Inteligentní řízení chlazení

KELVIN je řídicí systém navržený pro přesné, úsporné a stabilní řízení průmyslových chladičů. Jeho úkolem není pouze zapínat a vypínat ventilátory při překročení nastavené teploty. Systém průběžně sleduje stav technologie, vyhodnocuje aktuální potřebu chlazení a podle ní přizpůsobuje výkon celého chladiče.Díky tomu může reagovat nejen na samotnou teplotu kapaliny, ale také na její vývoj, teplotní rozdíly, okolní podmínky, provoz kompresoru, stav čerpadel a skutečnou účinnost chladiče.Výsledkem je plynulejší provoz, stabilnější výstupní teplota a lepší využití dostupného chladicího výkonu.

Regulace podle skutečné potřeby

Běžné systémy chlazení často pracují s pevně nastavenými teplotními stupni. Po dosažení určité hodnoty se zapne další ventilátor, při poklesu teploty se opět vypne. Taková regulace je jednoduchá, ale nedokáže dostatečně zohlednit aktuální zatížení technologie ani rychlost, jakou se teplota mění.KELVIN naproti tomu průběžně vyhodnocuje, jaký výkon je v daném okamžiku skutečně potřeba.Systém sleduje například:

• vstupní a výstupní teplotu kapaliny,
• okolní teplotu,
• rozdíl teplot před a za chladičem,
• rychlost růstu nebo poklesu teploty,
• aktuální stav ventilátorů a čerpadel,
• provozní zatížení technologie,
• účinnost chladiče za daných podmínek.

Na základě těchto údajů upravuje výkon tak, aby chladič nepracoval zbytečně naplno, ale zároveň měl dostatečnou rezervu při růstu tepelné zátěže.

Stabilní výstupní teplota

Jedním z hlavních cílů systému KELVIN je udržovat co nejstabilnější výstupní teplotu chladicí kapaliny.Místo jednoduché reakce typu „teplota je vysoká – zapnout další stupeň“ systém sleduje celkový vývoj procesu. Dokáže rozpoznat, zda teplota pouze krátkodobě kolísá, nebo zda se skutečně zvyšuje tepelná zátěž a bude potřeba navýšit výkon.Stejným způsobem systém postupuje také při snižování výkonu. Ventilátory nejsou vypínány okamžitě po krátkém poklesu teploty, ale řízení zohledňuje stabilitu provozu a nastavenou hysterezi.Tím se omezuje zbytečné spínání, kolísání výkonu a časté přecházení mezi jednotlivými provozními stupni.

Adaptivní řízení výkonu

KELVIN dokáže přizpůsobit způsob regulace konkrétnímu typu chladiče a použitému pohonu ventilátorů.U chladičů s klasickými motory může řídit jednotlivé ventilátory nebo jejich skupiny v několika výkonových stupních. U systémů s plynule řízenými ventilátory může pracovat s požadovaným výkonem v rozsahu 0 až 100 %.Systém přitom nerozděluje výkon pouze mechanicky podle pevné tabulky. Sleduje také skutečnou odezvu chladiče a vyhodnocuje, zda zvýšení výkonu přináší odpovídající chladicí efekt.Pokud další zvýšení výkonu znamená pouze malý přínos, může regulace zvolit úspornější provozní bod. Naopak při rychlém růstu teploty nebo vysokém zatížení dokáže výkon zvýšit dříve, než dojde k dosažení kritické teploty.

Predikce vývoje teploty

KELVIN nepracuje pouze s aktuální naměřenou hodnotou. Sleduje také trend a rychlost změny teploty.Díky tomu může například rozpoznat, že:

• teplota rychle roste a současný výkon nebude dostačující,
• teplota se stabilizovala a další zvýšení výkonu není potřeba,
• tepelná zátěž klesá a výkon lze bezpečně snížit,
• chladič pracuje naplno, ale jeho účinnost neodpovídá očekávanému výkonu.

Prediktivní přístup umožňuje systému reagovat dříve a plynuleji než jednoduchá stupňová regulace založená pouze na překročení pevně nastavených mezí.

Provozní profily

Chování systému KELVIN lze přizpůsobit charakteru technologie, aktuálním provozním podmínkám a požadovanému poměru mezi spotřebou energie, stabilitou teploty a dostupným chladicím výkonem.Systém nabízí pět provozních profilů:

ECO

Profil ECO upřednostňuje energeticky úsporný provoz. Regulace využívá nejnižší výkon, který je ještě dostatečný pro bezpečné a stabilní chlazení technologie.Cílem je omezit zbytečný provoz ventilátorů, čerpadel a pomocných chladicích systémů, snížit počet výkonových změn a využívat dostupný chladicí výkon co nejefektivněji.Profil je vhodný zejména pro stabilní provozy, částečné zatížení a podmínky, ve kterých není nutné udržovat maximální výkonovou rezervu.

OPTIMAL

Profil OPTIMAL představuje vyvážený provozní režim mezi spotřebou energie, stabilitou výstupní teploty, rychlostí reakce a výkonovou rezervou chladiče.Systém průběžně vyhodnocuje aktuální zatížení, vývoj teplot, účinnost chlazení a skutečný přínos jednotlivých změn výkonu. Na základě těchto údajů hledá provozní bod, který poskytuje potřebný chladicí výkon bez zbytečné spotřeby energie.Profil je určen pro většinu standardních provozních podmínek.

POWER

Profil POWER upřednostňuje maximální chladicí výkon, rychlou reakci a vyšší provozní rezervu.Regulace navyšuje výkon dříve a udržuje vyšší připravenost systému při růstu tepelného zatížení. Je vhodná pro náročné provozy, vysoké okolní teploty, výrazně proměnlivé zatížení nebo situace, ve kterých má stabilita chlazení vyšší prioritu než minimální spotřeba energie.Ani v profilu POWER nejsou potlačeny bezpečnostní funkce, ochranné limity ani diagnostika systému.

CUSTOM

Profil CUSTOM umožňuje vytvořit individuální nastavení podle konkrétní technologie a požadavků provozu.Lze upravit vybrané parametry regulace, teplotní meze, hystereze, výkonové limity, rychlost reakce nebo chování pomocných chladicích funkcí.Profil je určen pro aplikace se specifickým průběhem zatížení, zvláštními technologickými požadavky nebo podmínkami, které nelze plně pokrýt standardními profily.

AUTO

Profil AUTO umožňuje systému automaticky přizpůsobovat provozní strategii aktuálním podmínkám technologie.KELVIN vyhodnocuje teploty, jejich vývoj, zatížení, dostupnou účinnost chladiče a stav řízených zařízení. Podle výsledků může upravit způsob řízení tak, aby byla zachována požadovaná stabilita, bezpečnost a efektivita provozu.AUTO není pouze jeden pevně nastavený kompromis. Představuje automatickou rozhodovací vrstvu, která využívá schopnosti systému podle skutečné provozní situace.Bez ohledu na zvolený profil zůstávají aktivní bezpečnostní funkce, ochrana technologie, kontrola komunikace a diagnostika provozních stavů.

Koordinované řízení celé chladicí technologie

KELVIN nemusí řídit pouze samotné ventilátory.Podle konfigurace systému může koordinovat také:

• oběhová čerpadla,
• vodní nebo rozprašovací systém Spray,
• adiabatické předchlazení,
• klapky a ventily,
• pomocné technologické výstupy,
• provozní povolení a návaznosti dalších zařízení.

Jednotlivé části systému tak nepracují odděleně, ale jako jeden celek.Například systém Spray nemusí být aktivován pouze po dosažení jedné pevné teploty. KELVIN může nejprve vyhodnotit, zda je chladič skutečně na hranici svého suchého výkonu a zda aktivace rozprašování přinese odpovídající zlepšení.Tím lze omezit zbytečnou spotřebu vody a využívat pomocné chlazení pouze tehdy, kdy má skutečný provozní přínos.

Více než jednoduchý regulátor

KELVIN propojuje měření, regulaci, diagnostiku a provozní logiku do jednoho řídicího systému.Jeho cílem není provozovat chladič vždy na nejvyšší výkon. Cílem je dodat právě takový výkon, jaký technologie v daném okamžiku potřebuje — s dostatečnou bezpečnostní rezervou, stabilní teplotou a co nejefektivnějším využitím dostupného chladicího výkonu.