Większość producentów sterowników dedykowanych do sterowania klimatem w pomieszczeniu oferuje rozwiązania składające się z dwóch elementów: sterownika (dedykowanego bądź swobodnie programowalnego) wyposażonego w odpowiedni zestaw wejść / wyjść oraz modułu zadajnika naściennego. Firma Produal proponuje inne podejście: zaawansowany sterownik wraz z zadajnikiem naściennym, wyposażony w wyświetlacz, przyciski i komunikację Modbus w jednej obudowie.

W oparciu o tę koncepcję zaprojektowano nowe wersje znanych sterowników HLS34. Bezpośrednim następcą sterownika HLS34 jest jego bardziej rozbudowana wersja HLS44, dostępna w trzech odmianach. Natomiast następcą sterownika HLS35 jest model HLS45.

Sterowniki HLS44 są polecane do aplikacji z klimakonwektorami 4-rurowymi, systemami VAV, belkami / sufitami chłodzącymi, grzejnikami elektrycznymi oraz kombinacjami tych układów. Urządzenia HLS44-V zawierają dodatkowo możliwość sterowania oświetleniem oraz funkcję przewietrzania. Sterowniki HLS45 są z kolei proponowane do aplikacji z klimakonwektorami 2-rurowymi, ogrzewaniem / chłodzeniem podłogowym, systemami VAV, belkami / sufitami chłodzącymi, grzejnikami elektrycznymi oraz kombinacjami tych układów.
Zaprojektowane od nowa płytki nowych sterowników zawierają kilka nowości w stosunku do poprzedników. Najważniejszymi są: bezpośrednia obsługa wentylatorów z silnikami EC, izolowany interfejs Modbus, rozszerzony zestaw we / wy.
Nowe sterowniki, podobnie jak poprzednicy, posiadają wbudowany wyświetlacz LCD, cztery przyciski dotykowe do sterowania instalacją (dostępne są także opcje z dwoma lub trzema przyciskami), możliwość zmiany wyświetlanych wartości oraz zmiany trybu pracy, diodę LED sygnalizującą tryb pracy (dzień / noc) oraz wbudowaną komunikację Modbus RTU.
Sterowniki HLS44 w podstawowej konfiguracji obsługują siłowniki analogowe, trójpunktowe lub termiczne; posiadają wyjścia analogowe 0.. 10 V do sterowania VAV oraz wentylatorem. Należy zwrócić uwagę, że nowa płytka elektroniczna posiada zestaw elementów przystosowanych do bezpośredniej obsługi silników EC (komutowanych elektronicznie, zwanych także bezszczotkowymi) coraz częściej stosowanych w wentylatorach klimakonwektorów. Pozwala to na bezpośrednie podłączenie wentylatora EC do sterownika bez dodatkowych elementów pośredniczących. Aby zachować zgodność ze starszymi wersjami wentylatorów, sterowniki HLS mogą sterować wentylatorami n-biegowymi – w tym przypadku konieczne jest zastosowanie pośredniczącego modułu przekaźnikowego FCRY3.
Sama obsługa wentylatora z punktu widzenia aplikacji została rozbudowana: wentylatorem można sterować równocześnie z zaworami albo z opóźnieniem; dodatkowo można ograniczyć sygnał wyjściowy wentylatora, co ma kolosalne znaczenie dla możliwości ograniczenia hałasu w pokojach hotelowych czy biurach.
HLS44 obsługują wszystkie stosowane w instalacjach HVAC typy siłowników, każda z odmian obsługuje co najmniej dwa typy (np.: analogowe i termiczne).

Przykładowy schemat komunikacji Modbus w budynku

Tryby pracy

Sterowniki HLS pracują w dwóch trybach pracy: DZIEŃ i NOC, przy czym każdy z tych trybów ma oddzielne parametry konfiguracyjne: temperaturę zadaną, tryb pracy regulatora, strefę nieczułości, pracę wentylatora.
Tryb pracy DZIEŃ / NOC można zmieniać za pomocą wejścia cyfrowego poprzez zewnętrzny przełącznik, poprzez wciśnięcie przycisku na panelu sterownika lub podłączoną czujkę obecności PIR albo w sposób nadrzędny z BMS po protokole Modbus. Jeśli przełączenia dokona się za pomocą przycisku lub czujki PIR, to powrót do trybu DZIEŃ nastąpi po czasie zapisanym w konfiguracji sterownika.
W każdym trybie pracy można niezależnie wybrać sposób regulacji: P, PI lub on/off. Dodatkowo w trybie NOC można aktywować funkcję Frost, co pozwala na zabezpieczenie instalacji przed zamarznięciem.

Układy VAV

Układy VAV sterowane przez sterowniki HLS mogą pracować niezależnie kontrolując jakość powietrza w pomieszczeniu lub realizować regulację temperatury. Dla pracy niezależnej konieczne jest podłączenie do wejścia urządzenia sygnału z zewnętrznego przetwornika dwutlenku węgla (np. HDH lub HDK) podającego wartość poziomu CO2. W takim przypadku sterownik HLS reguluje przepustnicą bądź falownikiem utrzymując zadany poziom CO2 z uwzględnieniem koniecznej wentylacji (krotności wymiany) pomieszczenia.
Funkcja VAV może być wykorzystana do regulacji temperatury: VAV może być podstawowym lub drugim stopniem grzania / chłodzenia w stosunku do siłowników klimakonwektora.
Możliwy jest także tryb pracy pośredniej, zapewniający największe oszczędności energii: VAV sterują przepustnicą zapewniając żądaną w pomieszczeniu temperaturę do momentu, gdy poziom CO2 jest poniżej ustawionej wartości. Po jego przekroczeniu VAV przełącza się na regulację poziomu dwutlenku węgla (otwiera przepustnicę niezależnie od aktualnej temperatury), a sterownik za pomocą siłowników klimakonwektora kontynuuje regulację temperatury. Dodatkowo sterownik jest wyposażony w funkcję alarmu awarii siłowników.

Czujniki
Sterowniki posiadają wbudowany czujnik temperatury (z kompensacją termiczną), jednak istnieje możliwość podłączenia czujnika zewnętrznego (np. kanałowego) i wybranie tego źródła, według wskazań którego będzie realizowane sterowanie. Wartość wskazań czujnika niewykorzystywanego można odczytywać zdalnie w BMS poprzez Modbus. Można to wykorzystać np. w hotelach, gdzie czujnik mierzący temperaturę na korytarzu może być fizycznie podłączony do sterownika HLS pracującego w pokoju hotelowym.
Do sterownika HLS można podłączyć sygnały ze styków okna / drzwi czy z czujnika kondesacji. Sygnały te są wykorzystywane do wyłączania funkcji grzania / chłodzenia w momencie otwarcia okna czy wykrycia kondesacji tak, aby zaoszczędzić energię lub zabezpieczyć instalację (i pomieszczenie) przed zniszczeniem.
Sterownik HLS44-V posiada dodatkowe wyjścia: do sterowania oświetleniem oraz przewietrzaniem.

Konfiguracja

Sterowniki można skonfigurować na jeden z trzech sposobów:
• ręcznie za pomocą przycisków na obudowie,
• ręcznie poprzez magiastralę Modbus za pomocą konfiguratora,
• z systemu BMS poprzez magistralę Modbus.

Odmiany kolorystyczne obudów sterowników

Komunikacja Modbus
Sterowniki HLS44 i HLS45 mogą komunikować się ze sterownikiem nadrzędnym lub systemem BMS za pomocą protokołu Modbus RTU (pracuje jako slave) wykorzystując magstralę RS485. Urządzenia posiadają izolowany interfejs RS485, co pozwala na podłączenie na jednej nitce magistrali do 247 stacji. Dodatkowo każdy sterownik posiada wbudowany terminator magistrali, który można włączyć zworką; eliminuje to konieczność dołączania dodatkowych terminatorów (rezystorów) w szafie.
Poprzez protokół Modbus można nie tylko odczytywać pomiary i zmieniać parametry sterowników, ale także forsować i ograniczać wyjścia, przeprowadzać zdalne testy i obsługę serwisową.

Adrian Jastrzębski
Autor pracuje jako Sales Manager Poland
w firmie Produal