UNIREG univerzální regulátor

Informace

UNIREG je univerzální regulátor určený pro řízení výkonu ohřívače vzduchotechnické jednotky v závislosti na teplotě v místnosti nebo přívodním potrubí. Je k dispozici 3bodový výstup nebo analogový výstup 0–10 V. Ohřívač může být:
• teplovodní – tříbodově řízený servopohon směšovacího ventilu (alternativně lze použít i servopohon s řídicím napětím 0–10 V).
• elektrický – řídí triakový spínač napětím 0 –10 V
Elektrické ohřívače s vestavěnou výkonovou částí a vstupem 0–10 V mohou být regulátorem řízeny přímo. Elektrické ohřívače bez výkonové části musí být připojeny přes výkonový regulátor (např. JTR 2, JTR 12, JTR 18, JTR 24, TTC 40, TTC 2000).

Pomocí otočných ovladačů lze uživatelsky měnit požadovanou teplotu, proporcionální konstantu regulátoru (kaskádní činitel) a nastavit minimální teplotu přiváděného vzduchu pro dotápění větraného prostoru. Požadovanou teplotu lze nastavovat i dálkově. Volba funkcí regulátoru UNIREG podle použité vzduchotechnické jednotky a způsobu instalace čidel se provádí miniaturními přepínači na desce plošných spojů; ty jsou přístupné pod krytem svorkovnice poruchového relé.

Technické parametry
Základní technické údaje
- napájecí napětí 24 V AC
- interní jištění T 500 mA
(funkční rozsah 20…35 V AC, předpokládá se napájení z bezpečnostního oddělovacího transformátoru 230 V/23 V nebo 230 V/24 V, tolerance vstupního síťového napětí ±10%)
- spotřeba 2 VA
- provozní teplota 0 až 40°C
- teplota při skladování -20 až 50°C
- vlhkost okolí max. 90% relativní vlhkosti, bez kondenzace
- rozměry (Š x V x H) 105 x 90 x 73 mm
- montáž na lištu DIN TS35
- krytí IP20
- materiál krabičky Noryl UL94 V-0

Vstupy
Čidla obecně
a) hlavní čidlo
b) omezovací čidlo
c) protimrazové čidlo (v případě regulace TV výměníku)
Nastavení teploty – volitelně externím potenciometrem cca 10 kΩ v rozsahu 0 až 30 °C
Chod ventilátoru – při rozepnutí vstupu (vypnutí ventilátoru) pouze temperuje TV výměník

Porucha elektrického ohřívače (havarijní termostat) – při rozepnutí vypne analogový výstup pro řízení výkonu elektrického ohřívače, rozpíná poruchové a signalizační relé

Teplotní čidla
Čidla se připojují dvoužilovým stíněným kabelem bez ohledu na polaritu, svorky v čidle jsou pouze 2 a nejsou zvlášť označeny.

Kontrola zapojení čidel
Je-li čidlo odpojeno od regulátoru, lze ho  kontrolovat ohmmetrem. Při 25°C má odpor  10,83 kΩ.

Typy teplotních čidel
TGBK 330 – do vzduchotechnického potrubí,  krytí IP67
TGBR 430 – do prostoru (místnosti), krytí IP30,  s volitelně využitelným ovládacím prvkem  pro nastavení teploty
TGBA 130 – příložné čidlo, krytí IP67
Bližší údaje jsou uvedeny v instalační příručce teplotních čidel nebo v katalogu.

Počet čidel připojených k regulátoru
K regulátoru se připojuje 1, 2 nebo 3 čidla. Vždy musí být připojeno hlavní čidlo, omezovací  čidlo se připojuje v případě regulace  na konstantní teplotu v místnosti. Je-li regulátor  použit pro řízení výkonu teplovodního  ohřívače, připojuje se ještě mrazové čidlo  na zpětné potrubí teplovodního okruhu.

Hlavní teplotní čidlo (S1)
Toto čidlo lze umístit na dvě pozice podle  požadované funkce regulace:
a) regulace na konstantní teplotu přiváděného  vzduchu — čidlo se umístí do přívodní  větve vzduchotechnického potrubí
b) regulace na konstantní teplotu  v místnosti – čidlo se umístí do větrané 
místnosti

Omezovací teplotní čidlo (S2)
Při regulaci na konstantní teplotu v místnosti  se za výměník umísťuje omezovací  teplotní čidlo, které omezuje rozkmit teploty  přiváděného vzduchu. V případě regulace  elektrického ohřívače zajišťuje omezení teploty  za ohřívačem do 40°C (při vyšší teplotě  ohřívač vypne).
Při regulaci na konstantní teplotu přívodního  vzduchu se omezovací teplotní čidlo  nepřipojuje.

Mrazové teplotní čidlo (S3)
Čidlo mrazové ochrany se umísťuje na zpětné  potrubí vodního okruhu teplovodního  ohřívače, co nejblíže k výměníku. Při regulaci  elektrického ohřívače se protimrazové čidlo  nepoužívá – svorky je nutné zkratovat.

Výstupy
Signál pro servopohon směšovacího ventilu  24 V AC, max. 0,4 A, tříbodový výstup

Signál pro řízení výkonu elektrického ohřívače  0 až 10 V, max. výstupní proud 10 mA

Signalizační relé 24 V AC, 2 A
Přepínací kontakt, přepne při nízké teplotě  a výpadku tepelné ochrany elektrického ohřívače

Poruchové relé 230 V AC, 5 A, 1250 VA / 150 W 
Rozepne při nízké teplotě a výpadku tepelné  ochrany elektrického ohřívače

Servopohon směšovacího ventilu
Servopohon směšovacího ventilu teplovodního  výměníku má napájecí napětí 24 V~  a je tříbodově ovládaný (signály otvírá  a zavírá). Regulátor řídí servopohon impulzy  s periodou 4 s se střídou, která odpovídá  regulační odchylce a nastaveným parametrům.  Odchylka větší než 20 °C vyvolá spojitý  výstupní signál. Při odchylce menší než  0,5 °C servopohon stojí.
Výstup na servopohon je jištěn pojistkou.  Alternativně je možné připojit i servopohon  řízený napětím 0–10 V – podrobnosti viz  ve schématu.
Kontrola směru otáčení:
Směšovací uzel musí být uspořádán podle obecných pokynů v bodu Směšovací uzel.  Při odpojení mrazového čidla musí servopohon otvírat.

Regulátor výkonu elektrického ohřívače
Elektrický výměník je připojen přes regulátor výkonu, který převádí analogový signál 0 až 10 V z výstupu regulátoru na řízený silový výstup pro připojení výměníku.

Poruchové relé
Tento kontakt rozepne při nízké teplotě  mrazového čidla a výpadku tepelné  ochrany elektrického ohřívače. V případě vzduchotechnické jednotky s teplovodním výměníkem by měl být kontakt zařazen do okruhu spínání ventilátoru. V případě elektrického výměníku se do okruhu ventilátoru vřadit nesmí.

Signalizační relé
Tento kontakt přepne při hlášení alarmu – nízké teplotě vody nebo přehřátí elektrického výměníku. Lze ho využít k signalizaci tohoto stavu.

Externí nastavení teploty
Dálkové nastavení teploty
Je-li regulátor přepnut do režimu vnějšího  nastavování požadované teploty, nastavuje se  teplota pomocí dálkového ovladače – lze použít  např. teplotní čidlo s ovladačem TGBR 430  (lze využít i jen nastavovací prvek pro teplotu)  nebo jiným potenciometrem připojeným na svorky externího nastavení teploty. Teplotu lze nastavovat v rozsahu 0 až 30 °C.

Externí posun nastavené teploty
Tímto vstupem lze provádět posun nastavené teploty o ±15 °C.
Napětí 5 V nebo ponechání vstupu volného znamená nulový posun teploty. Napětí 10 V vede k posunu nastavené teploty o +15 °C, napětí 0 V nastaví posun -15 °C. Závislost není lineární.
Vstup lze využít například k útlumu teploty (v kombinaci se spínacími hodinkami).

Chod ventilátoru
Viz schéma základního zapojení silové části. Tento vstup přepíná regulátor mezi stavem zastaveného provozu a stavem provozu. Vstup je standardně spřažen s chodem ventilátoru VZT.

Porucha elektrického ohřívače
Viz schéma základního zapojení silové části. Na tento vstup se připojí rozpínací beznapěťový kontakt v obvodu havarijní tepelné ochrany elektrického výměníku. Při jeho rozepnutí sepnou poplachová relé a rozsvítí se kontrolka ALARM. Poplach havarijní tepelné ochrany se nuluje stiskem nulovacího tlačítka na panelu regulátoru (použijte vhodný předmět, např. sirku, špejli apod.) nebo přerušením napájecího napětí regulátoru. Havarijní termostat musí být zapojen do obvodu silového napájení elektrického výměníku, nikoli jenom na svorky regulátoru a někdy vyžaduje ruční deblokaci termostatu. Při regulaci teplovodního ohřívače je tento vstup zkratován.

Popis funkce regulátoru
Nastavení požadované teploty (SETPOINT)
Zde nastavte požadovanou teplotu. Činnost regulátoru se liší podle typu regulace (určen instalací a nastavením):

Regulace na konstantní teplotu přiváděného vzduchu
Řídicí teplotní čidlo měří teplotu přiváděného vzduchu, regulátor reguluje výkon příslušného ohřívače tak, aby teplota přiváděného vzduch odpovídala nastavené teplotě. Nastavení CF a MIN zde nemají význam. Regulace na konstantní teplotu v místnosti Řídicí teplotní čidlo měří teplotu ve větraném prostoru. Pokud je změřená teplota vyšší nebo stejná jako nastavená, je přiváděný vzduchu dohříván na teplotu nastavenou knoflíkem MIN. Pokud je v prostoru chladněji, zvyšuje se teplota vzduchu v závislosti na nastavení CF.
Zvýšení teploty = (rozdíl teploty nastavené a v prostoru) x CF.

Typy regulace
Pomocí přepínačů pod krytkou svorkovnice lze nastavit typ regulace. Důležité: Nastavení přepínačů a skutečné umístění teplotních čidel si vždy musí odpovídat.

Regulace na konstantní teplotu přiváděného vzduchu
Regulátor reguluje výkon příslušného výměníku tak, aby teplota výstupního vzduchu odpovídala nastavené teplotě. Hlavní čidlo se umístí do přívodní větve vzduchotechnického potrubí, omezovací čidlo se nepřipojuje. Kaskádní činitel CF musí být nastaven na 1 (resp. se neuplatňuje).

Regulace na konstantní teplotu v místnosti
Cílem regulace je dosažení požadované teploty v prostoru. Využívá se kaskádní regulace s omezením minimální teploty přívodního vzduchu. Hlavní čidlo se umístí do větraného prostoru, omezovací čidlo se umístí za ohřívač v místě s dostatečným promícháním vzduchu. Pokud je teplota v místnosti vyšší nebo rovná nastavené hodnotě, regulátor bude udržovat teplotu přívodního vzduchu na hodnotě nastavené ovladačem MIN (nastavená minimální teplota přiváděného vzduchu). Pokud teplota v prostoru klesne pod nastavenou hodnotu, regulátor se snaží tento stav kompenzovat zvýšením teploty přiváděného vzduchu. Míru zvyšování teploty přívodního vzduchu určuje kaskádní činitel CF. Je-li např. v prostoru o 2°C méně než je nastavená teplota a CF=5, přivádí regulátor do prostoru vzduch o teplotě o 10°C vyšší než je nastavená teplota.

Kaskádní činitel je třeba nastavit s ohledem na setrvačnost regulované soustavy tak, aby nedocházelo ke kmitání teploty. Menší činitel způsobí větší stabilitu systému, větší způsobí rychlejší korekci rozdílu teploty.

Minimální teplotu je třeba zvolit s ohledem na tepelné zisky v prostoru, aby se přiváděným vzduchem toto teplo dokázalo odvést. Vysoká minimální teplota by způsobovala nemožnost korekce vnitřní teploty směrem dolů (prostor by byl stále přetopen, nízká by mohla způsobit nebezpečí výpadku vzduchotechniky z důvodu nebezpečí zamrznutí teplovodního výměníku.

Protimrazová ochrana
Klesne-li teplota na čidle mrazové ochrany pod 10 °C, začne regulátor trvale otevírat vodní ventil. Při poklesu pod 5°C změní svůj stav poplachové a signalizační relé (je-li součástí obvodu ventilátoru, vypne se ventilátor) a rozsvítí se kontrolka ALARM. Poplach protimrazové ochrany se nuluje stiskem tlačítka RESET na panelu regulátoru (tlačítko je pod úrovní panelu, použijte vhodný nástroj) nebo přerušením napájecího napětí regulátoru.

Režim zastaveného provozu
Do tohoto režimu přejde regulátor rozpojením vstupu chodu ventilátoru. V tomto režimu se snaží udržet v místě mrazového čidla 25°C (v případě regulace teplovodního výměníku). Tato funkce minimalizuje nebezpečí zamrznutí (výpadku) a nepříjemného studeného závanu při spuštění vzduchotechnické jednotky. V případě elektrického ohřevu je v režimu zastaveného provozu blokován výstup na elektrický výměník (vstup protimrazového čidla musí být zkratován)

Nastavení typu regulace
Funkce regulátoru lze nastavovat pomocí pěti přepínačů (sekce 6 je bez funkce) umístěných pod krytkou levé dolní svorkovnice. Krytku odkryjeme tak, že vhodný šroubovák (o šířce max. 3 mm) zasouváme shora do drážky ve středu krytky až do okamžiku klapnutí a uvolnění krytky.

Typ regulace se nastavuje pomocí přepínačů 1, 3, 4 a 5.

Regulace s konstantní teplotou přiváděného vzduchu
1 a 4 = OFF (poloha šoupátka dole)
3 a 5 = ON (poloha šoupátka nahoře)

Regulace na konstantní teplotu v místnosti
1 a 4 = ON
3 a 5 = OFF

Nastavování teploty
Nastavení na regulátoru
2 = ON

Dálkové nastavení
2 = OFF

Místní nastavení teploty
Teplota se místně nastavuje knoflíkem SETPOINT na panelu regulátoru. Lze ji nastavit v rozsahu 0 až 30 °C.

Kaskádní činitel
Kaskádní činitel se nastaví knoflíkem CF v rozsahu 1 až 15 dle postupu popsaném v kapitole Regulace na konstantní teplotu v místnosti.

Minimální mezní teplota
Parametr udává minimální teplotu přiváděného vzduchu při kaskádní regulaci. Nastaví se pomocí knoflíku MIN v rozsahu 0 až 30 °C.

Připojení prvků MaR
Směšovací uzel
Obrázek zachycuje správné uspořádání směšovacího uzlu:
Směšovací uzel musí být umístěn v bezprostřední blízkosti teplovodního výměníku. Před směšovacím ventilem by měl být zkrat zachovávající konstantní tlakové poměry na primární straně. Správná poloha směšovacího ventilu (s kuželkou, svislý posuv) je dána montáží. Levnější a často používanou alternativou směš. ventilu jsou směšovací (regulační) klapky (ESBE). Správná poloha servopohonu a ovládací hřídele se nastaví tak, aby zářez na ovládací hřídeli byl ve stavu otevřeno v poloze B, ve stavu zavřeno v poloze A (nikoli v AB). Po správném natočení ovládací hřídele může být nutné otočit štítek se stupnicí na směšovací klapce. Správný návrh a instalace směšovacího uzlu jsou rozhodující pro výslednou regulační funkci. Při předimenzování směšovacího ventilu může být nemožné dosáhnout žádané stability teploty.

Připojení čidel
Teplotní čidla připojíme podle schémat v kapitole 8 doporučeným nebo ekvivalentním typem kabelu. Stínění kabelu se ukončí v bezprostřední blízkosti připojovacích svorek vodičů.

Poruchové hlášení (ALARM)
Není obvykle chybou regulátoru, ale pouze reakcí na rizikové provozní podmínky. Vzduchotechnika je odstavena. Vynulování alarmu je možné až po odstranění příčiny alarmu. Opakované výskyty alarmů musí vyřešit odborník.
U teplovodního ohřívače se jedná o riziko zamrznutí a popraskání výměníku (příčinou může být např. nedostatečný přísun topné vody).
U elektrického ohřívače alarm signalizuje riziko přehřátí, v krajním případě požáru (příčinou může být např. neudržovaný filtr a tím snížené množství přiváděného vzduchu)

Interní pojistka
UNIREG a výstup na servopohon je interně jištěn trubičkovou pojistkou T 500 mA, rozměr 5x 20 mm. Pojistka je přístupná v pouzdru pod krytem levé dolní svorkovnice, výměna je možná pouze za typ stejných hodnot.

Obecné a bezpečnostní pokyny
Zařízení lze používat jen v určeném rozsahu použití, v bezvadném technicky bezpečném stavu, je nutné dbát všech upozornění v tomto instalačním návodu. Zabezpečovací okruhy nesmí být vyřazovány z funkce.

Elektrické připojení
Zařízení je určené pro montáž do rozvaděče. Napájení musí splňovat požadavky na obvody typu SELV, připojené obvody musí splňovat požadavky na zařízení izolační třídy III. Zapojení zařízení smí provádět pouze osoba splňující zákonné předpisy pro práci na elektrických zařízeních. Je nutno dodržet platné bezpečnostní normy, zejména ČSN 33 2000-4-41. Nezbytná je kontrola zapojení před spuštěním. Na zařízení musí být před uvedením do provozu prokazatelně provedena výchozí revize elektrického zařízení podle ČSN 33 1500 a ČSN 33 2000-6-61.

Zaškolení osob
Práce na zařízení smí provádět pracovníci s odpovídající elektrotechnickou kvalifikací, kteří jsou navíc proškoleni a seznámeni se správnou funkcí použitých komponent a vzduchotechniky jako celku. Pro obsluhu zařízení je nutno osoby provozovatele prokazatelně proškolit.

Konstrukční změny na zařízení
Na zařízení nesmí být provedeny žádné změny bez písemného souhlasu výrobce.

Údržba
Údržba zařízení je součástí údržby celého rozvaděče. Součástí údržby je kontrola dotažení svorek, zkontroluje se funkčnost zařízení v návaznosti na teplotu měřenou teplotními čidly apod. Zvýšenou pozornost je třeba věnovat zabezpečovacím obvodům (např. kapilárová protimrazová ochrana nebo tepelná ochrana elektrického ohřívače) včetně správné reakce řídicího systému. Nalezené závady je potřeba neprodleně odstranit. Tyto kontroly se provádějí alespoň 1x ročně (nebo podle místních podmínek častěji) pověřenou odbornou servisní firmou.
Při běžném provozu zařízení postačuje občasná kontrola stavu zařízení, jak je signalizováno kontrolkami regulátoru.
POZOR! Při jakékoli manipulaci se vzduchotechnickou jednotkou (např. kontrole řemenů ventilátoru nebo výměně filtru) je nutné vypnout hlavním vypínačem napájení celého rozvaděče a zajistit proti neočekávanému zapnutí!

Instalace a oživení
Povinné úkony při uvádění do provozu
• ověřit připojení správného napájení
• ověřit dotažení všech svorek
• zkontrolovat funkci servopohonů klapek a hladký chod klapek
• zkontrolovat funkci směšovacího ventilu, správně nastavit smysl otáčení jeho servopohonu (v případě regulace teplovodního výměníku)
• zvláštní pozornost je třeba věnovat obvodu tepelné ochrany elektrického ohřívače (v případě regulace elektrického výměníku)
• dle umístění řídicího čidla a voliče teploty správně nastavit DIP přepínače regulátoru
• dle charakteru VZT jednotky nastavit minimální mezní teplotu a kaskádní činitel
• ověřit funkci celého rozvaděče a všech připojených prvků
• provést výchozí revizi elektro celého rozvaděče podle pokynů v kapitole Obecné a bezpečnostní pokyny
• nutné je zaškolení osob, které budou zařízení obsluhovat, a pořídit o tom záznam

Elektrické zapojení zařízení
Způsob zapojení celého zařízení musí sledovat zejména hlediska bezpečnosti a elektromagnetické kompatibility, jak je definují platné normy.
Kabely musí být vně regulační jednotky zajištěny proti vytržení (např. uložením do elektroinstalační lišty).
Ochrana před nebezpečným dotykem živých a neživých částí regulátoru je zajištěna izolační třídou III a použitím napájecího zdroje SELV nebo PELV.
Délka připojených kabelů by neměla přesáhnout 30 m pro stíněné kabely s vertikálním převýšením do 20 m.

Oddělení obvodů bezpečného a síťového napětí
Na svorkách zařízení UNIREG je (resp. smí být připojeno) bezpečné (malé) napětí, kromě svorek poruchového relé (svorky 11–12), které může být zařazeno přímo do ovládacího obvodu stykačů s napětím 230 V. Tento obvod musí být od obvodů bezpečného napětí oddělen, jak je popsáno v následujícím bodu.

Oddělení z hlediska bezpečnosti
Oddělení v rozvaděči je prakticky možné:
• Prostorovým oddělením vodičů
• Vodiče bezpečného napětí musí být, kromě toho, že mají základní izolaci, uloženy v nekovovém plášti (přídavná izolace – např. izolační trubička).
• Je nutné zvážit možnost kontaktu obvodů různých napětí při uvolnění vodiče ze svorky. Pokud by ke kontaktu mohlo při případném uvolnění vodiče dojít, je nutné vodiče alespoň po dvojicích svázat nebo uložit do izolační trubičky. K sobě se svazují pouze vodiče stejných skupin napětí. • Není dovoleno vést společně obvody různých napětí (např. obvod čidla a napájení čerpadla) v běžně používaných typech kabelů.

Oddělení z hlediska EMC
Trasy kabelů bezpečného a síťového napětí musí být odděleny kvůli požadavkům elektromagnetické kompatibility.
• je nutné vybudovat 2 kabelové trasy ve vzájemné vzdálenosti alespoň 20–30 cm, pokud možno s minimálním křížením. Přípustná je i uzemněná kovová přepážka v celé výšce kovového uzemněného žlabu.

Další zásady EMC
Má-li hlavní přívod průřez vodičů menší než 6 mm², doporučujeme vzhledem k impedanci zemnicího vodiče pro odvedení VF rušení propojit regulátor se zemnicí soustavou vodičem o průřezu alespoň 6 mm2 (měď). Stínění kabelů se připojí v rozvaděči přímo na potenciál PE.

Certifikace – elektrická bezpečnost a EMC
Bezpečnost:
Dle ČSN EN 60730-1 +A1+A11+A12 (Automatická elektrická řídicí zařízení pro domácnost a pro podobné účely. Část 1: Všeobecné požadavky)

Elektromagnetická kompatibilita:
• vyzařování dle ČSN EN 50081-1:1994 (Elektromagnetická kompatibilita. Všeobecná norma týkající se vyzařování. Část první: Prostory obytné, obchodní a lehkého průmyslu)
• odolnost dle ČSN EN 61000-6-2:2000 (Elektromagnetická kompatibilita (EMC) – Část 6-2: Kmenové normy – Odolnost pro průmyslové prostředí)