VAV-Systemlösung

Aufgabe:

Das VAV-System für ein neues, energieeffizientes Bürogebäude soll die Gewerke Heizung, Lüftung und Klimatechnik (HLK) integrieren. Die folgenden Funktionen sind für jeden einzelnen Büroraum erforderlich: 

  • Bedarfsgesteuerte Lüftung basierend auf CO2-Sensoren und Anwesenheit,
  • Regelung der Raumtemperatur mit vom Benutzer einstellbarem Offset,
  • Regelung der Temperatur und der Anwesenheit durch den Benutzer über an der Wand befestigte Panels,
  • Webbasierte Steuerung für Mobilgeräte.

Das VAV-System soll sich mit einem bestehenden Klimagerät verbinden, um

  • den erforderlichen Luftbedarf an das Klimagerät zu kommunizieren sowie
  • Werte bezüglich der Temperatur und Qualität der Außenluft vom Klimagerät zur Optimierung der Steuerung zu erhalten.

Das VAV-System soll über eine Operating Workstation für Wartungsarbeiten konfigurierbar sein. Mobile Endgeräte sollen für das Einrichten und das Balancieren des Lüftungssystems eingesetzt werden.

Lösung:

Für die Lösung werden die folgenden Produkte verwendet:

  • LIOB-AIR1 Geräte zur Lüftungssteuerung,
  • LWEB-900 als Operating Workstation,
  • L-STAT Raumbediengeräte für Standard-Büroräume,
  • L-VIS Raumbediengeräte für Konferenz- und Gemeinschaftsräume.

Die LIOB-AIR1 Geräte werden in allen belüfteten Räumen angebracht. Jeder LIOB-AIR1 misst den Luftstrom mit Hilfe des integrierten Differenzdrucksensors und steuert eine Klappe mittels Direktantriebes. Mit seinen zusätzlichen physikalischen Eingängen wird die Zulufttemperatur für einen optimalen Raumkomfort gemessen sowie Fensterkontakte für die Energiesperrfunktion überwacht. Die TRIAC-Ausgänge des Geräts steuern die Ventile der Heizwasser-Perimeterheizung und der Heizwassernacherwärmung. Relais-Ausgänge werden dazu verwendet, um den seriellen Ventilator der VAV-Box zu steuern.

Die physikalischen Ein- und Ausgänge des LIOB-AIR1 werden durch die Fernbedienungsausstattung der L-STAT Raumbediengeräte ergänzt. Das L-STAT Gerät misst die Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit sowie die CO2-Konzentration des betroffenen Raums. Der Benutzer kann seine individuelle Wohlfühltemperatur auswählen sowie Ventilatoreinstellungen treffen. Die Anwesenheit wird mittels des integrierten Anwesenheitssensors festgestellt, aber natürlich kann diese auch manuell signalisiert werden.

Konferenzräume sowie öffentliche und gemeinschaftliche Bereiche werden mit LVIS-3ME7 Touch Panels ausgestattet. Die rahmenlose Glasfront der Bediengeräte integriert sich nahtlos in jeden Innenraum. Das Design der graphischen Projekte reflektiert die Unternehmensidentität des Eigentümers.

Das gesamte VAV-System sowie die Visualisierung wurden mit der L-STUDIO Anwendung erstellt, diese erlaubt es, die Logikanwendung sowie die Visualisierung nebeneinander zu entwerfen. Die VAV-Bibliothek stellte die Vorlagen zur Erstellung der VAV-Typen die für das Projekt erforderlich waren zur Verfügung. Die Kommunikation zwischen den VAV-Boxen und dem Klimagerät wurde automatisch in L-STUDIO erstellt, somit wurde kein externes Binding-Tool benötigt. Die graphischen Symbole der VAV-Bibliothek ermöglichten dem Integrator eine schnelle Erstellung des Visualisierungsprojektes nach Wunsch des Kunden.

LWEB-900 wurde als primäre Operating Workstation eingesetzt. Sie unterstützt alle Aufgaben von der Projekterstellung über Parametrierung bis hin zu Wartung. 

