Regler
Geregelte Größen, Reglertypen P und PI mit Parametern, konstante und zeitplanbasierte Sollwerte sowie Schlechtpunktregelung im Wärmenetz
Überblick
Regler passen in der Simulation die Stellgröße einer Komponente kontinuierlich an, um eine geregelte Größe auf ihrem Sollwert zu halten – etwa die Förderhöhe der geregelten Pumpe oder den Öffnungsgrad des geregelten Ventils. Ein Regler ist Bestandteil der Komponente in der Anlage; die Pumpe mit geregelter Druckhöhe und das geregelte Ventil erfordern zwingend einen Regler.
Aufruf
Im grafischen Anlageneditor eine geregelte Pumpe oder ein geregeltes Ventil auswählen; im Eigenschaften-Bereich der Komponente befindet sich der Abschnitt Regler. Von dort öffnet sich der Dialog Regler bearbeiten mit den Bereichen Geregelte Eigenschaft und Regelungstyp.
Geregelte Größen
| Geregelte Größe | Sollwert | Anwendungsfall |
|---|---|---|
| Temperaturdifferenz des folgenden Elements | Temperaturdifferenz in K | Spreizung über das nachfolgende Element (Wärmetauscher oder Wärmepumpe) einregeln, z. B. konstante Rücklauftemperatur an Abnehmern |
| Massenstrom | Massenstrom in kg/s | Ziel-Massenstrom im Element halten |
| Druckdifferenz am Schlechtpunkt | Druckdifferenz in bar | Pumpenregelung auf den ungünstigsten Abnehmer (siehe Schlechtpunktregelung unten) |
| Austrittstemperatur auf der Sekundärseite der folgenden Übergabestation | aus Heizkurve | Sekundärseitige Vorlauftemperatur der Übergabestation; der Sollwert stammt aus der Heizkurve, die im Gebäudebedarf der Abnehmer definiert ist |
| Heizleistungsbedarf des folgenden Elements | Leistung des Folgeelements | Förderhöhe wird so geregelt, dass die vorgegebene (vorzeichenbehaftete) Heiz-/Kühlleistung des folgenden Wärmeerzeugers gedeckt wird |
Größen mit Bezug auf ein “folgendes Element” erfordern eine passende Komponente direkt hinter dem geregelten Element: bei der Temperaturdifferenz des Folgeelements einen Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe, bei der Sekundärseiten-Austrittstemperatur eine Übergabestation, beim Heizleistungsbedarf einen idealen Wärme-/Kälteerzeuger.
Gut zu wissen:
Der Regler bezieht seine geregelte Größe immer aus dem unmittelbar nachfolgenden Element. Achten Sie deshalb auf die Reihenfolge in der Schaltung: Steht hinter der geregelten Pumpe nicht die passende Komponente, lässt sich die gewünschte geregelte Größe nicht sinnvoll auswerten. Platzieren Sie das Bezugselement direkt hinter dem Regelorgan.
Verfügbarkeit je Komponente:
| Komponente | Wählbare geregelte Größen |
|---|---|
| Pumpe, geregelte Druckhöhe | Massenstrom, Temperaturdifferenz des folgenden Elements, Druckdifferenz am Schlechtpunkt, Sekundärseiten-Austrittstemperatur, Heizleistungsbedarf des folgenden Elements |
| Geregeltes Ventil | Massenstrom, Temperaturdifferenz des folgenden Elements, Sekundärseiten-Austrittstemperatur |
Reglertypen und Parameter
Als Regelungstyp stehen P- und PI-Regler zur Verfügung. Bei den geregelten Größen Druckdifferenz am Schlechtpunkt und Heizleistungsbedarf des folgenden Elements entfällt die Auswahl des Regelungstyps – hier wird die Stellgröße direkt bestimmt.
| Parameter | Einheit | Bedeutung |
|---|---|---|
| Kp | – | Proportionalbeiwert |
| Ki | – | Integralbeiwert (nur PI-Regler) |
| Maximale Ausgabe des Reglers (Y-Max) | – | Begrenzung der Stellgröße bei Temperaturdifferenz- und Massenstromregelung; bei Ventilen und Wärmetauschern der maximale Zeta-Wert. Wert 0 deaktiviert die Begrenzung. |
| Min. Temperaturdifferenz | K | Minimale Temperaturdifferenz; nur bei der geregelten Größe Heizleistungsbedarf des folgenden Elements |
Sollwert: konstant oder Zeitplan
- Fester Sollwert – der Sollwert wird als konstanter Zahlenwert direkt im Dialog eingegeben (Temperaturdifferenz in K, Massenstrom in kg/s, Druckdifferenz in bar).
- Zeitplan – der Sollwert folgt einem Zeitplan aus der Zeitplan-Datenbank; je nach geregelter Größe als Temperaturdifferenz- oder Massenstrom-Zeitplan. Die Zeitplan-Option steht nur bei der Temperaturdifferenz- und Massenstromregelung zur Verfügung.
Zwei geregelte Größen beziehen ihren Sollwert nicht aus einem Zahlenwert: Bei der Sekundärseiten-Austrittstemperatur kommt er aus der Heizkurve der Abnehmer, beim Heizleistungsbedarf des folgenden Elements aus der vorgegebenen Leistung des Folgeelements.
Schlechtpunktregelung
Bei der Schlechtpunktregelung hält die geregelte Pumpe die Druckdifferenz am ungünstigsten Punkt des Netzes auf dem Sollwert: Aus den beobachteten kritischen Knoten wird derjenige mit der geringsten Druckdifferenz geregelt. Sinkt dort die Druckdifferenz, erhöht die Pumpe ihre Förderhöhe – so wird das Netz nur mit so viel Druck betrieben, wie der entfernteste Abnehmer tatsächlich benötigt.
Die zu beobachtenden kritischen Knoten werden im Komponenten-Editor unter Schlechtpunkt: über die Schaltfläche Auswahl … festgelegt. Der Sollwert ist die Druckdifferenz in bar.
Alternativ steht die Schlechtpunktregelung auch ohne detaillierte Anlage zur Verfügung: In der vereinfachten Energiezentrale als Pumpenregelungsmodus Schlechtpunktregler mit dem Parameter Differenzdruck am Abnehmer (bar) – siehe Anlagen-Konzept.