforderten 7m/sec liegen kann. Dadurch wird sicher vermieden, dass die schadstoffhaltige Fortluft teilweise wieder angesaugt wird (z.B. bei ungünstiger Anordnung der Ansaugöff-nungen der Außenluft oder bei Inversionswetterlagen.

Die saugseitige Druckkonstanthaltung wird erreicht, indem der Differenzdrucksensor (∆p) einen variablen Volumenstromregler ansteuert, der als Bypass wirkt. Wird nur eine geringer Abluftvolumenstrom von den angeschlossenen Laborabzügen benötigt, weil die Frontschieber weitestgehend geschlossen sind, wird der Bypass entsprechend geöffnet. Der Abluftventilator fördert eine konstante Abluftmenge und erhält den Dif- ferenzwert über den Bypass-Volumenstrom- regler als Außenluft. Wird die maximale Abluft von den Laborab- zügen angefordert, wird der Bypass komplett geschlossen und ist somit wirkungslos. Der Abluftventilator fördert nur noch die schad-

stoffhaltige Abluft. Die Wärmerückgewinnung muss an anderer Stelle installiert werden und ist in diesem Bei-spiel nicht berücksichtigt. Diese Variante der Abluftregelung wird vorzugsweise in den angelsächsischen Ländern eingesetzt. Bild 6.10 Lüftungsanlage mit drehzahlgeregelter zentraler Zuluft und Abluft mit Bypass



Seite 11

Register 6.0

Die Abluftregelung arbeitet analog zur Zuluftregelung. Der einzige Unterschied besteht in der druckseitigen (Zuluft) bzw. saugseitigen (Abluft) Druckkonstanthal-tung. Der integrierte PI-Regler regelt den konstanten Unterdruck (z.B. 500 Pascal) über den mittels Frequenz-umformer drehzahlgeregelten Abluftventilator. Für die Druckregelung wird der Druckabfall in den Anlagenkomponenten und in den Kanälen der Teil-stränge mit berücksichtigt. Diese Regelungsart arbeitet komplett autark und regelt wechselnde Belastungsfälle (variable Abluftvolumenströme) selbsttätig aus. Eine Gebäudeleittechnik (GLT) wird für die zentrale Zuluft– bzw. Abluftregelung nicht benötigt. Die Ventilatoren werden energieoptimiert betrieben. Es muss jedoch insbesondere bei geringen Abluftvolumenströmen darauf geachtet werden, dass die Austrittsge-schwindigkeit der Fortluft 7m/sec nicht unterschreitet (siehe DIN 1946, Teil 7). Nur dadurch ist eine ausreichende Aus-wurfhöhe der Fortluft gewährleistet, wodurch ein Ansaugen von Fortluftteilen wirksam vermieden wird.

p

Abluft


Luft-erwärmung

LuftkühlungZuluft

VentilatorSchall-

dämpfer

FU

FU



p

p

Abluft

Filter Luft-erwärmung

LuftkühlungZuluft

VentilatorSchall-

dämpfer

FU


p

Variabler Volumen-stromregler (Bypass)

Zuluft

Aussenluft

Zuluft


9.3 Fazit Generell sind beide Systemkonzepte gut geeignet die Gesamtabluft zu regeln. Bei kleineren Anlagen und Luftnetzen ist jedoch darauf zu achten, dass bei der Regelungsart mit Frequenzumrichter die gesamte Ein-heit schnell genug den erforderlichen Kanalunterdruck aufbaut, um die schnelle Abluftanforderung des Labor-abzugs (ca. 2-3 Sekunden) zu gewährleisten. Bei der Regelungsart mit Bypass muss ein schneller variabler Volumenstromregler eingesetzt werden. Nur dann ist eine schnelle Abluftanforderung des Laborabzugs durch eine ebenso schnelle Erhöhung des Kanalunterdrucks gewährleistet.

10.1 Variable Volumenstromregelung von 4 Laborräumen In Bild 6.11 ist eine variable Volumenstromregelung von 4 Laborräumen mit einem zentralen Abluftventilator und einem zentralen Zuluftventilator dargestellt. Beide Venti-latoren werden über die Frequenzumrichter derart ange-steuert, dass ein konstanter Unterdruck (Abluft) und ein konstanter Überdruck (Zuluft) aufgebaut wird.

Seite 12


Bild 6.11 Variable Volumenstromregelung von 4 Laborräumen

p

Abluft


Luft-erwärmung

LuftkühlungZuluft

VentilatorSchall-

dämpfer

FU

FU



p

LON-Volumen-stromregler

VRL-250

Labor 1

Laborabzug 1

pFC_

500

M

Laborabzug 2

pFC-

500

M

LON-Netzwerk


VRL-280

Labor 2

Laborabzug 1

pFC-

500

M

LON-Netzwerk

Laborabzug 2

pFC-

500

M

Laborabzug 3

pFC-

500

M


VRL-250

Labor 3

Laborabzug 1

pFC-

500

M

Laborabzug 2

pFC-

500

M

LON-Netzwerk


VRL-280

Labor 4

Laborabzug 1

pFC-

500

M

LON-Netzwerk

Laborabzug 2

pFC-

500

M

Laborabzug 3

pFC-

500

M

Gebäudeleittechnik

Router Router

Router Router

LON-Netzwerk

Zuluft

In den Abschnitten 9.1 und 9.2 ist die Funktionsweise drehzahlgeregelter zentraler Zu– und Abluft detailliert beschrieben. Diese Regelkreise arbeiten völlig autark und regeln den erforderlichen Gesamtzuluft– und Ge-samtabluftvolumenstrom selbsttätig aus. Wechselnde Belastungsfälle (variable Abluftvolumenströme) werden automatisch erkannt und ausgeregelt. Eine Gebäude-leittechnik (GLT) wird für die zentrale Zuluft– bzw. Ab-luftregelung nicht benötigt. Jeder Laborraum arbeitet ebenfalls autark und der LON- Zuluftvolumenstromregler VRL-250 bzw. VRL-280 sum-miert aus den laborspezifischen Abluftistwerten, die als SNVT (Standard Network Variable Type) auf dem Netz-werk zur Verfügung stehen, die benötigte Laborraum-zuluft. Ein LON-Regler VRL kann die Abluftistwerte von maximal 16 angeschlossenen Verbrauchern (z.B. Labor-abzügen) addieren. Befinden sich mehr als 16 Laborab-züge in einem Laborraum, so wird die Raumzuluft auf mehrere LON-Zuluftvolumenstromregler VRL verteilt. Der Zuluftvolumenstrom ist parametrierbar und gegen-über dem Abluftvolumenstrom um z.B. 10 % vermindert. Dadurch wird im Laborraum ein Unterdruck eingehalten, wodurch das Überströmen von belasteter Luft in Neben-räume vermieden wird. Auf eine zusätzliche Raumabluft über LON-Regler ist in diesem Beispiel aus Gründen der Einfachheit verzichtet worden. Die im Abschnitt 8.1 ausführlich beschriebene Variante ist auch hier problemlos integrierbar. 10.2 Anbindung an die Gebäudeleittechnik Die Anbindung an die Gebäudeleittechnik (GLT) erfolgt über Router. Etwa alle 20 Knoten (Netzwerkteilnehmer) sollte ein Router installiert werden, damit nicht zuviel Datenverkehr auf dem LON-Netzwerk herrscht und alle benötigten Daten in ausreichender Geschwindigkeit an die entsprechenden Regler gelangen. Alle 64 Knoten muss unbedingt ein Router gesetzt werden, da die Spe-zifikation des FTT-10A Transceivers diese physikalische Grenze vorgibt. Im vorliegendem Beispiel wird jeder Laborraum durch einen eigenen Router abgetrennt. Diese Variante ist zwar etwas aufwendiger, dafür aber eindeutig struktu-riert. Bei längeren Leitungen muss alle 300 m jeweils ein Router vorgesehen werden, um Leitungsreflexionen und somit eine fehlerhafte Datenübertragung zu vermeiden. Über die Gebäudeleittechnik kann jeder Laborabzug mit seinen spezifischen Daten, wie z.B. Abluftistwert, Betriebszustand, Störmeldung, Parameter usw. visuali-siert werden. Mit dem von Schneider entwickelten Programm PAD-3000 sind die idealen Voraussetzungen für die Visuali-sierung von Laborabzügen gegeben. Dieses Programm kann auch als Task in eine bereits vorhandene Gebäu-deleittechnik (z.B. ABB, Siemens, Honeywell, Sauter,

Neben dem Gebäude– und Facility Management ist auch eine Fernwartung und Ferndiagnose möglich. So können z.B. die Drosselklappen der Abluft– und Zuluft-volumenstromregler geschlossen bzw. geöffnet werden um somit das Gesamtsystem und die Sensorik zu tes-ten.



Seite 13

Register 6.0

Johnson Control, Kieback & Peter usw.) eingebunden werden. Ebenso kann jeder Laborabzug, gesamte Laborräume oder das gesamte Laborgebäude über das LON-Netzwerk in den abgesenkten Betrieb (Nachtab-senkung oder arbeitsfreie Zeit) geschaltet werden. Die in den abgesenkten Betrieb geschalteten Verbraucher reduzieren den Abluftvolumenstrom auf einen parame-trierbaren minimalen Wert, wodurch ein großes Energie-einsparpotenzial erreicht wird. Die Beleuchtung des Laborabzugs kann bei entspre-chender Verschaltung ebenfalls ausgeschaltet werden.

Bild 6.12: Leitwarte

Bild 6.13: Lüftungsregelung im gesamten Gebäude


Die Fernwartung und Ferndiagnose ist auch über das Infranet und Internet möglich und gewährleistet damit eine sehr hohe Standzeit und Betriebssicherheit. 10.2.1 Fazit Durch das sehr hohe Einsparpotenzial an Energiekosten amortisiert sich dieses Anlagenkonzept innerhalb kür-zester Zeit (siehe Register 10.0 Wirtschaftlichkeitsbe-trachtung). Die konsequente LON-Vernetzung ermöglicht den wirt-schaftlichen Einsatz der Gebäudeleittechnik und ge-währleistet somit ein großes Energieeinsparpotenzial bei gleichzeitiger Verbesserung der Standzeit und Be-triebssicherheit. Die Gebäudeleittechnik kann ebenso das Nutzerverhal-ten am Laborabzug erfassen. So kann z.B. die Front-schieberstellung (geschlossen oder geöffnet) erfassst werden. Messung und Abrechnung von Luftverbrauchs-daten für jeden Laborabzug sind problemlos möglich. Durch die eingesparten Energiekosten amortisiert sich das Gesamtsystem, je nach Nutzerverhalten, sehr schnell (ca. 1 Jahr) und bei Ansatz eines Gleichzeitig-keitsfaktors können auch die Bauinvestitionskosten in erheblichem Maße reduziert werden.

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LabSystem LON Technologie

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 7.0 1.1 LON-Was ist das? 2 7.0 2.1 Neuron®-Chip 2 7.0 2.2 Lontalk®-Protokoll 3 7.0 2.3 Transceiver 3 7.0 2.4 Netzausdehnung in freier Topologie 4 7.0 2.5 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur 4 7.0 2.6 Maximale Knotenanzahl 5 7.0 2.7 Repeater 6 7.0 2.8 Router 6 7.0 2.8.1 Router als Telegrammfilter 6 7.0 2.9 LON und Internet 7 7.0 2.10 Das Objekt 7 7.0 2.11 Binding (Verknüpfung) 7 7.0 2.12 Entwicklungswerkzeuge 8 7.0 2.13 Lonmark® und Interoperatibilität 8 7.0 2.14 Vorteile der LON-Technologie 8 7.0 3.1 Gewerke übergreifendes System 8 7.0 4.1 7.0 5.1 LON-Netzwerk mit Anschaltung an das Internet 9 7.0 6.1


Register 2.0 LabSystem LON Technologie

Seite 1

Register 7.0

8 Schneider-Ko mpone nt en

Kleines LON-Wörterbuch A-Z 10

von Schako und LON


Seite 2

Register 7.0


1.1 LON-Was ist das? LON bedeutet Local Operating Network und wurde im Jahre 1990 von der Echelon® Corporation (USA) vorge-stellt. Die LonWorks®-Technologie bildet ein sehr flexibles Kommunikationssystem für die Gebäude- und Prozess-automatisierung. Es umfasst das Kommunikations-protokoll LonTalk, eine spezielle Hardware in Form des Neuron-Chips sowie eine Reihe von Werkzeugen zur Entwicklung, Installation und Wartung von LonWorks-Netzen und ist somit eine vollständige Plattform zur Erstellung von LON-Automationsnetzwerken. Das Kommunikationsprotokoll LonTalk wurde im Jahre 1998 in der amerikanischen Norm EIA-709.1 „Control Network Specification“ und in der europäischen Vor-norm prEN 13154-2 standardisiert. Es werden alle 7 Schichten des ISO/OSI-Modells unterstützt, wodurch eine größtmögliche Flexibilität und Leistungsfähigkeit gegenüber anderen Feldbussystemen erreicht wird. Tabelle 7.2 (siehe Seite 9) zeigt die einzelnen Protokoll-schichten von LonTalk. Die Netzwerke bestehen aus intelligenten Geräten, so-genannten Knoten (engl.: nodes) und beinhalten immer mindestens ein Neuron-Chip, welche die Funktionen eines spezifischen Anwendungsprozesses erfüllen und auf der Basis eines gemeinsamen Kommunikations-protokolls Nachrichten austauschen können. LON-Geräte (Knoten) können auf einer Vielzahl verschiedener Übertragungsmedien miteinander kommunizieren. Die sind unter anderem:

• Verdrillte Zweidraht-Leitung (twisted pair) • Netzübertragung (Powerline) • Lichtwellenleiter (fiber optic) • Funk (Radio Frequency RF) • Koaxialleiter (Coax)

Die standardisierten Übertragungsraten sind vom eingesetzten Übertragungsmedium abhängig und reichen von 300 bit/s bis zu 1,25 Mbit/s. Im Bereich der Gebäudeautomation werden meist LON-Netzwerke mit 78 kbit/s und dem Transceiver FTT 10-A verwendet. Die LonWorks®-Technologie schließt alle für die Ent-wicklung, den Aufbau, den Betrieb und die Wartung erforderlichen Hilfsmittel ein. Dies sind insbesondere:

• Neuron®-Chip als Hardware-Basis • LonTalk®- Protokoll als Kommunikationsprotokoll • Verschiedene Transceiver zur physikalischen

Kopplung mit dem Übertragungsmedium • Entwicklungswerkzeuge wie LonBuilder®,

NodeBuilder®, LonMaker®, Pathfinder® und andere

2.1 Neuron®-Chip Der Neuron®-Chip ist ein speziell entwickelter Mikro-prozessor (CPU) mit einer einheitlichen und preiswerten Kommunikationsanbindung für beliebige technische Anwendungen auf der Feld– und Automationsebene. Neuron-Chips sind in zwei Basisvarianten verfügbar: Neuron-3120 für Geräte mit einfachen Anwendungen (ein bis drei KByte Applikationsspeicher auf dem Chip) Neuron 3150 für Geräte mit komplexen Applikationen (bis zu 58 KByte externer Speicher) Neben den beiden Basis-Chips sind schon heute wei-tere Varianten mit z.B. größerem EEPROM-Speicher, integrietem A/D-Wandler usw. verfügbar. Die Neuron-Chips 3120 und 3150 verfügen über drei unabhängig arbeitende 8-bit-Prozessoren (CPU) und unterstützen alle 7 Schichten des ISO/OSI-Modells: CPU 1 = Media Access Control CPU koordiniert den Zugriff auf das Übertragungsmedium über den Transceiver. CPU 1 realisiert die Schicht 2 des ISO/OSI-Modells. CPU 2 = Network CPU ist der Netzwerkprozessor und ist unter anderem für das Versenden von Netzwerkvariablen verantwortlich. CPU 2 realisiert die Schichten 3 bis 6 des ISO/OSI-Modells. CPU 3 = Applikation CPU steht ausschließlich für die Applikationssoftware der technischen Anwendung zur Verfügung und realisiert damit die Schicht 7 des ISO/OSI-Modells.

Der Datenaustausch zwischen den Prozessoren erfolgt über gemeinsame Speicherbereiche im RAM.

Bild 7.1: Neuron-Chip

CPU 1Media

Access

CPU 2

Network

CPU 3

Application

Netzwerk-Puffer Applikations-Puffer

Kommunikations-Schnittstelle

Input/OutputSchnittstelle

2.2 Lontalk®-Protokoll Das Kommunikationsprotokoll, welches seit 1996 offen gelegt und für jeden zugänglich ist, wird als LonTalk®-Protokoll bezeichnet. Es ist die gemeinsame Sprache des LON und ist im ROM des Neuron-Chips fest einprogrammiert. Dadurch ist sichergestellt, dass das Protokoll, unabhängig vom Gerätehersteller, immer exakt dasselbe ist. Das LonTalk®-Protokoll ist für alle Knoten einheitlich und garantiert dem Anwender die Kompatibilität der Geräte untereinander. Die LON-Technologie ist der Weltstandard für Inter-operabilität und mehr als 4000 Hersteller weltweit produzieren Geräte und Systeme für die LonWorks®-Technologie. Allen Produkten ist gemeinsam, dass sie miteinander kommunizieren können und die gleiche Sprache sprechen und verstehen. 2.3 Transceiver Ein LON-Netzwerk kann mit unterschiedlichen Über-tragungsmedien aufgebaut werden. Das Bindeglied zwischen dem Neuron®-Chip und der Busleitung (Über-tragungsmedium) ist der Transceiver. Der weltweite Standard ist der FTT 10-A Transceiver und ermöglicht eine Anbindung an eine 2-Draht Leitung. Der große Vorteil des FTT 10-A Transceivers ist die freie Netzwerktopologie, d. h. Nachrüstungen sind in bestehenden Gewerke problemlos realisierbar.

Die physikalischen Restriktionen der verschiedenen Transceiver sind in Tabelle 7.1 dargestellt. Tabelle 7.1: Verschiedene Transceivertypen

Der in der Gebäudeautomation vorwiegend eingesetzte Transceivertyp ist FTT 10-A in freier Topologie. Erfolgt die Verkabelung mit dem Beldenkabel, ist die Leitungs-länge auf maximal 500 m begrenzt. Mit dem Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 ist die maximale Leitungslänge auf 320 m begrenzt.

Sobald die empfohlene Leitungslänge überschritten wird, ist ein Repeater oder Router zu setzen, der eine physikalische Trennung des Leitungsnetzes bewirkt und den Datenverkehr auf die unbedingt erforderlichen Daten begrenzt (Router). Der Transceivertyp LPT 10-A verfügt über eine inte-grierte Spannungsversorgung und generiert 5 VDC mit einer maximalen Strombelastung von 100 mA. Damit ist dieser Typ ideal zur Ansteuerung und Stromversorgung von Sensoren und Aktoren geeignet. Die 5 VDC werden mittels eines DC/DC-Wandlers aus der eigentlichen LON-Datenleitung generiert, der eine Gleichspannung von 42 VDC überlagert ist. Spannungsversorgung und Datentransfer erfolgt über nur eine 2-Draht-Leitung und stellt somit eine sehr kostengünstige Lösung dar. Die Transceivertypen FTT 10-A und LPT 10-A sind innerhalb der Netzwerktopologie auch gemischt einsetz-bar, wobei die Knotenzahl pro Segment auf maximal 64 bzw. 128 begrenzt ist. Die Busadern A und B des LON-Kabels können belie-big, d.h. polaritätsirrelevant, angeschlossen werden und vereinfachen somit die Verdrahtung, Inbetriebnahme und Fehlersuche.

Um bei Nachrüstungen auch die Möglichkeit von Ring-strukturen zu behalten, ist es empfehlenswert, schon bei der Erstinstallation die Polarität der Busadern zu beach-ten.



Seite 3

Bild 7.1: Verschiedene Netzwerktopologien

Register 7.0

ACHTUNG! Den Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 einsetzen Den Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,6 nicht einsetzen

ACHTUNG! Enthält das Netz Ringstrukturen, so muss die Polarität der Busadern A und B beachtet werden.

STERNBUS/LINIE

RING

FREIETOPOLOGIE

= LON-KNOTEN

= ABSCHLUSSWIDERSTAND

105 Ohm 105 Ohm

52,5 Ohm

52,5 Ohm

52,5 Ohm

TPT/XF-1250 1,25 M Bus 64 130m Trafo isoliert Industrie, BackbonesFTT-10A 78 k Bus 64 2700m* Trafo isoliert Gebäude, IndustrieFTT-10A 78 k Frei 64 500m* Trafo isoliert Gebäude, IndustrieLPT-10 78 k Bus 128 2200m* Link Power Sensoren, AktorenLPT-10 78 k Frei 128 500m* Link Power Sensoren, Aktoren

PRODUKT Bit Rate(bps)

Topologie Knoten pro Leitungs- Typ Anwendungs-Segment länge gebiete


Seite 4

Register 7.0


2.5 Netzausdehnung in Bus- / Linienstruktur Der Sonderfall der Bus– oder Linienstruktur erlaubt eine deutliche Erhöhung der maximal zulässigen Leitungs-länge. In dieser Struktur wird die größtmögliche Leitungslänge für FTT / LPT-Netzwerke erzielt. Die Busleitung wird in einem Strang verlegt. Der Anschluss der Knoten erfolgt über kurze Stichleitungen (maximal 3 m). Eine Polarität der Busadern muss nicht beachtet werden. Je nach verwendetem Kabeltyp erreichen Netzwerke gemäß der Bus- / Linienstruktur folgende Maximalwerte:

2.4 Netzausdehnung in freier Topologie In Bild 7.2 ist ein typisches LON-Netzwerk in freier Topologie dargestellt.

Je nach verwendetem Kabeltyp erreichen Netzwerke gemäß der freien Topologie folgende Maximalwerte:


FTT 10-A / LPT 10-A in freier Topologie

Kabeltypen max. Entfernung von Knoten zu Knoten

max. Kabel- gesamtlänge

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 320 m 500 m

UL Level IV, 22 AWG 400 m 500 m

Belden 8471 400 m 500 m

Belden 85102 500 m 500 m

TIA 568A Kategorie 5 250 m 450 m

Für eine sichere Übertragung in Netzwerken mit freier Topologie sind folgende Punkte zu beachten: Es muss ein Abschlusswiderstand (Terminator) mit

R1 = 52,5 Ω oder ein LPT 10-A mit integriertem Terminator angeschlossen werden. Der Abstand von jedem beliebigen Transceiver zu

jedem anderen Transceiver darf die maximale Entfernung zwischen zwei Knoten nicht überschreiten. Bei verschiedenen Signalpfaden, z.B. in einer ring-

förmigen Topologie, ist immer der längere Über- tragungsweg für die Betrachtung zugrunde zu legen. Die maximale Kabellänge ist die Gesamtsumme

aller im Segment angeschlossenen Netzwerklei- tungen.

FTT 10-A / LPT 10-A in Bus- / Linientopologie

Kabeltypen max. Kabelgesamtlänge

FTT FTT / LPT

TIA 568A Kategorie 5

3 m 900 m keine Angabe

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8

3 m 900 m 750 m

UL Level IV, 22 AWG

3 m 1400 m 1150 m

Belden 8471 3 m 2700 m 2200 m

Belden 85102 3 m 2700 m 2200 m

max. Länge der Stich-leitungen

K

K K

K

K

K

K K

maximal 320 m

maximal 320 m

= Netzwerkknoten

= Busterminator = 52,5 Ohm

Maximaler Abstand zwischen beliebigen Knoten: 320 m Maximaler Abstand zwischen beliebigen Knoten und Busterminator bzw. LPT 10-A: 320 m Maximale Kabelgesamtlänge: 500 m

Tabelle 7.2: Kabellängen in freier Topologie

Bild 7.3: Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 in freier Topologie

Tabelle 7.3: Kabellängen in Bus- / Linientopologie

Für eine sichere Übertragung in Netzwerken mit Bus- / Linientopologie sind folgende Punkte zu beachten: Die Busleitung muss an beiden Leitungsenden mit

Busterminatoren abgeschlossen werden R1 = R2 = 105 Ω. Wahlweise kann anstelle eines Busterminators an

ein Busleitungsende ein LPT 10-A angeschlossen werden. Der zweite Terminator ist in jedem Fall erforderlich. Die maximale Leitungslänge der Stichleitungen darf

3 m nicht überschreiten. Bei Einsatz eines physikalischen Repeaters können

maximal 5400 m erreicht werden.

2.6 Maximale Knotenanzahl Unabhängig von Topologie und gewähltem Kabeltyp gelten folgende Regeln für den Anschluss von FTT 10-A und LPT 10-A an ein Busleitungssegment: maximal 64 FTT-Knoten pro Busleitungssegment maximal 128 LPT-Knoten pro Busleitungssegment Bei gemischter Bestückung mit FTT und LPT:

- maximal 128 Knoten pro Segment - LPT zählen einfach - FTT zählen doppelt (stärkere Busbelastung)



Seite 5

Register 7.0

K

K

max. 2700 m (FTT) oder 2200 m (FTT/LPT)

= Netzwerkknoten

= 2 x Busterminator = 2 x 105 Ohm

Maximaler Abstand zwischen den Busterminatoren mit FTT-Transceivern: 2700 m Maximaler Abstand zwischen den Busterminatoren mit FTT/LPT-Transceivern: 2200 m Maximale Länge der Stichleitungen: 3 m Keine beliebige Verzweigung zulässig

K K K K K

max. 3 m

Hinweis zum Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 Maximale Gesamtlänge der Busleitung: 900 m Maximale Länge der Stichleitungen: 3 m Bei geschirmten Kabeln sollte der Schirm einseitig (keine Erdschleifen) über ein RC-Glied mit Erde verbunden werden (R = 470 Ω, ± 5 %, 0,25 W, C = Folienkondensator 0,1 µF, 10 %, ≥ 100 V)

Bild 7.4: Kabeltyp Belden 8471 und Belden 85102 in Bus- / Linientopologie

In Tabelle 7.4 wird werden die Kabelspezifikationen der verschiedenen Kabeltypen aufgelistet. Der Kabeltyp JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 ist in Europa weit verbreitet und ab Lager verfügbar, während das Beldenkabel in USA produziert wird und somit längere Lieferzeiten hat. Das Beldenkabel ist wesentlich teurer als das JY(St)Y-Kabel.

Kabeltypen Leiter- durch-messer

AWG Leiter- querschnitt

Rloop Ω/km

TIA 568A Kategorie 5

0,51 mm

24

0,21 mm2

28

JY(St)Y 2 x 2 x 0,8 geschirmt

0,80 mm

20,4

0,503 mm2

73

UL Level IV, 22 AWG ungeschirmt

0,643 mm

22

0,324 mm2

106

Belden 8471 ungeschirmt

1,29 mm

16

1,31 mm2

28

Kabelspezifikationen

Belden 85102 ungeschirmt

1,29 mm

16

1,31 mm2

28

Tabelle 7.4: Kabelspezifikationen verschiedener Kabeltypen

Beispielrechnungen: 1. 100 LPT-Knoten, 10 FTT-Knoten: 1 x 100 + 2 x 10 = 100 + 20 = 120 → zulässig 2. 30 LPT-Knoten, 40 FTT-Knoten: 1 x 30 + 2 x 40 = 30 + 80 = 110 → zulässig


Seite 6

Register 7.0


2.8 Router Router verfügen ebenfalls über zwei Busanschlüsse und können daher, wie Repeater, zur Signalverstärkung eingesetzt werden. Router können mit zwei unterschied-lichen Transceivern ausgestattet werden und können somit verschiedene Übertragungsmedien verbinden, z.B. Twisted-Pair Segment mit Power-Line Segment (TP ↔ PL) oder Medien mit unterschiedlicher Übertra-gungsgeschwindigkeit, z.B. Twisted-Pair mit 78kbit/s mit Twisted-Pair mit 1250 kbit/s (TP 78 ↔ TP 1250). 2.8.1 Router als Telegrammfilter Der Haupanwendungsbereich besteht allerdings in der Telegramm-Filterfunktionalität, wodurch bestimmte Telegramme nicht an andere Netzwerksegmente gelan-gen, wenn dort kein Teilnehmer adressiert ist. Dadurch wird der Datenverkehr auf das erforderliche Maß redu-ziert und die Reaktionszeit des Gesamtsystems wird gesteigert. Das Datentelegramm bleibt während der „Filterfunktion“ innerhalb des eigenen Netzwerkseg-ments, während bei der „Weiterleitenfunktion“ das Datentelegramm an andere Netzwerksegmente gelangt. Der Router wird daher hauptsächlich zur logischen Netzwerkstrukturierung eingesetzt.

2.7 Repeater Ein Netzwerksegment ist auf 64 Knoten (bei Einsatz von FTT-Transceivern) begrenzt. Erfordert ein Projekt mehr als 64 Knoten, so wird ein weiteres Netzwerksegment installiert. Die einzelnen Netzwerksegmente werden durch Repeater und/oder Router miteinander verbun-den. Repeater sind Geräte mit zwei Busanschlüssen. Bei der maximalen Knotenanzahl (= 64) muss 1 Knoten für den Repeater abgezogen werden, d.h. ein Netzwerksegment besteht aus maximal 63 angeschlossenen Teilnehmern (Knoten). Die Aufgabe der Repeater besteht darin, Datentelegramme der einen Busseite aufzunehmen, zu verstärken und auf der gegenüberliegenden Seite wieder abzusenden. Repeater werden eingesetzt: wenn die maximale Netzausdehnung eines

Segments erreicht ist oder wenn die maximale Knotenzahl eines Segments

überschritten wird. Repeater besitzen keine Filterfunktion und leiten jedes empfangene Telegramm weiter. Der Datenverkehr eines Netzwerksegments läuft somit ungehindert in das be-nachbarte Netzwerksegment. Zuviel Datenverkehr führt zu unregelmäßigen Verzögerungen in der Reaktions-zeit. Mit Repeatern ist nur eine Kopplung von zwei Netzwerksegmenten mit derselben Transceiverfamile möglich, während Router auch eine Kopplung von unterschiedlichen Übertragungsmedien zulassen. Es dürfen maximal drei Repeater in einer logischen Reihe hintereinander geschaltet werden. Danach ist ein Router zur Regeneration des Datentelegramms not-wendig. Nach dem Router können wieder maximal drei Repeater gesetzt werden usw.

Bild 7.5: Repeater als Datensignalverstärker Bild 7.6: Netzwerkstrukturierung mit Routern

max. 63 Knoten

Repeater als Verstärker

Erhöhung der maximalen Knotenanzahl durch Kopplung von Netzwerksegmenten Erweiterung der maximalen Netzwerkausdehnung Maximal drei Repeater in Reihe; danach ein Router; dann wieder maximal drei Repeater in Reihe usw.

RepeaterK

KK

K

K

K

K

K

K

K

K K

K

K

K

KK

1 Knoten

max. 63 Knoten

1 Knoten

K K

Netzwerksegment 1FTT 10-A, 78 kbit/s

Netzwerksegment 2FTT 10-A, 78 kbit/s

max. 63 Knoten

Netzwerke mit Routern

Logische Netzwerkstrukturierung Visualisierung, Steuerung und Fernwartung über die Gebäudeleittechnik Filtern und Weiterleiten von bestimmten Datentelegrammen in andere Segmente Verbindung von Leitungssegmenten mit unterschiedlichen Transceiverfamilien

K

K K

K

K

K

K

K

K

K

K K

K

K

K

KK

max. 63 Knoten

Segment 1Router

1 Knoten 1 Knoten

K K

Router1 Knoten 1 Knoten

K K

K K

KK

Router1 Knoten 1 Knoten

K K

Segment 2

Segment 3

Gebäude-leittechnik

2.9 LON und Internet Zahlreiche Hersteller bieten Internet Server mit LON-Interface an. Dadurch ist der Zugriff über das Internet auf LON-Knoten von beliebigen Gewerken möglich. Fernwartung, Ferndiagnose und Alarmmeldungen können somit problemlos über das Internet realisiert werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Gesamtsys-tems wesentlich gesteigert wird. Die erforderliche Daten-sicherheit wird durch die Authentisierung gewährleistet. Das ist eine passwortgesteuerte Prozedur auf der Basis eines Zufallsgenerators. Eine zufällig erzeugte 64-Bit Zahl wird vom Sender und Empfänger verglichen und bei Gleichheit der Verschlüsselung erkennt der Empfän-ger, ob der Sender authorisiert ist und nimmt nun das Telegramm an oder verwirft es. Bild 7.7: Internet Server 2.10 Das Objekt Jeder Knoten wird durch ein Objekt (Funktionseinheit) beschrieben. In Bild 7.8 ist eine übliche allgemeine gra-fische Beschreibung dargestellt. Objekte repräsentieren die Netzwerkschnittstelle einer Anwendung oder Teile der Anwendung eines Knotens gegenüber anderen Knoten oder Objekten. Durch LonMark sind das Node-Objekt und fünf allgemeine Objekte definiert, die In Applikationen verwendet werden sollen: Open Loop Sensor Objekt Closed Loop Sensor Objekt Open Loop Actuator Objekt Closed Loop Actuator Objekt Controller Objekt

Das Objekt selbst wird durch ein abgerundetes Recht-eck dargestellt. Eingangsvariable werden als Pfeile auf der linken Seite (nvi#) und Ausgangsvariablen auf der rechten Seite (nvo#) dargestellt.

Bild 7.8: Allgemeine Darstellung eines Objekts 2.11 Binding (Verknüpfung) Die logischen Verknüpfungen zwischen einzelnen Knoten wird durch das Binding festgelegt. Die Knoten stellen ihre Daten dem Netzwerk in Form von Netzwerk-variablen zur Verfügung. Beim Binding wird die Aus-gangs-Netzwerkvariable (nvo#) des sendenden Knotens mit einer oder mehreren Eingangs-Netzwerkvariablen (nvi#) eines oder mehrerer Empfängerknoten verknüpft, wodurch ein gezielter Datenaustausch gewährleistet ist. In der Tabelle 7.5 ist auszugsweise für die Laborab-zugsregelung FC-500 der LabSystem-Serie eine Netzwerkvariablenliste (SNVT) dargestellt. Tabelle 7.5: Auszug der SNVT-Liste für FC-500



Seite 7

Register 7.0

nvi# SNVT nvo# SNVT

Objektname & -nummer

VerbindlicheNetzwerkvariablen

nvi# SNVT nvo# SNVTOptionaleNetzwerkvariablen

Konfigurations-Eigenschaften

herstellerspezifischeNetzwerkvariablen

Hardware Ausgänge

Hardware Eingänge

EingangsNetzwerkVariablen

AusgangsNetzwerkVariablen

Kurzbezeichnungnvi

nvo

nci

nro

BezeichnungEingangsvariable

Ausgangsvariable

Konfigurationsvariable

Ausgangsvariable (nur lesbar)

SpeicherklasseRAM

RAM

EEPROM

ROM

nci#

Parameterliste für Laborabzugregelung FC-500 laut SNVT-Masterliste 10.0

Bindingfähige Netzwerkvariablen Stand 01.01.2003 SNVT / SCPT / UNVT / UCPT

Nr. Name Nr. Name Wertebereich Einheit Datentyp Beschreibung 1 nviZyklus 87 SNVT_elapsed_tm 0 .. 65535 Timer Vorgabe für Sendezyklus Istwert 2 nviBetrieb 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Eingabe der Betriebsart,

Bedeutung der Bits siehe Anlage 3 nvoBetriebFB 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Ausgabe der Betriebsart,

Bedeutung der Bits siehe Anlage 4 nvoStatus 83 SNVT_state 0 .. 65535 16Bit-Status Ausgabe von Statusmeldungen,

Bedeutung der Bits siehe Anlage 5 nvoAlarm 22 SNVT_lev_disc On / Off Schalter Alarmmeldung 6 nvoIst_Volumen 15 SNVT_flow 0 .. 65534 [ l/s ] 2Byte-

Integer Istwert Volumenstrom


2.12 Entwicklungswerkzeuge Die Entwicklungswerkzeuge dienen zur Erstellung von Neuron-Programmen in der Programmiersprache Neuron-C und der Inbetriebnahme einzelner Knoten sowie ganzer Netze (Binding). 2.13 Lonmark® und Interoperatibilität

Die LONMARK Interoperability Associa- tion erstellt Functional-Profiles und die SNVT-Masterlist (Standard Network Variable Type). Geräte und Systeme, die nach diesen Regeln entwickelt wurden, erreichen einen sehr hohen Grad an

Interoperatibilität. Damit ist die Fähigkeit gemeint, eine Aufgabe in einer verteilten Anwendung mit Geräten von unterschiedlichen Herstellern gemeinsam zu bewältigen. Schneider beachtet bei der Produktentwicklung be-sonders die SNVT-Masterlist und erreicht damit eine hohe Interoperatibilität und hohe Flexibilität für den Betreiber. 2.14 Vorteile der LON-TECHNOLOGIE Die Vorteile der LON-Technologie sind zusammen ge-fasst: Dezentrale Automatisierung

Sensoren und Aktoren sind mit einer eigenen Intelligenz (CPU) ausgestattet und tauschen die relevanten Infor- mationen direkt miteinander aus. Die Informationsver- arbeitung findet direkt vor Ort statt, wodurch die Not- wendigkeit einer zentralen Verarbeitung entfällt. Reduzierung der Investitionskosten

Durch minimalen Verdrahtungsaufwand (2-Draht Lei-tung) und Mehrfachnutzung von Aktoren und Sensoren. Betriebskostenersparnis

Durch anlagen– und gewerkeübergreifende Nutzung von Informationen sowie der Realisierung flexibler Regelstrategien. Einsparungen bei der Wartung und

Instandhaltung Durch einheitliche und anlagenübergreifende Diagnose-möglichkeiten sowie ein systemübergreifendes zentra-les Gebäudemanagement. Flexibilität bei Nachrüstungen

Bei Änderungen, und Erweiterungen der Funktionalität sowie bei Nachrüstungen erweist sich die LON-Techno- logie als äußerst flexibel. Durch Einsatz der freien Netzwerktopologie können herstellerunabhängige Pro- dukte direkt angeschlossen werden.

Gebäudetransparenz Durch Betriebskostenerfassung und Fernüberwachung und Ferndiagnose, auch über das Internet, wird eine sehr hohe Gebäudetransparenz für den Betreiber erreicht. Zukunftssicherheit

Durch den Einsatz von herstellerübergreifenden Pro-dukten ist die kontinuierliche Weiterentwicklung der Anwendertechnik gewährleistet. 3.1 Gewerke übergreifendes System Die LonWorks®-Technologie bietet eine kostengünstige Lösung, um Gebäude als Gewerke übergreifende Systeme zu betreiben. Sensoren und Aktoren von unter-schiedlichen Gewerken, wie z.B. Elektroinstallation, Sänitär, Heizung-Lüftung-Klima, Sonnenschutz und Zutrittskontrolle lassen sich gemeinsam nutzen. Neben einer erheblichen Investitionskostenersparnis wird zusätzlich noch die Flexibilität und der Nutzungs-grad gesteigert. 4.1 Schneider-Komponenten von SCHAKO und LON Seit 1996 entwickelt und produziert Schneider-Produkte in LonWorks®-Technologie und hat zahlreiche Großprojekte erfolgreich realisiert. Die Interoperatibilität und die weltweit zunehmende Akzeptanz haben überzeugt. Deshalb arbeitet Schneider in der LNO (LON Nutzer Organisation) aktiv und engagiert mit.


Seite 8

Register 7.0



Seite 9

Register 7.0

LON

Fernwartung

Service- undBedienstation

INTERNET

INTRANET

INTERNET

LON-ETHERNETRouter

ETHERNET

INTERNET

LONTALK

LON

LON

LON

LON

LON

LON

LON

Messen Temperatur

Steuern

Überwachen

Anzeigen

Messen Druck

Regeln

Schalten

Alarmieren

LON

LON-INTERNETWeb-Server

Gebäudeleittechnik

LonWorksApplication

Labor-ControllerLCO-300



LCR

Laborabzüge

LCR

Laborabzüge LCR

Laborabzüge

LCR

Laborabzüge

5.1 LON-Netzwerk mit Anschaltung an das Internet Das Bild 7.9 zeigt ein gesamtes LON-Netzwerk in freier Topologie. Sämtliche LON-Knoten, einschließlich der Laborabzugsregelungen FC-500 und des Laborcon-trollers LCO-300 sind mit den Transceivern FTT-10A oder LPT-10 realisiert. Die Laborcontroller LCO-300 verfügen über eine Routerfunktionalität und trennen die LON-Subnetze

untereinander, wodurch der Datenverkehr begrenzt werden kann. Neben den Bilanzierungsfunktionen für die Raumzuluft und Raumabluft kann der Laborcontrol-ler LCO-300 digitale Eingänge (Alarme, Taster usw.) und digitale Relaisausgänge (Licht, Motore usw.) über das LON-Netzwerk ansteuern. Eine Fernwartung der Laborabzüge und deren Regelungen ist über das Internet und/oder das Intranet problemlos möglich. SCHAKO hat eine eigene von Schneider entwickelte Fernwartungssoftware entwickelt und bietet somit die Gesamtfunktionalität aus einer Hand.

Bild 7.9: LON-Netzwerk mit Internetanbindung

6.1 Kleines LON-Wörterbuch A-Z

A

Adresse, auch Neuron-ID genannt, ist eine weltweit nur einmal vorhandene Neuron-Chip-Identifikationsnummer (48-Bit-Adresse) und wird bereits bei der Herstellung fest zugeordnet (Hardware-Adresse). Sie dient u.a. zur Identifikation des Knotens während der Inbetriebnahme und wird durch Betätigen der Service-Taste auf das LON-Netzwerk gesendet.

B

BACnet ist ein standardisiertes Protokoll der ASHRAE (amerikanische Vereinigung von HLK-Herstellern). BACnet nutzt u.a. LON® als Transportmedium, wobei jedoch wichtige nützliche Eigenschaften von LON (insbesondere Nutzung von Netzwerkvariablen) verlorengehen.

BatiBUS war einer der ersten Feldbusse für den Be-reich der Gebäudeautomation und hat seine Verbreitung hauptsächlich in Frankreich. Die Übertragungsgeschwin-digkeit beträgt 4800 bit/s und als Übertragungsmedium wird eine einfache Twisted-Pair-Verkabelung eingesetzt.

Binding ist die logische Verknüpfung zwischen ein-zelnen Knoten. Die auszutauschenden Daten zwischen den Knoten wird durch das Binding festgelegt. Die Knoten stellen ihre Daten dem LON-Netzwerk als Netz-werkvariablen zur Verfügung. Beim Binding wird die Ausgangsvariable (nvo) des sendenden Knotens mit einer oder mehreren Eingangsvariablen (nvi) eines oder mehrere Empfängerknoten verknüpft. Dadurch wird ein definierter Datenaustausch zugeordnet.

Bridges übertragen die Nachrichten jeweils auf die andere Seite, wenn die Herkunftsdomain einer Nachricht mit einer der Domains der Bridge übereinstimmt, unab-hängig vom Ziel der Nachricht. Eine Bridge wird zur Kopplung von Domains verwendet, z.B. zur Weiterlei-tung gewerkeübergreifender Systemnachrichten.

C

Channel Durch Router und Repeater werden Netzwerke physisch strukturiert - sie trennen das Netz in mehrere Channel. Channel bezeichnen dabei ein physikalisches Netzwerksegment - z.B. ein Bussegment in TP/FT-10. Zu einem Channel können, unter der Beachtung der physikalischen Begrenzungen für das zugrundegelegte Medium, beliebig viele Knoten gehören.

Configured Router übertragen eine gültige Nachricht auf die jeweils andere Seite, wenn die Herkunftsdomain mit einer der Domains des Routers übereinstimmt. Jede Seite des Configured Routers besitzt hierfür eine eigene Übertragungstabelle. Darin sind für jedes der 255 mög-lichen Subnets und jede der 255 Gruppen einer Domain die zu übertragenden Sender einer Nachricht mit einem Übertragungsflag gekennzeichnet. Diese Tabellen werden von einem Netzwerkmanagement-Tool generiert und im EEPROM des Routers dauerhaft gespeichert. Der Einsatz eines Configured Router empfiehlt sich, wenn der Netzwerkverkehr gezielt separiert werden soll. So entstehen Inseln mit relativ hohem inneren Netz-werkverkehr und relativ wenig externer Kommunikation. Dadurch wird das Gesamtnetz nicht mit Nachrichten, die nur "lokalen" Charakter tragen, belastet. CSMA ist ein Zugriffsverfahren aus dem LAN-Bereich und steht für Carrier Sense Multiple Access. Beim CSMA "horcht" der Knoten zunächst am Netz, bevor er aktiv wird. Beim CSMA/CD (Collision Detect) wird von vornherein mit Kollisionen gerechnet und nach Möglich-keit mit verschiedenen Verfahren begegnet. LonWorks arbeitet mit predektiven p-persistant CSMA-Verfahren, welches auch in großen Netzen kurze Reaktionszeiten bei hohen Durchsatzraten erlaubt.

D

Domains stellen die größten Adressierungseinheiten dar. Sie werden verwendet, um ganze - voneinander unabhängige - Teilsysteme zu realisieren, z.B. Beleu-chtungssystem, Zugangskontrolle (soweit diese nicht untereinander kommunizieren müssen). Damit bilden Domains virtuelle Netzwerke innerhalb des physischen Netzaufbaus. Jedes Gerät kann über zwei Domain-Adressen angesprochen werden. Einer Domain können maximal 255 Subnets mit je 127 Geräten (entspricht zusammen 32.385 Geräten) zugeordnet werden.

E

Echelon® ist Technologiegeber der LONWORKS Tech-nologie. Im Dezember 1990 machte Echelon seine Entwicklungen erstmals international bekannt. Das Kapital für diese innovative und risikoreiche Entwicklung gaben Venture-Kapitalgeber in den USA, u.a. die Halbleiterhersteller Motorola und Toshiba. Im Internet ist Echelon unter http://www.echelon.com zu finden.

EIB Der Europäische Installations Bus wurde für die Gebäudetechnik weiter entwickelt und ist aus dem instabus, einem Standard aus der Installationstechnik, hervorgegangen. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 9600 bit/s und als Übertragungsmedium wird eine geschirmte Zweidrahtleitung verwendet.



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Ethernet ist eine Local Area Network (LAN) Technolo-gie und wird vorzugsweise in der Computervernetzung eingesetzt. Der Datentransfer zwischen den Computer-systemen erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 10 und 100 million bits per seconds (Mbps). Als Transportme-dium kann Koaxialkabel, Twisted pair und Lichtleiter-technik eingesetzt werden. Ethernet ist das weltweit am häufigsten verbreitete LAN und ermöglicht eine her-stellerneutrale Computervernetzung.

F Free Topologie ist eine Netzwerktopologie, die erst-mals mit dem FTT10-Transceiver möglich wurde. In Free Topologie können Linien-, Stern- oder Ring-Strukturen miteinander gemischt aufgebaut werden. Damit muss bei der Planung eines Netzes nicht mehr auf linienförmige Busstrukturen, mit ihren relativ kurzen Stichleitungen, Rücksicht genommen werden. Unbe-dingt beachtet werden müssen jedoch die maximalen Übertragungsabstände, die je nach Kabelqualität schnell erreicht sind. Durch den Einsatz von Routern oder Re-peatern können jedoch auch diese Limits überwunden werden. G Gruppen bilden eine weitere Form der Adressierung, die von der Domain-Subnet-Node-Adressierung unabhängig ist. Es lassen sich bis zu 255 Gruppen je Domain bilden, deren Mitglieder durch die Gruppen-Adressierung gemeinsam ansprechbar sind. In jeder Gruppe können beliebig viele Geräte Mitglied sein, wobei wiederum jedes Gerät in max. 15 Gruppen Mitglied sein kann.

I Industrial Ethernet setzt auf Ethernet auf und verbrei-tet sich zunehmend in der Feldbusebene. Allerdings sind die Kosten für den Feldbusteilnehmer (Knoten) z.Zt. noch sehr hoch. Ein Vorteil ist die hohe Daten-übertragungsrate, welche eine schnelle Reaktion in Echtzeit ermöglicht. Interoperabilität ist Ziel und bestimmende Eigenschaft der LONWORKS Technologie. Unabhängig von gewähl-ten Übertragungsmedien, Vernetzungstopologien, Hardwaredetails oder Betriebssystemfunktionen sollen LONWORKS Knoten miteinander 'spielen'. Tatsächlich ist es weitgehend egal, ob man Daten z.B. über 78-kBit/s-Twisted-Pair oder über RS485 austauscht. Auf der Ebene des Anwendungsprogrammes spürt man von diesen Realisierungsdetails nichts. Der Entwickler eines LONWORKS basierten Systems kann die Entwurfs-ebenen Hardware - Software - logische Kommuni-kationsstruktur - physisches Netz voneinander weitgehend entkoppelt betrachten und definieren. ISO-OSI-Modell ist ein von der ISO (International Or-ganisation for Standardization) entwickeltes Modell für die Kommunikation zwischen Knoten in Netzwerken. Dieses Modell wurde OSI (Open System Interconnec-tion) genannt und beruht auf den in der Tabelle 7.6 beschriebenen 7 Schichten für die Kommunikation.

Schicht/Layer Bezeichnung Funktionalität

7 Application Layer Anwendungsschicht Kommunikationsdienste für die Anwendung

6 Presentation Layer Darstellungsschicht Sprach- und Zeichenanpassung

5 Session Layer Sitzungsschicht Auf- und Abbau von Sitzungen, Teilnehmeridentifikation

4 Transport Layer Transportschicht Auf- und Abbau von End-to-End-Verbindungen, Flußsteuerung

3 Network Layer Vermittlungsschicht Routing

2 Data Link Layer Sicherungsschicht

Rahmenbildung, Point-to-Point-Datensicherung, Mediumszugriffsteuerung

1 Physical Layer Bitübertragungsschicht Festlegung aller physikalischen und mechanischen Parameter

Tabelle 7.6: ISO-OSI-Modell



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K Knoten siehe Node

L

Learning Router sind eine Sonderform des Configured Router. Dabei werden alle Nachrichten mit Gruppen-adressierung übertragen. Gleichzeitig ist ein Lernprozeß aktiv. Nach einem Reset sind alle Übertragungsflags gesetzt und es werden somit alle Nachrichten über-tragen. Der Learning Router prüft bei jeder eintreffenden Nachricht die Subnet-Nummer und löscht das entspre-chende Übertragungsflag auf der anderen Seite, so dass nach und nach zwei Übertragungstabellen wie beim Configured Router entstehen. Diese werden jedoch nur im RAM gehalten, sind also nach jedem Reset verloren. Die entstandenen Tabellen lassen sich jedoch mit einem entsprechenden Tool auslesen und weiter bearbeiten, so dass der Router anschließend als Configured Router betrieben werden kann. Learning Router sind nicht so leistungsfähig wie Configured Router, jedoch ist eine Installation ohne Kenntnis der Netztopologie und der Kommunikationsstrukturen möglich. LNO Die LNO - LON NUTZER ORGANISATION e.V. Die LNO ist die Vereinigung für Unternehmen, Institu-tionen und Distributoren, die mit der Technologie LON-WORKS im deutschsprachigen Raum arbeiten. Mitglied der LNO kann werden, wer Geräte und Systeme ent-wickelt, vertreibt oder nutzt, die zur Kommunikation das LonTalk® Protokoll verwenden. Mitglieder können juristische Personen, Personengesellschaften oder natürliche Personen sein, die ihren Wohn-, Firmen- oder Institutssitz in der Bundesrepublik Deutschland, Schweiz, Österreich, Holland, Belgien oder Luxemburg haben. Die LNO ist ein eingetragener Verein, der nach dem deutschen Vereinsrecht geführt wird. Aktuelle Informationen der LNO und die Mitgliederliste können unter http://www.lno.de abgerufen werden. LNS/LCA "LONWORKS Networks Services Architec-ture"/"LONWORKS Component Architecture". Von Echelon entwickelte Softwareplattform mit Funktions- und Datenschnittstellen zur Realisierung von Werkzeu-gen für LON, z.B. für Handterminals, Bedienstationen, für PC-Visualisierungen und PC-Projektierungswerk-zeuge.

LON® ist die Abkürzung von Local Operating Network. Entwicklungsziel von Echelon war ein 8-Bit-Mikrokon-troller, ähnlich einem 80C51, der um Hardwareeinheiten für die Vernetzung on-chip ergänzt wurde. Die Designer von LON hatten erkannt: Der größte Entwicklungsauf-wand in verteilten Systemen entsteht bei der Gestaltung der Kommunikationsschnittstellen. Der Entwickler soll jedoch über seine Aufgabe nachdenken und nicht über die Implementierung des Datenaustausches zwischen Prozessoren und Betriebssystemen. LonBuilder® ist das HighEnd-Entwicklungssystem der Firma Echelon. Man kann damit Hardware emulieren, Applikationssoftware compilieren und nach Download austesten. Module können durch den Einsatz von Flash-EEPROM's downloadfähig gemacht werden. LONMARK® Association ist eine internationale Vereinigung von mehr als 200 Unternehmen, die die Standardisierung von LON für bestimmte Aufgaben-bereiche und Geräte mit dem Ziel der Sicherung der Interoperabilität vornehmen. In den LONMARK Task Groups wird die inhaltliche Arbeit geleistet. So gibt es Standards (functional profiles) u.a. für Jalousiesteue-rungen, für Beleuchtung, Sensoren, Aktoren. Über den Stand der Tätigkeit kann man sich unter http://www.lonmark.org informieren. LonTalk® ist das Protokoll, durch das Echelons Systemlösung spezifiziert ist. LonTalk definiert, wie LON-Knoten auf den einzelnen Ebenen des ISO-OSI-Modells miteinander kommunizieren. LonTalk beschreibt Hardware-, Betriebssystem- und Compilerfunktionen präzise, wobei die Implementierung verborgen bleibt - der Entwickler soll seine Anwendung realisieren und nicht die Ebenen 1 bis 7. LONWORKS® ist die Systembezeichnung für die ge-samte Technologie. Darin eingeschlossen sind z.B. die Neuron® Chips, die Buskoppelbausteine (Transceiver), die Entwicklungswerkzeuge, Softwarepakete, Support. Mit LONWORKS werden dezentrale Informationsver-arbeitungsstrukturen möglich, die ohne Zentralsteue-rung (z.B. SPS) auskommen. Insofern unterscheidet sich LONWORKS von bisherigen Feldbuslösungen. LPT-10 Link Power Auch dieses Übertragungsmedium ist eine Twisted-Pair-Variante. Sie entspricht technisch der Variante "Freie Topologie FTT10" mit dem zusätzlichen Vorteil, dass die Versorgungsspannung der Geräte über die Busleitung mit übertragen werden kann. Man spart also ein Adern-paar im Kabel ein und auch die Verwechselungsgefahr beim Anschliessen (was ist Bus, was ist Spannung?) wird veringert. LPT-10 ist LONMARK zertifiziert. Kein Vorteil ohne Nachteile: LPT-10 erfordert die Verwendung spezieller Link-Power-Stromversorgungen (Eingangsspannung z.B. 48 - 56 V, Ausgangsspannung etwa 42 V/1,5A), die zudem meist nicht ganz billig sind. Sehr oft haben Schaltschränke oder Geräte neben der 230-Volt-Spannungsebene ohnehin bereits 24-Volt als Versorgungsspannung. Mit Link-Power wird also eine



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zusätzliche Versorgungsspannungsebene notwendig. Außerdem gibt es Begrenzungen hinsichtlich der Belastbarkeit - ein Link-Power-Netzteil kann nur eine begrenzte Anzahl von Geräten versorgen (wichtig z.B. bei Geräten mit Leuchtdioden oder Relais, welche oft einen höheren Strombedarf haben). Installationsvorteile hat man vor allem im Gebäude bei der Verdrahtung von Tastern und Schaltern. Link-Power-Signale können auch auf TP/FT-10-Geräte geschaltet werden, wenn diese entsprechende Blockkondensatoren enthalten, die die Versorgungsspannung absperren. Hinweis: Wirtschaftlichkeitsbetrachtung über den Einsatz LPT-10 erforderlich. Stromversorgungen sauber dimensionieren und mit Reserve auslegen entsprechend dem Worst-Case-Fall für alle Geräte am Segment! LPT-10-Verträglichkeit von TP/FT-10-Geräten prüfen. N Netzwerkvariable siehe NV Neuron-C ist die Programmiersprache entsprechend ANSI-C-Standard für die Applikationsprogrammierung von Neuron-Chips. Neuron-C enthält zusätzlich Betriebssystemfunktionen für die ereignisgesteuerte Programmierung und für Netzwerkvariablen zur prozeßnahen Programmierung, sowie komplexere Objekte für I/O-Interfaces. Neuron-Chip ist ein speziell entwickelter Mikropro-zessor (CPU) mit einer einheitlichen und preiswerten Kommunikationsanbindung für beliebige technische Anwendungen auf der Feld– und Automationsebene. Neuron-ID siehe Adresse Node (Knoten) ist die Bezeichnung für ein Gerät oder eine Baugruppe mit einem Neuron-Chip als Mikro-kontroller, evtl. ergänzt um externen Speicher und I/O-Funktionalität. Nodes sind die kleinste Adressierungs-einheit. NodeBuilder® ist ein low end-Entwicklungssystem von Echelon. Siehe LonBuilder®. NV's (Netzwerkvariablen) sind typgebundene Variablen in der Neuron-C-Programmiersprache zur Realisierung logischer Kommunikationskanäle zwischen Knoten.

P PLT-21 ist ein Transceiver für die Power-Line Daten-übertragung. Neben der Möglichkeit, Daten auf dem normalen 230 V-Netz oder anderen spannungsfüh-renden Leitungen zu übertragen, kann der PLT-21-Transceiver auch Daten auf spannungslosen Leitungen senden und empfangen. Dies bietet sich insbesondere dort an, wo bereits nicht mehr genutzte Leitungen verlegt sind, die jedoch nicht den Spezifikationen für die Anwendung von FTT10-Transceivern entsprechen. Insbesondere in öffentlichen Versorgungsnetzen sollten Powerline-Transceiver verantwortungsbewußt ein-gesetzt werden. Störquellen, die im Übertragungsband des PLT-21 stören, können dem Transceiver ein belegtes Band vortäuschen und so im ungünstigsten Fall die Kommunikation komplett verhindern. Bereits ein älterer PC mit einem defekten Schaltnetzteil kann ein Netz zum Erliegen bringen. Der jüngste PLT-22 Transceiver bietet in solchen Fällen die Möglichkeit, automatisch auf eine andere Übertra-gungsfrequenz zu wechseln. Jedoch ist dies als eine Chance für weniger Übertragungskonflikte aufzufassen, eine Garantie in einem von wechselnden Bedingungen geprägten öffentlichen Stromnetz gibt es jedoch nicht. Power-Line stellt die Datenübertragung über das 230 V-Netz nach CENELEC dar. Verschiedene Hersteller bieten Router an, die den Übergang auf Power-Line ermöglichen. Prog-ID Jedes Gerät enthält eine spezielle Software, die die Applikation realisiert. Grundsätzlich kann ein Gerät mit unterschiedlicher Software ausgeliefert wer-den (Funktionsvarianten etc.). Um diese unterscheidbar zu machen, wird die PROG-ID verwendet. Das ist eine Zeichenkette, die an besonderer Stelle im Speicher abgelegt ist. Projektierungstools verwenden die PROG-ID, um Geräte mit gleicher Hardware, jedoch unter-schiedlicher Funktion voneinander zu unterscheiden. LONMARK hat Vorschriften definiert, wie die PROG-ID zu codieren und zu verwenden ist.



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R Repeater sind physikalische Verstärker ohne eigene Verarbeitungsfunktion. Sie werden verwendet, um größere Übertragungsentfernungen zu realisieren oder wenn die maximale Knotenzahl von 64 Geräten je Twisted-Pair-Segment überschritten wird. Hinweis: In TP/FT-10-Netzen darf sich zwischen zwei Knoten nur ein physikalischer Repeater befinden. Anderenfalls sind Router als Repeater konfiguriert einzusetzen. Der Repeater zählt wie ein Knoten, so dass je Segment 63 Knoten + 1 Repeater verwendet werden können. Es ist auch möglich, Router als Repeater einzusetzen. Damit entfallen die Einschränkungen wie bei physik-kalischen Repeatern und es ist auch ein Medien-wechsel möglich. Router verbinden benachbarte Subnets, wobei der Router mit Adressen und Protokollen der Schicht 3 arbeitet. Diese Schicht ist hardwareunabhängig, so dass Router damit in der Lage sind, den Übergang auf ein anderes Übertragungsmedium vorzunehmen. Router können in den Betriebsarten Repeater, Bridge, Learning Router und Configured Router betrieben werden. Router, als Repeater konfiguriert, unterliegen im Gegensatz zu physikalischen Repeatern nicht der Einschränkung, dass sich zwischen zwei Knoten nur ein Repeater befinden darf. S Service Pin ist ein spezieller Eingang/Ausgang des Knotens für Service-Zwecke. In der Regel wird dieses Pin vom Modulhersteller auf einen Taster und eine LED nach außen geführt. Bei Betätigung des Service-Tasters sendet der Neuron-Chip eine Broadcast-Nachricht, welche die Neuron-ID und die Programm-ID enthält. Auf diese Weise kann ein Knoten z.B. bei einem Tool angemeldet werden (Zuordnung eines physischen Knotens zu einem logischen Knoten im Projekt). Als Ausgang signalisiert das Service-Pin den aktuellen Zustand des Neuron (Applikation und Konfiguration) und erlaubt so eine grundsätzliche Diagnose. SNVT (Standard Network Variable Type) sind von der LonMark Association standardisierte typgebundene Netzwerkvariablen in der Neuron-C-Programmierspra-che zur Realisierung logischer Kommunikationskanäle zwischen LON-Knoten. Subnets (Teilnetze) sind nach der Domain die nächst kleinere Adressierungseinheit. Durch Subnetadressie-rung können bestimmte Gruppen von Geräten (z.B. eines Raumes oder einer Fertigungszelle) angespro-chen werden. Subnets können maximal 127 Geräte enthalten.

T Terminatoren dienen dem impedanzmäßig korrekten Abschluß eines Netzwerkes auf der Basis der Twisted-Pair-Technologie. In Abhängigkeit von den verwendeten Transceivern und der Topologie (Bus oder Free Topo-logie) sind unterschiedliche Terminatoren gemäß Spezifikation von Echelon zu verwenden. Terminatoren werden teilweise auch in Geräte integriert und sind dann in der Regel über Schalter oder Jumper aktivierbar. Fehlende oder falsche Terminierung eines Netzes muß sich nicht sofort augenscheinlich auswirken, sondern kann die Ursache von unregelmäßig auftretenden Kommunikationsproblemen sein. Terminatoren gemäß Spezifikation sind als fertig ein-setzbare Baugruppe erhältlich. Netzwerke in Free Topologie werden mit einem Terminator (52,5 Ω) abge-schlossen. Netzwerke in Bus-/Linienstruktur werden an den Enden mit jeweils einem Terminator (2 x 105 Ω) abgeschlossen. TP/XF-78 Twisted Pair 78 kBit/sec Dieses Übertragungsmedium mit Übertragerkopplung war in den ersten Jahren von LON sehr verbreitet. In Form einer Linienbustopologie können bis zu 64 Geräte an einem Segment angeschaltet werden - die Geräte werden wie an einer Perlenkette aufgereiht. Die Länge der Busleitung eines Segments kann bis zu 2000 m betragen. TP/XF-78 ist LONMARK zertifiziert. Hinweis: TP/XF-78 sollte nicht mehr für Neuentwick-lungen verwendet werden. TP/XF-1250 Twisted Pair 1250 kBit/sec Parallel zu TP/XF-78 wurde TP/XF-1250 eingeführt. Das ist ebenfalls ein Linienbus mit Übertragerkopplung mit bis zu 64 Geräten je Segment, jedoch begrenzt auf eine Länge von 130 m ... 400 m. Die wesentlich höhere physikalische Übertragungsrate bringt nur wenig Gewinn an Datendurchsatz und Reaktionsgeschwin-digkeit. Anwendungen bleiben deshalb auf Ausnahmen beschränkt (z.B. in zeitkritischen Backbone-Bussen in Schaltschränken oder für spezielle Übertragungs-aufgaben mit großen Datenpaketen), zumal besondere Anforderungen an die Topologie im Detail gestellt werden. Achtung! TP/XF-1250 ist nicht LONMARK zertifiziert! Spezielle Verdrahtungsrichtlinien genauestens beachten!



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TP/RS-485 Twisted Pair RS-485 Verschiedene Gerätehersteller versuchten in den Anfangsjahren von LON, die Kosten für den Buskoppel-baustein (Transceiver) durch Einsatz von RS-485 absolut zu minimieren. Tatsächlich ergeben sich mit RS-485 z.B. Probleme bei der galvanischen Trennung und bei der Führung des Massebezugspotenzials zwischen verschiedenen Geräten. Will man RS-485-Schnittstellen CE-konform realisieren, muß man praktisch vergleich-baren Aufwand treiben, wie bei den anderen Twisted-Pair-Varianten. RS-485 wird deshalb von Echelon nicht mehr unterstützt. TP/FT-10 Twisted Pair Free Topologie TP/FT-10 Dies ist zweifellos das heute verbreitetste Übertragungs-medium. Der TP/FT-10 Channel läßt sowohl Linienbus-topologie zu, als auch freie Topologie. Als Linienbus könnnen wieder 64 Teilnehmer an ein bis zu 2700 m langes Segment angeschlossen werden. Die Übertra-gungsrate beträgt 78 kBit/sec. In freier Topologie kann man mit 64 Geräten eine Ausdehnung des Netzwerkes bis zu 400 m erzielen. TP/FT-10 läßt die größten Freiheitsgrade in der räumlichen Anordnung zu. TP/FT-10 ist LONMARK zertifiziert. Transceiver sind die Buskoppelbausteine zwischen Neuron-Chip und Übertragungsmedium. Als wichtigste Vertreter seien genannt: TP/XF-78, TP/XF-1250, TP/FT-10, LPT-10, LPT-10 und PLT-21. Weiterhin sind Transceiver für die Funkübertragung oder für die Kopplung mit LWL-Systemen verfügbar. W Wink ist die Möglichkeit eines Knotens, sich auf ver-schiedene Weise bemerkbar zu machen (optisch, akustisch etc.) nachdem er eine Winknachricht erhalten hat. So kann ein Installations-Tool nach unkonfigurierten Knoten im Netz suchen und an den ersten sich melden-den Knoten eine Wink-Nachricht senden. Dieser macht sich dann, wenn es in seiner Applikation vorgesehen ist, auf definierte Weise bemerkbar, so dass der Techniker die Zuordnung zum physischen Knoten herstellen kann.



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Register 7.0

LabSystem Sicherheit im Laborbetrieb

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 8.0 1.1 Einleitung 2 8.0 2.1 Schadstoffausbruchverhalten 2 8.0 3.1 Laborcontroller LCO-300 3 8.0 3.2 Sicherheit durch Systemvernetzung 3 8.0 3.3 Laborabzugregelung und bedarfsgerechter Abluftvolumenstrom 3 8.0 4.1 Robustheit 3 8.0 5.1 Raumluftwechselrate 4


Register 2.0 LabSystem Sicherheit im Laborbetrieb

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1.1 Einleitung Ein sicherer Laborbetrieb steht bei allen Anlagen- und Systemplanungen im Vordergrund. An die Laborabzug-regelung und die Laborraumregelung (Zuluft und Abluft) werden hohe Anforderungen gestellt: • Überwachung und Störungsmeldung der internen

Gerätefunktionen bei Fehlfunktion • Bedarfsgerechte Raumzu- und Raumabluftregelung

in Abhängigkeit der Frontschieberstellung des jewei-ligen Laborabzugs

• Definierte Raumregelung und Schutzdruckhaltung

(Unterdruck oder Überdruck) ohne Druckschwan-kungen und Zugerscheinungen. Dadurch Erhöhung der Sicherheit und des Wohlbefindens der Laboranten

• Alle Systemparameter sind spannungsausfallsicher

im EEPROM gespeichert und mit dem Servicemodul frei programmierbar

• Externe anwenderspezifische Umschaltung auf

Maximalvolumenstrom (Notfunktion) • Laborabzugregelung mit geschlossenem Regelkreis

(closed loop) • Schadstoffresistente Sensoren • Ständige Überprüfung der Plausibilität der Sensoren • Schnelle Ausregelzeiten ( < 3 Sekunden) • Stabile Regelung ohne Überschwingungen • LON-Netzwerkanbindung für übergeordnete

Gebäudeleittechnik (GLT) • Reduzierter Betrieb (Nachtbetrieb) mit konstanter

Volumenstromregelung • Erfüllung der amerikanischen und europäischen

Normen wie z.B. ASHRAE, British Standard, Norm Francaise, DIN, DIN EN etc.

Merkmale und bilden ein Gesamtsystem aus einer Hand ohne Kompatibilitätsprobleme.

2.1 Schadstoffausbruchverhalten Messungen an Laborabzügen haben bezüglich des Schadstoffausbruchverhaltens ergeben, dass eine Laborabzugregelung nach maximal 3 Sekunden den erforderlichen Abluftvolumenstrom ausgeregelt haben muss, wenn der Frontschieber geöffnet wird. Die Schneider-Laborabzugregelungen von SCHAKO haben eine Ausregelzeit von < 3 Sekunden (für 90° Klappen-verstellung) und sind somit sehr sicher. Nach Schließen des Frontschiebers wird der reduzierte Abluftvolumen-strom erst in ca. 20 Sekunden ausregelt. Dieses unter-schiedliche Regelverhalten vermeidet ein Schwingen der Raumluft, ist eine zusätzliche Sicherheit für den Nutzer und gewährleistet die Einhaltung der Schutz-druckhaltung (Unterdruck) des Laborraumes. Um Schwingungsneigungen bei variablen Raumzuluft-volumenstromreglern zu vermeiden, wählt man hier eine etwas langsamere Ausregelzeit (ca. 8 Sekunden). Beim schnellen Hochregeln des Abluftvolumenstroms (Front-schieber wird geöffnet) bleibt der Laborraum dadurch definiert im Unterdruck und beim langsamen Abregeln des Abluftvolumenstroms hat der Zuluftvolumenstrom-regler ausreichend Zeit dem Abluftvolumenstrom zu folgen und dadurch die Schutzdruckhaltung des Labor-raums jederzeit zu gewährleisten.

Bild 8.1: Laborant bei der Arbeit im Laborabzug

Alle SCHNEIDER-Produkte von SCHAKO erfüllen diese

3.1 Laborcontroller LCO-300 Um die Sicherheitsanforderungen von Laborräumen noch besser zu erfüllen hat Schneider-Elektronik den Laborcontroller LCO-300 entwickelt. Zusätzlich zur Raumluftregelung (Zuluft und Abluft) kann auch noch die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit mit eigenen Regelkreisen geregelt werden. Darüber hinaus lassen sich Alarmmeldungen z. B. von Gas-, Feuer-, Rauch- und Luftqualitätsmeldern anschließen und wer-den über das LON-Netzwerk an die Gebäudeleittechnik gesendet (siehe Register 5.0, Kapitel 1.4, 4.7, ff.).

3.2 Sicherheit durch Systemvernetzung Die gesamte Funktionalität eines sicheren Laborbetrie-bes wird nur durch die Systemvernetzung erreicht. SCHAKO unterstützt mit seinen Schneider-Produkten

Know how.

6.0 das Kapitel 3.2 - Fernwartung und Sicherheit sowie das Kapitel 4.1 - Feuer– und Raucherkennung. Die LON-Technologie ist im Register 7.0 ausführlich beschrieben.



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Bild 8.2: Laborraumregelung mit definierter Unter- druckhaltung

Bild 8.3: Laborcontroller LCO-300

3.3 Laborabzugregelung und bedarfsgerechter Abluftvolumenstrom Die Laborabzugregelungen FC-500 und LR-300 regeln den bedarfsgerechten frontschieberabhängigen Abluft-volumenstrom. Der Schadstoffausbruch des geregelten Laborabzugs ist auf ein Minimum reduziert und liegt weit unter den in den Normen spezifizierten zulässigen Werten. Die Laborabzugsregelung ist im Register 3.0 ausführlich beschrieben. 4.1 Robustheit Unter Robustheit eines Laborabzugs versteht man das gesicherte Rückhaltevermögen eines Laborabzugs unter Berücksichtigung von Störeinflüssen. Ein Störeinfluss ist z.B., wenn bei geöffnetem Frontschieber ein Laborant am Laborabzug vorbeigeht und infolge des erzeugten Luftwirbels einen Schadstoffausbruch verursacht. Ein optional am Laborabzug installierter Präsenzmelder erfasst den Laborant im Arbeitsbereich des Laborab-zugs und signalisiert der Regelung FC-500 diesen lufttechnische Störeinfluss. In diesem Fall kann der Abluftvolumenstrom des betreffenden Laborabzugs um einen beliebigen Offsetwert erhöht werden. Durch diese Maßnahme kann die Robustheit eines Laborabzugs wesentlich gesteigert werden. Das verstehen wir unter intelligenten Lösungen. Maxi-mierung des sicheren Laborbetriebs und gleichzeitige Minimierung der Betriebskosten.


Laborabzug

p

FC-500M

CAV

Abluft

Bod

enab

saug

ung

Zuluft

M

VRSp

Zum Thema Sicherheit lesen Sie auch bitte im Register

vorzugsweise die LON-Technologie und Schneider verfügtin dieser Technik über ein langjähriges und umfassendes


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Register 8.0


5.1 Raumluftwechselrate Die Raumluftwechselrate ist für unterschiedliche Raum-bedingungen in der DIN 1946, Teil 7 beschrieben. Für Laborräume beträgt der erforderliche Abluftvolu-menstrom mindestens 25m3/(m2 x h), bezogen auf die Hauptnutzfläche nach DIN 277, Teil 1. Damit wird der bei Tagbetrieb vorgeschriebene 8-fache Raumluft-wechsel erreicht. Bei Nachtbetrieb ist der reduzierte 4-fache Raumluftwechsel ausreichend. Bei Stinkräumen ist ein Abluftvolumenstrom von min-destens 60m3/(m2 x h) erforderlich. Für Radionuklidlaboratorien ist DIN 25425, Teil 1 zu beachten. Eine Bodenabsaugung ist so auszulegen, dass das abgesaugte Luftvolumen mindestens 2,5m3/(m2 x h), bezogen auf die Hauptnutzfläche nach DIN 277, Teil 1, beträgt. Für eine Deckenabsaugung sollte das abge-saugte Luftvolumen mindestens 10m3/(m2 x h), bezo-gen auf die Hauptnutzfläche, betragen. Die Raumlufttemperatur sollte ca. 22°C betragen und die Temperaturdifferenz zwischen Zuluft und Abluft sollte 4°C nicht überschreiten. Damit wird die Zugbe-lästigung vermieden und der Behaglichkeitsfaktor im Laborbetrieb berücksichtigt.

Normen und Richtlinien

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 9.0 1.1 Einleitung 2 9.0 2.1 Nationale Normen 2 9.0 2.1.1 Vergleich der nationalen Normen 2 9.0 3.1 Europäische Norm DIN EN 14 175 3 9.0 3.1.1 Nachweis der Sicherheit 4 9.0 4.1 Parametrierung der Luftwerte 4


Register 2.0 LabSystem Normen und Richtlinien

Seite 1

Register 9.0

LabSystem Normen und Richtlinien

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Register 9.0


1.0 Einleitung Im Zuge der europäischen Harmonisierung werden nationale Normen für Laborabzüge durch europäische Normen ersetzt oder ergänzt. Bei der Festschreibung der europäischen Norm EN wird unter den Mitgliedslän-dern eine gemeinsame Plattform erarbeitet, wobei die nationalen Belange der einzelnen Länder weitgehend berücksichtigt werden. Folgende Mitgliedstaaten beteiligen sich aktiv an der europäischen Labornormung im technischen Komitee 332: • Dänemark • Deutschland • Finnland • Frankreich • Niederlande • Österreich • Schweden • Schweiz • Spanien • UK Die Übernahme einer europäischen Norm EN als nationale Norm erfolgt normalerweise von allen CEN-Mitgliedsstaaten innerhalb von 6 Monaten. Die existierende nationale Norm wird damit durch die europäische Norm desselben Inhalts ersetzt. Es folgt dann die Veröffentlichung in der nationalen Sprache. 2.1 Nationale Normen Nachfolgend sind die nationalen existierenden Normen aufgeführt. Bei Bedarf können Sie hier weitergehende Informationen erhalten. Europa: • Dänemark: DS 457 (1993) • Deutschland: DIN 12 924, Teil 1-4 (1991/93) und DIN 12 925 (1995) • Finnland: nordtest nt VVS 095 (1993) • Norwegen: nordtest nt VVS 095 (1993) • Frankreich: NF X 15-203 und 206 (1978) NF X 15-210 (8/1996) und XP X 15-203 (1996) • UK: BS 7258 Parts 1-4 (1994)

Andere Länder: • Australien: AS 2243.8 (1986) • Kanada: Z 316.5-94 (1994) • USA: ANSI/ASHRAE 110-1995 (1995) Der technische Inhalt der existierenden Normen bezieht sich im Wesentlichen auf folgende Themen: • Prinzip des Rückhaltevermögens • Prüfraum • Prüfgas (Zusammensetzung) • Messgerät • Gasejektor • Probengitter • Prüfmethodik • Grenzwerte 2.1.1 Vergleich der nationalen Normen In der Tabelle 9.1 sind die in den verschiedenen Län-dern gültigen Anforderungen zusammengefasst. Der Vergleich der Normen zeigt, dass nur in Deutsch-land keine Anforderungen bezüglich der Einströmge-schwindigkeit gestellt werden. Nach dem Stand der Technik müssen in Deutschland die Laborabzüge typ-geprüft sein und mit den Abluftvolumenströmen, mit denen die Typprüfung bestanden wurde, betrieben werden. Damit die Abluftvolumenströme nicht unter-schritten werden, wird die Abzugsfunktion überwacht. Ein ähnliches Prozedere gilt auch in Norwegen und Finnland, wobei diese Länder jedoch zusätzliche Min-destwerte für die Einströmgeschwindigkeit (0,3 m/s bis 0,5 m/s) fordern. In den anderen Ländern sind Typprüfungen nicht vorge-schrieben. Die Laborabzüge werden durch sogenannte On-Site-Tests vor Ort geprüft. Aus diesem Grund kann auf eine Laborabzugsüberwachung verzichtet werden. Wie in der Tabelle 9.1 dargestellt, sind in den auslän-dischen nationalen Normen Anforderungen für die Ein-strömgeschwindigkeiten definiert. Aus den geforderten Einströmgeschwindigkeiten ergeben sich Abluftvolu-menströme von ca. 700m3/hm (pro laufendem Meter Abzugsbreite). Diese Werte liegen um mehr als das Doppelte über den nach der deutschen Typprüfung ermittelten Abluftvolumenströmen.

3.1 Europäische Norm DIN EN 14175 Die europäische Norm DIN EN 14 175, Teil 1-7 ersetzt für Deutschland die nationale DIN-Norm. Die wesent-lichen Unterschiede zur nationalen Norm in Bezug auf die Laborabzugsüberwachung sind folgende Punkte: • Verzicht auf die Pufferbatterie zur Erhaltung einer

gesicherten Spannungsversorgung bei Netzspan-nungsausfall.

• Generierung eines optischen und akustischen Signals, wenn der Frontschieber über die Arbeits-öffnungshöhe von 50 cm geschoben wird. Dazu muss ein mechanischer Anschlag entriegelt werden.

Die Schneider-Laborabzugsüberwachung FM-500 und

integrierter Überwachung von SCHAKO erfüllen diese neue Norm bereits seit Jahren und signalisieren das Über-schreiten der Arbeitsöffnungshöhe des Frontschiebers mit der im Laborabzug integrierten Funktionsanzeige. Für den Labormöbelhersteller ist somit diese neue For-derung mit nur sehr geringen Mehrkosten realisierbar. Bei der Laborabzugsüberwachung FM-500 muss nur ein Schalter am Laborabzug an der Position (Frontschieber-höhe ≥ 50 cm) montiert werden. Bei der Laborabzugsregelung FC-500 erfolgt die Erkennung vollautomatisch, da der Wegsensor die Frontschieberposition bereits erfasst.

An lufttechnischen Prüfungen wurden in die europäische Norm DIN EN 14175 folgende Punkte neu aufgenom-men: • Einströmgeschwindigkeit • Robustheit des Rückhaltevermögens • Luftaustauschvermögen • Druckverlust Die lufttechnische Prüfung wurde vollständig geändert. Es wurde eine zusätzliche Messebene für das Rück-haltevermögen aufgenommen, wobei aber keine Grenz-werte für das Rückhaltevermögen festgelegt wurden. Die Prüfung von Anreicherungen im Abzugsinnenraum entfällt. In der Tabelle 9.2 sind die Anforderungen der europä-ischen Norm DIN EN 14175 aufgelistet.



Seite 3

Register 9.0

DIN 12 924 Deutschland

BS 7258 UK

ASHRAE 110-1985 USA

NFX 15-203 Frankreich

DS 457 Dänemark

NT VVS 095 Finnland/ Norwegen

Einström-geschwindigkeit

nein ja ja ja ja ja

Containment- Test, statisch

ja ja ja — ja ja

Containment-Test, dynamisch

ja — ja — ja ja

Anreicherung

ja — — — — —

Überwachung

ja — — — — —

Typtest

ja — — — — ja

On-Site-Test

— ja ja ja ja —

typische Luftströme

ca. 350m3/hm

0,4m/s oder 700m3/hm




0,5m/s oder 600-900m3/hm

Tabelle 9.1: Vergleich der nationalen Normen

die Laborabzugsregelungen LR-300 und FC-500 mit


Seite 4

Register 9.0


3.1.1 Nachweis der Sicherheit Dem Laborbetreiber stehen zwei gleichwertige Prüfme-thoden offen, um die Sicherheit eines Abzugs im Rah-men seiner Betreiberpflichten nachzuweisen: • Baumusterprüfung nach EN 14 175-3 • On-Site-Test nach EN 14 175-4 Konformitätsbescheinigungen für Abzüge sind nur nach einer Baumusterprüfung möglich. 4.1 Parametrierung der Luftwerte Mit dem Servicemodul SVM-100 oder dem PC-Pro-gramm PC-2000 von SCHAKO lassen sich alle Schneider-Produkte frei parametrieren. Sämtliche lufttechnischen Werte wie z.B. Einströmgeschwindigkeit, Volumenströme, Alarm-grenzwerte, Alarmverzögerungszeiten etc. können vom technischen Personal den jeweiligen Forderungen und Normen angepasst werden. Für den Nutzer ergibt sich daraus eine hohe Investiti-onssicherheit, da sich ändernde Anforderungen flexibel und einfach realisiert werden können.

DIN EN 14175 Europa

Einström-geschwindigkeit

ja

Containment- Test, statisch

ja

Containment-Test, dynamisch

ja

Anreicherung

—

Überwachung

ja

Typtest

ja

On-Site-Test

ja

typische Luftströme

0,5m/s oder 600-900m3/hm

Tabelle 9.2: Anforderungen der europäischen Norm DIN EN 14175

Wirtschaftlichkeitsberechnung

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 10.0 1.1 Einleitung 2 10.0 2.1 Definition der Gesamtanlage 2 10.0 2.2 Definition eines Laborraums 2 10.0 3.1 Vergleich der Betriebsarten 3 10.0 3.1.1 Ungeregelter Betrieb 3 10.0 3.1.2 Tag/Nacht-Betrieb 3 10.0 3.1.3 Vollvariable Regelung ohne Automatischen Frontschieber 3 Controller ASC-300 10.0 3.1.4 Vollvariable Regelung mit Automatischen Frontschieber 3 Controller ASC-300 10.0 3.2 Gleichzeitigkeit 3 10.0 4.1 Annahmen für die Wirtschaftlichkeitsberechnung 3 10.0 5.1 Luftmengenbilanz 4 10.0 6.1 Betriebskostenvergleich 5 10.0 7.1 Investitionskostenvergleich 6 10.0 8.1 Fazit 6


Register 2.0 LabSystem Wirtschaftlichkeitsberechnung

Seite 1

Register 10.0

LabSystem Wirtschaftlichkeitsberechnung

Seite 2

Register 10.0


1.1 Einleitung In diesem Kapitel wird eine Wirtschaftlichkeitsberech-nung unter verschiedenen Betriebsbedingungen aufge-stellt. Folgende Anlagetypen und Betriebsarten werden betrachtet: • Anlage im ungeregelten Betrieb • Anlage im Tag/Nacht-Betrieb • Anlage mit vollvariabler Schneider-Regelung von

SCHAKO ohne automatischen Frontschieber Controller

• Anlage mit vollvariabler Schneider-Regelung von SCHAKO mit automatischen Frontschieber Controller

Im Bild 10.1 sind die unterschiedlichen Kostenarten dar-gestellt. Bei der Kostenübersicht der unterschiedlichen Anlagetypen werden aus Gründen der Einfachheit nur die Investitionskosten (fixe Kosten) und die Energie-kosten (variable Kosten) miteinander verglichen. Die Wartungs– und Betriebskosten sowie die Instandhal-tungskosten können in Bezug auf die Energiekosten vernachlässigt werden. Als Richtwerte können für die Wartungs– und Betriebs-kosten 5 % der Anlagekosten/Jahr und für die Instand-haltungskosten 3 % der Anlagekosten/Jahr angesetzt werden. An Energiekosten werden nur diejenigen Kosten berück-sichtigt, die zur Erwärmung und zur Kühlung der Luft anfallen. Die elektrischen Betriebskosten der Regelung und sonstigen elektronischen Komponenten können ebenfalls vernachlässigt werden.

2.1 Definition der Gesamtanlage Die Gesamtanlage setzt sich aus 10 identisch ausge-statteten Laborräumen zusammen. Die zentrale Gesamtlüftungsanlage verfügt über ein Heiz- und Kühlregister zur Konditionierung der Zuluft. Die Zuluft und die Gesamtabluft wird über– bzw. unter-druckgeregelt gefahren, d.h. sowohl der Zuluftmotor als auch der Abluftmotor wird jeweils über einen eigenen Frequenzumrichter angesteuert. 2.2 Definition eines Laborraums Der Laborraum hat eine Grundfläche von 60 m2 und eine Raumhöhe von 3 m. Der nach DIN 1946, Teil 7 erforderliche minimale Raumluftwechsel ergibt sich nach der Faustformel:

Dadurch ergibt sich in unserem Fall ein geforderter mini-maler Abluftvolumenstrom von 1500 m3/h. Der Laborraum setzt sich aus folgenden abgesaugten Einheiten zusammen:

Bild 10.1: Kostenarten

25m3/h x m2

25m3 pro Stunde Abluftvolu-menstrom, multipliziert mit der Hauptnutzfläche des Labors in m2.

Anzahl abgesaugte Einheit VMAX

in m3/h VMIN

in m3/h

2 Tischabzug 1200 450 200



1 begehbarer Abzug 1500 850 250

6 Unterbauabsaugung 60 60

1 Schrankabsaugung 150 150

Tabelle 10.1: Auflistung der abgesaugten Einheiten

Der VMIN-Wert wird nur bei einem geregelten Abzug oder beim geregelten Tag/Nacht-Betrieb in Ansatz gebracht. Beim ungeregelten Betrieb ist immer VMAX in der Luft-mengenbilanz zu berücksichtigen. Der VMIN-Wert kann noch weiter reduziert werden, was allerdings aus Gründen der Robustheit nicht empfeh-lenswert ist. Die Unterbau– und die Schrankabsaugung sind mit jeweils einem eigenen mechanischen Volumenstrom-regler ausgestattet und als Dauerabsaugung ausgelegt.

Gesamtkosten

fixe KostenvariableKosten

Investition

Instandhaltung

Energie

Wartungund

Betrieb

3.1 Vergleich der Betriebsarten 3.1.1 Ungeregelter Betrieb Bei dieser Betriebsart erfolgt keine Umschaltung in den reduzierten Nachtbetrieb (arbeitsfreie Zeit). Die Abzüge werden immer mit 100 % Abluftmenge betrieben. In die-ser Betriebsart fallen die maximalen Betriebskosten an. 3.1.2 Tag/Nacht-Betrieb Diese Betriebsart ist bereits eine klassische 2-Punkt-Anlagenregelung. Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit 100 % Abluftmenge betrieben. Im Nachtbetrieb und in der sonstigen arbeitsfreien Zeit werden die Abzüge mit reduzierter Abluftmenge betrieben. In dieser Betriebsart wird bereits ein erhebliches Einsparpotenzial der Be-triebskosten realisiert. 3.1.3 Vollvariable Regelung ohne Automatischen Frontschieber Controller ASC-300 Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit variablen Abluft-mengen zwischen VMIN und VMAX in Abhängigkeit der Frontschieber– und Seitenschieberstellung betrieben. Ohne Automatischen Frontschieber Controller wird eine Gleichzeitigkeit von 40 % angesetzt, d.h. bei 60 % der Abzüge sind die Frontschieber geschlossen und bei 40 % der Abzüge sind die Frontschieber geöffnet. In dieser Betriebsart werden, im Verhältnis zum Tag/Nacht-Betrieb, nochmals die Betriebskosten gesenkt. 3.1.4 Vollvariable Regelung mit Automatischen Frontschieber Controller ASC-300 Die Abzüge werden im Tagbetrieb mit variablen Abluft-mengen zwischen VMIN und VMAX in Abhängigkeit der Frontschieber– und Seitenschieberstellung betrieben. Mit Automatischen Frontschieber Controller wird eine Gleichzeitigkeit von 10 % angesetzt, d.h. bei 90 % der Abzüge sind die Frontschieber geschlossen und bei 10 % der Abzüge sind die Frontschieber geöffnet. In dieser Betriebsart wird das maximale Einsparpotenzial der Betriebskosten erreicht. 3.2 Gleichzeitigkeit Unter Gleichzeitigkeit versteht man, dass im geregelten Betrieb nicht alle Abzüge mit der Abluftmenge VMIN betrieben werden. Es sind in der Praxis immer Front- und/oder Seitenschieber geöffnet, wodurch die Rege-lung in Abhängigkeit der Front– und Seitenschieber die benötigte Abluftmenge ausregelt. Durch den Einsatz des automatischen Schneider Frontschieber Controllers ASC-300 von SCHAKO lässt sich die Gleichzeitigkeit wesentlich verbessern, da in der Regel alle Frontschieber geschlossen sind.

Neben dem zusätzlichem Sicherheitsaspekt wird noch ein erhebliches Einsparpotenzial der Betriebskosten erzielt. Als praktische Annahmen werden folgende Werte angesetzt:



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Register 10.0

Beispiel: Bei einer Gleichzeitigkeit von GZ = 40 % sind bei 4 von 10 Abzügen die Frontschieber geöffnet. Die Abluftmenge errechnet sich nach der Formel:

Automatischer Frontschieber Controller ASC-300

Gleichzeitigkeit in %

ohne 40

mit 10

Tabelle 10.2: Gleichzeitigkeit ohne und mit Automatischen Frontschieber Controller

VABLUFT = (VMAX - VMIN) * GZ + VMIN

4.1 Annahmen für die Wirtschaftlichkeits- berechnung Folgende Annahmen werden getroffen: • 10 gleiche Laborräume • Laborraum laut Luftmengenbilanz • Laborraumgröße 60 m2 • Tagbetrieb (8-facher Raumluftwechsel=1500 m3/h) • Nachtbetrieb (4-facher Raumluftwechsel=750 m3/h) • Arbeitszeit = 2600 h/Jahr (260 Tage * 10 h) • arbeitsfreie Zeit = 6160 h/Jahr (260 Tage * 14 h +

105 Tage * 24 h) • Zulufttemperatur: 22° C bei Heizbetrieb (50 % rel.

Feuchte) und 18°C bei Kühlbetrieb • 1,00 € pro 1000m3 erwärmte und gekühlte Luft • Anlagekosten: 25,00 € pro m3 für die zentrale

Lüftungsanlage mit Heiz– und Kühl- register

Damit ergeben sich in unseren Laborraum folgende Abluftwerte:

VMAX

in m3/h VMIN

in m3/h ungeregelt VABLUFT

geregelt GZ = 40%

VABLUFT geregelt

GZ = 10%

4450 1500 4450 2680 1795


Seite 4

Register 10.0


5.1 Luftmengenbilanz In der Tabelle 10.3 ist die Luftmengenbilanz für die verschiedenen Betriebsarten aufgeführt.

An-zahl

abgesaugte Einheit Regelungs-typ

SCHAKO

VMAX/Einheit in m3/h

VMIN/Einheit in m3/h

Betriebsarten VABLUFT in m3/h

ungeregelt Tag/Nacht geregelt GZ = 40 %

geregelt GZ = 10 %

2 Tischabzug 1200 FC-500 450 200 900 900/400 600 450

3 Tischabzug 1500 FC-500 650 200 1.950 1.950/600 1.140 735

1 Tischabzug 1800 FC-500 750 250 750 750/250 450 300

1 begehbarer Abzug 1500 FC-500 850 250 850 850/250 490 310

6 Unterbauabsaugung VRM-100/80 60 60 360 360/360 360 360

1 Schrankabsaugung VRM-100 150 150 150 150/150 150 150

Abluftmenge Tag/Laborraum in m3/h 4.960 4.960/Nacht 3.190 2.305

Abluftmenge Nacht/Laborraum in m3/h 4.960 2.010 siehe 1)

510 + 250 siehe 2)

510 + 250 siehe 2)

Abluftmenge gesamt Tag für 10 Laborräume in m3/h 49.600 49.600 31.900 23.050

Abluftmenge gesamt Nacht für 10 Laborräume in m3/h 49.600 20.100 7.060 7.060

Auslegung Abluftanlage in m3/h 50.000 (100 %)

50.000 (100 %)

40.000 (80 %)

35.000 (70 %)

45.000 45.000 36.000 31.500 Auslegung Zuluftanlage in m3/h (ca. 90 % der Abluft)

Tabelle 10.3: Luftmengenbilanz

Anmerkungen: 1) Der Nachtbetrieb errechnet sich aus den VMIN- Werten der abgesaugten Einheiten. Bei diesen Abluftmengen ist auch im Nachtbetrieb eine eingeschränkte Nutzung der Abzüge möglich. 2) Der 4-fache Raumluftwechsel bei Nachtbetrieb ist mit 750 m3/h gefordert. Die Abluftmenge ist die Addition der dauerabgesaugten Einheiten (360 + 150 = 510 m3/h) und eines begehbaren Abzugs 1500 (250 m3/h). Alle anderen Abzüge sind ausgeschaltet ( = 0 m3/h). Wird während des Nachtbetriebs gearbeitet, können die abge- schalteten Abzüge bzw. der gesamte Laborraum in den Tagbetrieb geschaltet werden.

6.1 Betriebskostenvergleich In der Tabelle 10.4 sind die Betriebskosten für die verschiedenen Betriebsarten aufgeführt.



Seite 5

Register 10.0

Betriebskostenvergleich Betriebsarten VABLUFT in m3/h


geregelt GZ = 10 %

Tagbetrieb

Luftmenge in m3/h 49.600 49.600 31.900 23.050

Betriebsstunden/Jahr (10 h/Tag * 260 Tage/Jahr) 2.600 2.600 2.600 2.600

Kosten für erwärmte und gekühlte Luft pro 1000 m3 1,00 € 1,00 € 1,00 € 1,00 €

Kosten/Jahr 128.960,00 128.960,00 82.940,00 59.930,00

Nachtbetrieb

Luftmenge in m3/h 49.600 20.100 7.060 7.060

arbeitsfreie Stunden/Jahr (14 h/Tag * 260 Tage/Jahr = 3.640 h + 24 h/Tag * 105 Tage/Jahr = 2.520 h)

6.160 6.160 6.160 6.160

Kosten für erwärmte und gekühlte Luft pro 1000 m3 1,00 € 1,00 € 1,00 € 1,00 €

Kosten/Jahr 305.536,00 123.816,00 43.489,60 43.489,60

Gesamtbetriebskosten/Jahr 434.496,00 252.776,00 126.429,60 103.419,60

prozentuale Einsparung 0,0 % 41,8 % 70,9 % 76,2 %

Dieser Betriebskostenvergleich zeigt eindeutig das enorme Einsparpotenzial der unterschiedlichen Betriebsarten. Die Tag/Nacht-Betriebsart ist das absolute Minimum einer energetisch geplanten Anlage und spart bereits 41,8 %, bezogen auf die ungeregelte Betriebsart, der Betriebskosten ein. Der geregelte Abzug mit einer Gleichzeitigkeit von 40 % (ohne Automatischen Frontschieber Controller) spart zum Tag/Nacht-Betrieb nochmals 50 % der Betriebs-kosten ein. Der geregelte Abzug mit einer Gleichzeitigkeit von 10 % (mit Automatischen Frontschieber Controller) ist die effektivste Betriebsart und spart zum Tag/Nacht-Betrieb insgesamt 59,1 % der Betriebskosten ein.

Tabelle 10.4: Betriebskosten


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Register 10.0


Investitionskostenvergleich Betriebsarten VABLUFT in m3/h


geregelt GZ = 10 %

Auslegungsluftmenge in m3/h 50.000 50.000 40.000 35.000

Anlagekosten pro m3 in € 25,00 25,00 25,00 25,00

Gesamtkosten der Lüftungsanlage 1.250.000,00 1.250.000,00 1.000.000,00 875.000,00

Funktionsanzeige Schneider FM-500 (7*10)*450,00 € 31.500,00 31.500,00 -- --

Mechanischer Regler SCHAKO VRM-xxx, konstant, DD-Lack, (6)Unterbau-, (1)Schrankabsaugung und (7)Laborabzüge (6*10 + 1*10)*180,00 € + (7*10)*200,00 €

12.600,00 14.000,00

12.600,00

--

12.600,00

--

12.600,00

--

Volumenstromregler SCHAKO VRA-xxx, PPs, 2-stufig (7*10)*600,00 €

-- 42.000,00 -- --

Laborabzugsregelung Schneider FC-500(7*10)*1.300,00 €

--

--

91.000,00

91.000,00

Automatischer Frontschieber Controller Schneider ASC-300 (7*10)*900,00 €

--

--

--

63.000,00

Gruppencontroller für Zuluft/Abluft Schneider GZA-300 (24 Eingänge, 4 Ausgänge) = 3*850,00 €

--

--

2.550,00

2.550,00

Verkabelung (7+10)*80 € für VRE-xxx und (7+10)*120 € für FC-500Montage (7+10)*100 € für ASC-300

-- -- --

5.600,00 -- --

-- 8.400,00 7.000,00

-- 8.400,00 7.000,00

Inbetriebnahme (7+10)*50 € für VRM-xxx/VRE-xxx (7+10)*125 € für FC-500 (7+10)*80 € für ASC-300

3.500,00 -- --

3.500,00 -- --

-- 8.750,00

--

-- 8.750,00 5.600,00

Gesamtinvestitionskosten 1.311.600,00 1.345.200,00 1.130.300,00 1.073.900,00

prozentuale Einsparung 2,5 % 0,0 % 16,0 % 20,2 %

7.1 Investitionskostenvergleich In der Tabelle 10.5 sind die Invstitionskosten für die verschiedenen Betriebsarten aufgeführt.

Tabelle 10.5: Investitionskosten

Dieser Investitionskostenvergleich zeigt eindeutig das enorme Einsparpotenzial der unterschiedlichen Betriebsarten. Die Tag/Nacht-Betriebsart ist das absolute Minimum einer energetisch geplanten Anlage und wird als Basis-investition angesehen. Die, im Verhältnis zur ungeregel-ten Betriebsart, etwas höhere Gesamtinvestition amorti-siert sich durch die Betriebskostenersparnis bereits nach ca. zwei Monaten Betriebszeit der Gesamtanlage. Die vollvariabel geregelte Betriebsart (FC-500) mit Automatischen Frontschieber Controller (ASC-300) bietet bei den Gesamtinvestitionskosten das größte Einsparpotenzial.

8.1 Fazit Die vollvariabel geregelte Betriebsart (FC-500) mit Automatischen Frontschieber Controller (ASC-300) ist das sicherste System, da der Frontschieber automatisch geschlossen wird, sobald kein Nutzer am Laborabzug arbeitet. Sowohl bei den Gesamtinvestitionskosten als auch bei den Betriebskosten bietet die geregelte Betriebsart mit einer Gleichzeitigkeit von 10% (ASC-300) das größte Einsparpotenzial. Die Schneider-Produkte zur Laborlüftung von SCHAKO sparen Investitions- und Betriebskosten und bieten den zusätzlichen Nutzen einer verbesserten Sicherheit für den Menschen. SCHAKO und Schneider. Die Experten in der Laborlüftungstechnik.

LabSystem Referenzprojekte

Inhaltsverzeichnis Register Kapitel Titel Seite 11.0 1.1 Referenzliste 2


Register 2.0 LabSystem Referenzprojekte

Seite 1

Register 11.0


Seite 2

Register 11.0


1.1 Referenzliste Viele erfolgreich realisierte Großprojekte sprechen für sich. Diese Referenzliste ist nur ein Auszug. Wenn Sie wei-tere Informationen wünschen, wenden Sie sich bitte an uns.

Referenzprojekte

Industrie/Chemie/Pharmazie

AVENTIS AG

BASF AG

BAYER AG

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CILAG AG

BOEHRINGER Ingelheim

BOEHRINGER Biberach

BIOTECHNOLOGIEZENTRUM Heidelberg

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CLARIANT Basel

HOFMANN LA ROCHE

GOEDECKE Freiburg

GRÜNENTHAL

ITP

LEG Stuttgart

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BASF Limburger Hof, Ludwigshafen

RWTH Aachen

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MAX-PLANCK-INSTITUT Stuttgart

FRAUNHOFER-INSTITUT

CHARITÉ-Berlin

ADLERSHOF-Berlin

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BERGMANN KASERNE Hamburg

IFZ Gießen

KERNFORSCHUNGSZENTRUM Karlsruhe



Seite 3

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Universitäten • Fachhochschulen

ETH-Zürich

FH-Sigmaringen

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Uni Freiburg

Uni Golm

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Uni Greifswald

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Uni Potsdam

Uni Regensburg

Uni Stuttgart

Uni Wuppertal

Uni Wismar


Seite 4

Register 11.0


Wir sind Experten in der Lüftungstechnik

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Die nebenstehende Referenzliste ist nur ein Auszug.

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Unsere Produkte zur Laborlüftung

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Ferdinand Schad KG · D-78600 Kolbingen

Tel. +49-(0) 74 63/9 80-0 · Fax +49-(0) 74 63/9 80-2 00

E-mail: [email protected]

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