Die LIOB-AIR Systemhierarchie:

 

LIOB-AIR Systemhierarchie

Ein Gebäude (Building) besteht aus mehreren Stockwerken (Floors) und diese bestehen wiederum aus mehreren Bereichen (Areas). Für große Liegenschaften kann auch ein Campus mit mehreren Gebäuden entstehen. Einzelne Bereiche (Areas), Stockwerke (Floors) und Gebäude (Building) werden von Manager Komponenten verwaltet. Ein Manager ist eine Softwarekomponente, die auf einem beliebigen LIOB-AIR ausgeführt werden kann. Der Manager eines Bereiches aggregiert die Daten wie CO2-Gehalt im Bereich, benötigter Volumenstrom im Bereich, benötigter Frischluftanteil im Bereich, usw. von allen LIOB-AIR VAV-Controllern in seinem Bereich und meldet diese aggregierten Datenpunkte an den Floor Manager. Der Floor Manager aggregiert die Ergebnisse aller Area Manager in seinem Stockwerk und meldet die aggregierten Daten an den Building Manager. Der Building Manager kommuniziert mit dem Lüftungsgerät und versorgt das Lüftungsgerät mit den Informationen für einen energieoptimierten Betrieb der Anlage. Jeder Manager kann bis zu 8 unterschiedliche Lüftungszonen verwalten und somit diese Aggregationen für bis zu 8 Lüftungsgeräte bereitstellen. Die Kommunikation zwischen den LIOB-AIR VAV-Controllern wird automatisch erstellt und passt sich auch automatisch an Änderungen der Anlage an. 

Vorteile: 

Die LIOB-AIR Anwendung bietet alle Steuerungsfunktionen für jede beliebige Kombination von Sensoren und Aktoren  und kann ganz leicht an die Sensorausstattung des Projektes angepasst werden. Der Integrator hat die Wahl zwischen verfügbaren Aktorentypen, wie stetiger oder 3-Punkt Klappenantrieb, oder verschiedenen Nacherwärmungsaktoren.

Das VAV-System kann vom Balancer mittels Mobilgerät oder LWEB-900 Operating Workstation parametriert werden. Die integrierte LWEB-802 Anwendung ermöglicht es, unterschiedliche Zugriffsrechte für den Balancer und den Systemadministrator festzulegen. Balanceaufgaben, wie das Kalibrieren und  Abstimmen des Klappensystems, können auch direkt in der LWEB-802 Anwendung erfolgen.

Der VAV-Controller des LIOB-AIR Systems kommuniziert mit dem Klimagerät und tauscht dabei Informationen über Luftversorgung sowie Luftbedarf aus. Das System ist in der Lage, den Luftbedarf pro Versorgungszone automatisch zusammenzufassen und etwaige Änderungen an das Klimagerät zu kommunizieren. Das Klimagerät kann auch nach Luftströmen verlangen. Ist das der Fall, so nehmen die VAV-Controller einfach ein Minimum an Luftmenge weg.

Jeder VAV-Controller bietet ASTTM­-Funktionen (Alarming, Scheduling, und Trending) die entweder eigenständig oder gemeinsam mit LWEB-900 verwendet werden können.

Das LIOB-AIR1 Gerät unterstützt die folgenden Funktionen:

  • Variable Volumenstromregelung
  • Bedarfsgesteuerte Lüftung basierend auf verschiedenen Sensortypen (CO2, VOC, Anwesenheit)
  • Regelung der Temperatur
  • Regelung der Zulufttemperatur
  • Manuelle, sensorabhängige sowie geplante Anwesenheit
  • Unterstützung von seriellen und parallelen Ventilatoren
  • Unterstützung von elektrischer und Heizwassernacherwärmung
  • Unterstützung von elektrischen und Heizwasser-Perimeterheizungen
  • Unterstützung des L-STAT Raumbediengeräts
  • Integrierte LWEB-802 Konfigurationsanwendung für einen mobilen Zugriff
  • Automatische Kommunikation zwischen Klimagerät und VAV-Controller
  • Gruppierung der Zuluft- und Abluftboxen in komplexen Lüftungsszenarien
  • Zentrale Übersteuerungsfunktionen für Balance- und Servicearbeiten
  • Nahtlose Integration in das L-ROC System für die Steuerung der Jalousien und der Heizung
  • Integration in BACnet und CEA-709 Netzwerke

Anwendungsbereiche:

Die LIOB-AIR Lösung kann sowohl in schlichten, eigenständigen VAV-Installationen als auch in großen Bürogebäuden mit mehreren Klimageräten und Gebäudeleitsystemen zum Einsatz kommen.  

 

Referenzen: