DE19841256A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung bzw. Abkühlung eines Fluids in einem Wärmeaustauscher bzw. Kälteaustauscher und Regelung hierfür - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erwärmung bzw. Abkühlung eines Fluids in einem Wärmeaustauscher bzw. Kälteaustauscher und Regelung hierfür

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Abstract

Angegeben wird eine Regelung (5) für eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids (1) auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (T¶SOLL¶) mit einem PID-Regler (7), einer ersten Setzeinrichtung (8) zum Setzen eines Soll-Temperatursignals, einer Empfangseinrichtung (9) zum Empfangen eines Ist-Temperatursignals, einer ersten Ermittlungseinrichtung (10) zum Ermitteln der Änderungsrate (T) der Ist-Temperatur des Fluids, einer ersten Vergleichseinrichtung (11), die die Änderungsrate (T) mit einem vorgegebenen positiven Grenzwert (T¶LIM¶) vergleicht, einer zweiten Vergleichseinrichtung (12), die die Ist-Temperatur (T¶IST¶) mit der Soll-Temperatur (T¶SOLL¶) vergleicht, und einer zweiten Setzeinrichtung (13), die dann, wenn die Ist-Temperatur (T¶IST¶) gleich der oder größer als die Soll-Temperatur (T¶SOLL¶) und die Änderungsrate (T) größer als der Grenzwert (T¶LIM¶) ist, den I-Anteil (Y¶I,AKT¶) des PID-Reglers (7) auf einen Minimalwert (Y¶I,MIN¶) setzt und/oder die Wärmequelle (3) ausschaltet bzw. die Stellgröße (Y) auf einen vorgegebenen Wert (Y¶SETZ¶) setzt, und sonst die Ausgabe des PID-Reglers (7) als Stellgröße (Y) für die Wärmequelle (3) setzt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids in einem Wärmeaus­ tauscher und eine Regelung für eine Vorrichtung zur Erwär­ mung eines Fluids in einem Wärmeaustauscher auf eine vorge­ gebene Soll-Temperatur. Ein solches Verfahren, eine solche Vorrichtung und eine solche Regelung ist z. B. als "Regelung Dekamatik-E für Einkesselanlagen" bei dem Patentanmelder in Benutzung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abkühlung eines Fluids in einem Käl­ teaustauscher und eine Regelung für eine Vorrichtung zur Abkühlung eines Fluids in einem Kälteaustauscher auf eine vorgegebene Soll-Temperatur.
Im allgemeinen soll ein Fluid, wobei unter Fluids Gase, insbesondere Luft, und Flüssigkeiten verstanden werden, möglichst schnell auf eine gewünschte Temperatur aufgeheizt bzw. abgekühlt werden. In einem Wärmeaustauscher wird ein zu erwärmendes Fluid jedoch nicht direkt erwärmt, sondern mittels eines Wärmeträgermediums durch eine externe Wärme­ quelle aufgeheizt. Dadurch muß zunächst ein Wärmeaustausch zwischen dem Wärmeträgermedium und dem Fluid stattfinden. Dieser Austauschprozeß unterliegt Totzeiten bzw. Zeitverzö­ gerungen. Entsprechendes gilt für die Abkühlung eines Fluids in einem Kälteaustauscher. Dabei ist mit Kälteaus­ tauscher ein Wärmeaustauscher gemeint, der dem abzukühlen­ den Fluid Wärme entzieht und hier zur Unterscheidung vom Wärmeaustauscher für die Erwärmung eines Fluids mit Käl­ teaustauscher bezeichnet wird.
Für die Regulierung der Leistung der Wärmequelle/Kälte­ quelle wird ein PID-Regler eingesetzt, der möglichst genau und schnell die Temperatur des erwärmten/gekühlten Fluids auf die gewünschte Temperatur regelt. Der PID-Regler hat die Eigenschaft, daß er zum Überschwingen neigt; dann wer­ den höhere/niedrigere Fluidtemperaturen als die gewünschte Temperatur erreicht. Die Fluidtemperatur soll jedoch eine festgelegte obere/untere Grenze nicht überschreiten, da ei­ ne zu große Überhitzung/Unterkühlung des Fluids nicht er­ wünscht ist (Energieverschwendung, Verbrennungsgefahr, Ver­ eisungsgefahr). Dies ist mit einem PID-Regler, der die Fluidtemperatur schnell auf die gewünschte Temperatur re­ geln soll, in den meisten Fällen nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, je­ weils eine Vorrichtung, ein Verfahren und eine Regelung vorzusehen, die eine schnelle Erwärmung/Abkühlung von Fluids in einem Wärmeaustauscher/Kälteaustauscher auf eine gewünschte Soll-Temperatur bei gleichzeitigem Schutz vor zu großer Überhitzung/Unterkühlung des Fluids ermöglicht.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprü­ che gelöst. Unteransprüche sind auf bevorzugte Ausführungs­ formen der Erfindung gerichtet.
Die folgenden Erläuterungen werden am Beispiel der Erwär­ mung eines Fluids durchgeführt. Sie gelten entsprechend für die Abkühlung eines Fluids unter Berücksichtigung der geän­ derten Rahmenbedingungen (Kältequelle, Kälteaustauscher etc.).
Die Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids umfaßt einen Wärmeaustauscher, der über ein Wärmeträgermedium beheizt wird. Das Wärmeträgermedium wird von einer Wärmequelle be­ heizt, deren Heizleistung Y von einer angeschlossenen Rege­ lung gesteuert wird. Dabei ist die Heizleistung Y, auch mit Stellgröße bezeichnet, zwischen einem Minimalwert YMIN und einem Maximalwert YMAX steuerbar. Die Werte für YMIN und YMAX hängen von der Beschaffenheit der Wärmequelle ab. Außerdem ist als Steuermöglichkeit das Ausschalten und Wiederein­ schalten der Wärmequelle vorgesehen.
In den Wärmeaustauscher strömt Fluid, beispielsweise Brauchwasser, das dort auf eine Soll-Temperatur TSOLL ge­ bracht werden soll. Die Ist-Temperatur TIST des ausströmen­ den Fluids wird mit einem Temperatursensor bestimmt und an die Regelung weitergeleitet. Die Regelung, vorzugsweise ei­ ne digitale Regelung, verarbeitet als zusätzliche Informa­ tion die Soll-Temperatur TSOLL des zu erwärmenden Fluids, die in der Regelung gespeichert sein oder vorgegeben werden kann. Außerdem enthält die Regelung einen PID-Regler, der die Leistung der Wärmequelle als Stellgröße Y nach der Gleichung
Y = YP,AKT + YI,AKT + YD,AKT (I)
ermittelt, wobei der proportionale (P) Anteil YP,AKT, der integrierende (I) Anteil YI,AKT und der differenzierende (D) Anteil YD,AKT vorzugsweise digital beispielsweise nach fol­ genden Gleichungen ermittelt werden:
YP,AKT = KP(TSOLL - TIST) (II),
YI,AKT = YI,ALT + KI(TSOLL - TIST) (III)
und
YD,AKT = KD(TIST,ALT - TIST,AKT) (IV),
worin bedeuten:
KP einen vorgegebenen P-Verstärkungsfaktor,
KI einen vorgegebenen I-Verstärkungsfaktor und
KD einen vorgegebenen D-Verstärkungsfaktor.
Zur Ermittlung des aktuellen P-Anteils YP,AKT wird somit die Differenz zwischen der Soll-Temperatur TSOLL und der Ist- Temperatur TIST des austretenden Fluids, im folgenden mit ΔT bezeichnet, gebildet und diese mit einem konstanten Fak­ tor KP multipliziert bzw. gewichtet. Der aktuelle I-Anteil YI,AKT wird durch Gewichtung der Temperaturdifferenz ΔT mit einem konstanten Faktor KI und durch Addition des zu denn Zeitpunkt davor ermittelten I-Anteils YI,ALT ermittelt. So­ mit wird zur Ermittlung des aktuellen I-Anteils YI,AKT noch ein "alter" I-Anteil YI,ALT benötigt (ggfs. 0), der vorzugs­ weise in der Regelung gespeichert ist und jeweils durch den neu ermittelten I-Anteil YI,AKT erneuert wird. Zur Ermitt­ lung des aktuellen D-Anteils YI,AKT wird die Differenz zwi­ schen der aktuellen Ist-Temperatur TIST,AKT und der zu dem Zeitpunkt davor ermittelten "alten" Ist-Temperatur TIST,ALT mit einem konstanten Faktor KD gewichtet. Die "alte" Ist- Temperatur TIST,ALT wird vorzugsweise ebenfalls in der Rege­ lung gespeichert und jeweils erneuert. Die konstanten Fak­ toren KP, KI und KD können je nach Anwendung einstellbar sein.
Arbeitet die Regelung analog, so werden der I-Anteil durch Integration der Temperaturdifferenz ΔT und Gewichten mit einem konstanten Faktor KI und der D-Anteil durch Differen­ zieren der Temperaturdifferenz ΔT und Gewichten mit einem konstanten Faktor KD ermittelt.
Wird etwa ein Bedarf an erwärmtem Fluid gemeldet, wird der Betrieb der Wärmequelle gestartet. Die Regelung steuert die Leistung der Wärmequelle wie oben beschrieben durch Auswer­ tung und Gewichtung der Temperaturdifferenz zwischen der Ist-Temperatur und der Soll-Temperatur vorzugsweise in re­ gelmäßigen Zeitabständen, die im Sekundenbereich liegen können. Außerdem wird die Änderungsrate der Ist-Tempera­ tur TIST des Fluids, d. h. das Verhältnis der Differenz zwi­ schen aktueller Ist-Temperatur TIST,AKT und der zum Zeit­ punkt davor bestimmten Ist-Temperatur TIST,ALT des Fluids zur Zeit Δt, die zwischen den Zeitpunkten liegt, zu denen die Ist-Temperatur TIST erfaßt wird, ggf. in ebensolchen regelmäßigen Zeitabständen bestimmt ((TIST,AKT-TIST,ALT)/Δt).
Überschreitet die Änderungsrate einen festgelegten Grenzwert LIM ( < LIM) und ist gleichzeitig die Ist- Temperatur TIST des Fluids gleich der oder größer als die Soll-Temperatur TSOLL (TIST ≧ TSOLL), so wird der aktuelle I- Anteil YI,AKT des PID-Reglers auf einen vorgegebenen Mini­ malwert YI,MIN, der der minimalen Leistung YMIN der Wärme­ quelle entsprechen kann, eingestellt und/oder die Wärme­ quelle ausgeschaltet bzw. die Leistung der Wärmequelle auf einen vorgegebenen Wert YSETZ eingestellt.
Der aktuelle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers gibt die Lei­ stung Y vor, mit der die Wärmequelle im stationären Zu­ stand, also bei YD,AKT = YP,AKT = 0, betrieben wird. Der I- Anteil, der den Regler sehr genau arbeiten läßt, verzögert dadurch, daß er die Tätigkeit des Reglers langsam macht, das Erreichen des stationären Zustandes. Durch das Setzen des I-Anteils auf einen vorgegebenen Wert, der der Leistung Y im stationären Zustand nahekommt, kann das Erreichen des stationären Zustandes jedoch beschleunigt werden.
Der Wert YSETZ kann z. B. nach Maßgabe von Energieverbrauch oder Heizbedarf in einer Heizungsanlage gesetzt werden. Er kann Null sein und damit das Ausschalten der Wärmequelle bedeuten. Diese Einstellung bleibt solange erhalten, bis die Änderungsrate wieder gleich dem oder kleiner als der vorgegebene Grenzwert LIM ( ≦ LIM) oder die Ist-Tempe­ ratur kleiner als die Soll-Temperatur (TIST < TSOLL) ist. Ansonsten wird die Stellgröße Y der Wärmequelle durch den PID-Regler gemäß den Gleichungen (I) bis (IV) ermittelt.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung ist die Erhitzung von Brauchwasser in einem Durchlauferhitzer einer Heizungsanlage. Dort sind das Fluid und das Wärmeträgerme­ dium Wasser, und die Wärmequelle ist ein Brenner mit einer minimal und einer maximal erreichbaren Leistung.
Verschiedene Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert, es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Zeichnung einer Erwärmungsvor­ richtung mit einer erfindungsgemäßen Regelung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Rege­ lung,
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfah­ rens,
Fig. 4 ein Flußdiagramm, daß eine bevorzugte Ausführungs­ form des Verfahrens nach Fig. 3 darstellt,
Fig. 5 ein Flußdiagramm, daß eine weitere bevorzugte Aus­ führungsform des Verfahrens nach Fig. 3 darstellt.
Anhand einer bevorzugten Ausführungsform wird die Erfindung im folgenden näher beschrieben.
Wie in Fig. 1 zu sehen ist, weist die Erwärmungsvorrichtung einen Durchlauferhitzer 2 auf, der einen Zulauf für kaltes Wasser 1 und einen Auslauf für das erwärmte Wasser 1 hat. Dem Durchlauferhitzer 2 wird vom Brenner 3 erwärmtes Wasser 4 zugeführt, das im Durchlauferhitzer Wärme mit dem zuge­ führten kälteren Wasser 1 austauscht. Die Ist-Temperatur TIST des aus dem Durchlauferhitzer 2 austretenden erwärmten Wassers 1 wird von einem Temperatursensor 6 erfaßt. Dieser Sensor ist mit einer Regelung 5 verbunden, die von diesem Sensor eine entsprechende Information über die Ist-Tempera­ tur TIST des ausströmenden Wassers 1 erhält. Die Regelung 5 ermittelt durch Auswertung der Ist-Temperatur unter Einbe­ ziehung einer vorgegebenen Soll-Temperatur und durch Aus­ wertung der zeitlichen Änderung der Ist-Temperatur eine Stellgröße Y, die die Leistung des Brenners 3 ansteuert.
Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau der in Fig. 1 darge­ stellten Regelung 5. Die dort dargestellte Regelung 5 ar­ beitet digital und erhält als Eingang ein der Ist-Tempera­ tur des aus dem Durchlauferhitzer 2 ausströmenden Wassers 1 entsprechendes Signal, das von der Empfangseinrichtung 9, die ein Anschluß oder ein Zwischenspeicher sein kann, emp­ fangen wird. Das Signal, im folgenden der Einfachheit hal­ ber ebenfalls mit TIST bezeichnet, wird z. B. in einem FIFO- Speicher 14 zwischengespeichert und von dort als "alte" zum vorherigen Zeitpunkt ermittelte Ist-Temperatur TIST,ALT aus­ gelesen. Die erste Ermittlungseinrichtung 10, die einen Subtrahierer und einen Teiler aufweisen kann, erhält die Signale TIST und TIST,ALT, um daraus die Änderungsrate der Ist-Temperatur TIST wie oben beschrieben zu ermitteln.
Die erste Vergleichseinrichtung 11 vergleicht die Ände­ rungsrate mit einem vorgegebenen positiven Grenzwert LIM. Die zweite Vergleichseinrichtung 12 vergleicht das Ist-Temperatursignal TIST mit einem in der ersten Setzein­ richtung 8, z. B. ein Speicher, gesetzten Soll-Temperatursig­ nal, im folgenden der Einfachheit halber ebenfalls mit TSOLL bezeichnet.
Die zweite Setzeinrichtung 13 wertet die von den beiden Vergleichseinrichtungen 11 und 12 kommenden Ausgangssignale aus und bestimmt in Abhängigkeit vom Vergleich von TIST und TSOLL und vom Vergleich der Änderungsrate und dem Grenz­ wert LIM die Stellgröße Y zur Steuerung der Leistung des Brenners 3. Die zweite Setzeinrichtung 13 ist mit dem PID- Regler 7 verbunden, der bei Bedarf die Stellgröße Y bzw. den aktuellen P-Anteil, den aktuellen I-Anteil und den ak­ tuellen D-Anteil nach den oben genannten Gleichungen (I) bis (IV) ermittelt und an die zweite Setzeinrichtung 13 übergibt.
Im Flußdiagramm in Fig. 3 wird zunächst im Schritt 15 der Bedarf an Warmwasser abgefragt. Ist dieser vorhanden, so wird im Schritt 16 abgefragt, ob der Brenner in Betrieb ist. Wenn der Brenner nicht in Betrieb ist, wird dieser im Schritt 17 eingeschaltet, ansonsten wird direkt zur Stufe 18 übergegangen, wo die Ist-Temperatur des aus dem Durch­ lauferhitzer ausströmenden Wassers ermittelt wird. Danach wird im Schritt 19 die Änderungsrate der Ist-Temperatur TIST ermittelt. Im Schritt 20 wird dann die Ist-Temperatur TIST mit der Solltemperatur TSOLL verglichen. Ist die Ist- Temperatur gleich der oder größer als die Soll-Temperatur, wird im Schritt 21 die Änderungsrate mit einem vorgege­ benen positiven Grenzwert LIM verglichen. Ist die Ände­ rungsrate größer als der Grenzwert LIM, wird der aktu­ elle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers 7 im Schritt 22 auf den vorgegebenen Minimalwert YI,MIN gesetzt. Danach wird im Schritt 23 die Stellgröße Y auf den vorgegebenen Wert YSETZ gesetzt. Danach beginnt ein erneuter Durchlauf des Flußdia­ gramms mit der Abfrage im Schritt 15.
Wie bereits erwähnt, kann das Setzen der Leistung auf YSETZ auch bedeuten, daß der Brenner ausgeschaltet wird. Dann kann in einer anderen Ausführungsform nach der Stufe 23 z. B. eine Zeitverzögerung mit einer vorgegebenen Zeit die Fortsetzung des Verfahrens verzögern, so daß dann, wenn ein Bedarf an Warmwasser weiterhin besteht, der Brenner erst nach einer vorgegebenen Zeit wieder eingeschaltet wird.
Wird im Schritt 15 festgestellt, daß kein Bedarf an Warm­ wasser besteht, wird im Schritt 25 abgefragt, ob der Bren­ ner in Betrieb ist. Ist das der Fall, wird dieser im Schritt 26 ausgeschaltet. Alternativ dazu kann der Brenner auch mit minimaler Leistung YMIN betrieben werden.
Ist im Schritt 20 die Ist-Temperatur TIST kleiner als die Soll-Temperatur TSOLL oder ist im Schritt 21 die Änderungs­ rate nicht größer als der Grenzwert LIM, wird die Stellgröße Y im Schritt 24 gemäß den obigen Gleichungen (I) bis (IV) ermittelt. Danach erfolgt im Schritt 15 wiederum ein erneuter Durchlauf des Flußdiagramms.
Durch die gestrichelten Kästchen 27 und 28 ist angedeutet, daß in weiteren Ausführungsformen an diesen Stellen weitere Abfragen und Aktionen erfolgen können. Diese sind beispiel­ haft in den Fig. 4 und 5 in jeweils einem Flußdiagramm dar­ gestellt.
Im Flußdiagramm in Fig. 4 wird im Schritt 39 überprüft, ob die Ist-Temperatur TIST kleiner als die Soll-Temperatur TSOLL abzüglich eines ersten vorgegebenen positiven Wertes T1 ist. Ist dieses nicht der Fall, so wird das Verfahren im Schritt 24 des Flußdiagramms in Fig. 3 fortgesetzt. Wird die Abfrage jedoch mit ja beantwortet, erfolgt im Schritt 40 die Abfrage, ob die Ist-Temperatur TIST kleiner als die Soll-Temperatur TSOLL abzüglich eines zweiten vorgegebenen positiven Wertes T2 ist, wobei der Wert T2 größer als der Wert T1 ist. Ist dieses der Fall, wird der aktuelle I- Anteil YI,AKT des PID-Reglers 7 im Schritt 42 auf einen vor­ gegebenen Startwert YI,START, der einer mittleren Leistung Y der Wärmequelle entsprechen kann, gesetzt. Im anderen Fall wird der aktuelle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers 7 im Schritt 41 entsprechend der Gleichung (III) ermittelt. Nach dem Schritt 41 und 42 wird im Schritt 43 die Stellgröße Y auf ihren Maximalwert YMAX gesetzt. Die Stellgröße Y kann aber auch auf einen hohen Wert (YHOCH) gesetzt werden, der mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 80% des Maximalwer­ tes YMAX beträgt. Danach wird das Verfahren im Schritt 15 in Fig. 3 fortgesetzt.
In einer weiteren Ausführungsform kann, wenn die Ist- Temperatur TIST kleiner als die Soll-Temperatur TSOLL ist (TIST < TSOLL), abgefragt werden, ob die Änderungsrate kleiner als ein zweiter negativer Grenzwert LIM,2 ist. Dann können der aktuelle I-Anteil YI,AKT und die Stellgröße Y ggfs. gesetzt werden, um der zu stark negativen Ände­ rungsrate entgegenzuwirken.
Im Flußdiagramm in Fig. 5 wird im Schritt 29 überprüft, ob die Ist-Temperatur TIST größer als die Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich eines dritten vorgegebenen positiven Wertes T3 ist. Ist dieses nicht der Fall, wird im Schritt 44 abge­ fragt, ob der Brenner in Betrieb ist. Ist er nicht in Be­ trieb, wird er im Schritt 36 eingeschaltet, ansonsten wird das Verfahren sofort im Schritt 24 des Flußdiagramms in Fig. 3 fortgesetzt.
Wird die Abfrage im Schritt 29 mit ja beantwortet, erfolgt im Schritt 30 die Abfrage, ob die Ist-Temperatur TIST grö­ ßer als die Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich eines vierten vorgegebenen positiven Wertes T4 ist, wobei der Wert T4 größer als der Wert T3 ist. Trifft dieses zu, wird im Schritt 31 der aktuelle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers auf den minimalen Wert YI,MIN gesetzt. Danach wird im Schritt 32 abgefragt, ob der Brenner in Betrieb ist. Ist das der Fall, wird er im Schritt 33 ausgeschaltet. Anson­ sten wird gleich im Schritt 34 der Bedarf an Warmwasser ab­ gefragt. Besteht dieser Bedarf, wird das Verfahren im Schritt 18 in Fig. 3 fortgesetzt.
Es wird demnach weiterhin die Ist-Temperatur TIST und die Änderungsrate bestimmt, auch wenn der Brenner 3 nicht in Betrieb ist. Die Bestimmung der Ist-Temperatur TIST ist er­ forderlich, damit z. B. ein erneuter aktueller Vergleich der Ist-Temperatur TIST mit der Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich dem dritten Wert T3 im Schritt 29 durchgeführt werden kann. Der Brenner 3 wird erst dann wieder gestartet, wenn dieser Vergleich ergibt, daß die Ist-Temperatur TIST gleich der oder kleiner als die Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich des dritten Wertes T3 ist.
Ergibt die Abfrage im Schritt 30, daß die Ist-Temperatur TIST nicht größer als die Solltemperatur TSOLL zuzüglich des vierten Wertes T4 ist, wird im Schritt 35 abgefragt, ob der Brenner in Betrieb ist. Ist er nicht in Betrieb, wird das Verfahren im Schritt 34 fortgesetzt. Ansonsten wird zur Stufe 37 übergegangen, an der der aktuelle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers 7 entsprechend der Gleichung (III) ermit­ telt wird. Danach wird im Schritt 38 die Stellgröße Y auf ihren Minimalwert YMIN gesetzt. Die Stellgröße Y kann aber auch auf einen niedrigen Wert (YNIEDRIG) gesetzt werden, der höchstens 50% des Maximalwertes YMAX beträgt. Danach wird das Verfahren im Schritt 15 in Fig. 3 fortgesetzt.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform wird der Brenner ausgeschaltet, wenn die Ist-Temperatur TIST größer als die Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich eines vierten Wer­ tes T4 ist, und danach wieder eingeschaltet, wenn die Ist- Temperatur TIST die Soll-Temperatur TSOLL zuzüglich eines dritten Wertes T3 erreicht bzw. unterschritten hat. Es kann ebenso sein, daß der Brenner wieder eingeschaltet wird, wenn die Ist-Temperatur TIST die Soll-Temperatur TSOLL zu­ züglich eines positiven fünften Wertes T5 erreicht bzw. un­ terschritten hat (TIST ≦ TSOLL + T5), wobei der fünfte Wert T5 kleiner oder gleich dem vierten Wert T4 sein kann.
Der Vergleich der Ist-Temperatur mit der Soll-Temperatur abzüglich der Werte T1 oder T2 bzw. zuzüglich der Werte T3, T4 oder T5 kann dem Vergleich der Ist-Temperatur mit ent­ sprechenden Schwellenwerten TS,1, TS,2, TS,3, TS,4 und TS,5 entsprechen, wobei TS,1 und TS,2 kleiner als die Soll-Tempe­ ratur und TS,3, und TS,4 größer als die Soll-Temperatur sind und TS,5 kleiner oder gleich TS,4 ist.
Das Verfahren ist vorzugsweise digital, d. h., daß z. B. die Ist-Temperatur in vorzugsweise regelmäßigen Zeitabständen bestimmt wird bzw. das entsprechende Signal an die Regelung weitergegeben wird, so daß auch ein Vergleich mit z. B. der Soll-Temperatur in ebensolchen vorzugsweise regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt wird. Auch die Leistung des Brenners kann dann in diesen Zeitabständen gesteuert wer­ den.
Bei der digitalen Regelung bzw. dem digitalen Verfahren wird zur Ermittlung des aktuellen I-Anteils YI,AKT des PID- Reglers 7 ein "alter" I-Anteil YI,ALT benötigt. Deshalb wird, auch wenn die Stellgröße nicht durch den PID-Regler ensprechend den Gleichungen (I) bis (IV) ermittelt wird, der aktuelle I-Anteil YI,AKT auf einen von mehreren vorgege­ benen Werten gesetzt oder nach Gleichung (III) des PID- Reglers ermittelt. Deshalb wird in einer weiteren Ausfüh­ rungsform, wenn der Brenner 3 nach einer Erfassung des Strömens von Wasser 1 durch den Durchlauferhitzer 2 gestar­ tet wird, der aktuelle I-Anteil YI,AKT des PID-Reglers 7 auf den bereits oben erwähnten vorgegebenen Startwert YI,START gesetzt.
Um fehlerhafte Ausreißer in der Temperaturmessung ausglei­ chen zu können, kann in einer weiteren Ausführungsform die Ist-Temperatur für die Regelung aus einer Gewichtung der aktuell gemessenen Ist-Temperatur TIST,AKT und der zu einem Zeitpunkt davor gemessenen Ist-Temperatur TIST,ALT ermittelt werden. Dabei können die beiden Temperaturen unterschied­ lich gewichtet werden, wobei der Gewichtungsfaktor für die aktuelle Temperatur TIST,AKT mit beispielsweise 0,2 geringer als der Gewichtungsfaktor für die zuvor gemessene Tempera­ tur TIST,ALT mit entsprechend beispielsweise 0,8 sein kann.
Betrifft die Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung so­ wie eine Regelung für eine Vorrichtung zur Abkühlung eines Fluids 1 auf eine vorgegebene Soll-Temperatur TSOLL (z. B. Luft in einer Klimaanlage), kann das oben Beschriebene mit der Maßgabe gelten, daß die Leistung zur Kühlung gesteuert wird und daß andere Vergleichswerte angenommen werden. So darf hier die Änderungsrate einen negativen Grenzwert. LIM nicht unterschreiten, wenn die Ist-Temperatur kleiner als eine vorgegebene Soll-Temperatur ist. Die Abfragen än­ dern sich dahingehend, daß der Ausdruck in Abfrage 39 in Fig. 4 durch (TIST < TSOLL + T1) ersetzt wird. Der Ausdruck in Abfrage 40 in Fig. 4 wird durch (TIST < TSOLL + T2) er­ setzt. In Fig. 5 wird der Ausdruck in Abfrage 29 durch (TIST < TSOLL - T3) und der Ausdruck in Abfrage 30 durch (TIST < TSOLL + T4) ersetzt. Außerdem wird bei der Abkühlung der Brenner durch eine Kältequelle ersetzt.

Claims (34)

1. Verfahren zur Erwärmung eines Fluids (1) in einem Wär­ meaustauscher (2), der von einer Wärmequelle (3) über ein Wärmeträgermedium (4) beheizbar ist, auf eine vor­ gegebene Soll-Temperatur (TSOLL) unter Verwendung einer Regelung (5), der ein der Ist- Temperatur (TIST) des Fluids (1) im Auslauf des Wärme­ austauschers (2) und ein der Soll-Temperatur (TSOLL) entsprechendes Signal zugeführt werden und die die Lei­ stung der Wärmequelle (3) als Stellgröße (Y) zwischen einem Minimalwert (YMIN) und einem Maximalwert (YMAX) steuert, wobei die Stellgröße (Y) aus dem aktuellen P- Anteil (YP,AKT), dem aktuellen I-Anteil (YI,AKT) und dem aktuellen D-Anteil (YD,AKT) eines PID-Reglers (7) nach der Gleichung
Y = YP,AKT + YI,AKT + YD,AKT (I)
ermittelt wird
und YP,AKT, YI,AKT und YD,AKT nach folgenden Gleichungen ermittelt werden:
YP,AKT = KP.(TSOLL - TIST) (II),
YI,AKT = YI,ALT + KI.(TSOLL - TIST) (III)
und
YD,AKT = KD.(TIST,ALT - TIST,AKT) (IV),
worin bedeuten:
KP einen vorgegebenen P-Verstärkungsfaktor,
KI einen vorgegebenen I-Verstärkungsfaktor und
KD einen vorgegebenen D-Verstärkungsfaktor,
das folgende Maßnahmen umfaßt:
  • 1. Starten des Betriebs der Wärmequelle (3),
  • 2. kontinuierliche oder quasikontinuierliche Erfassung der Ist-Temperatur (TIST) des Fluids (1),
  • 3. Ermittlung der Änderungsrate () der Ist- Temperatur (TIST),
  • 4. Vergleich der Ist-Temperatur (TIST) mit der Soll- Temperatur (TSOLL) und
    • 1. wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich der oder größer als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist und wenn die Änderungsrate () der Ist-Temperatur (TIST) größer als ein vorgegebener positiver Grenzwert (LIM) ist:
      Einstellen des aktuellen I-Anteils (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf einen vorgegebenen Minimal­ wert (YI,MIN) und/oder Ausschalten der Wärmequelle (3) bzw. Setzen der Stellgröße (Y) auf einen vor­ gegebenen Wert (YSETZ), und
    • 2. sonst Einstellung der Stellgröße (Y) der Wärme­ quelle (3) gemäß den Gleichungen (I) bis (IV).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach dem Ausschalten der Wärmequelle (3) diese nach einer vorgegebenen Zeit wieder eingeschaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) kleiner als die Solltempera­ tur (TSOLL) abzüglich eines ersten positiven vorgegebe­ nen Wertes (T1) ist, die Stellgröße (Y) der Wärmequelle auf einen vorgegebenen hohen Wert (YHOCH) eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Wert (YHOCH) mindestens 80%, vorzugsweise 100% des Maximalwerts (YMAX) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei dem dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) kleiner als die Solltempera­ tur (TSOLL) abzüglich eines zweiten positiven vorgege­ benen Wertes (T2), der größer als der erste vorgegebene Wert (T1) ist, ist, der aktuelle I-Anteil (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf einen vorgegebenen Startwert (YI,START) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) größer als die Soll-Temperatur (TSOLL) zuzüglich eines dritten positi­ ven vorgegebenen Wertes (T3) ist und wenn die Ände­ rungsrate () der Ist-Temperatur (TIST) gleich dem vor­ gegebenen Grenzwert (LIM) oder kleiner ist, die Stellgröße (Y) der Wärmequelle (3) auf einen vorgegebe­ nen niedrigen Wert (YNIEDRIG) eingestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der niedrige Wert (YNIEDRIG) maximal 50% des Maximal­ werts (YMAX), vorzugsweise der Minimalwert (YMIN) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) größer als die Soll- Temperatur (TSOLL) zuzüglich eines vierten positiven vorgegebenen Wertes (T4), der größer als der dritte vorgegebene Wert (T3) ist, ist und die Änderungsrate () der Ist-Temperatur (TIST) gleich dem vorgegebenen Grenzwert (LIM) oder kleiner ist, die folgenden Schritte ausgeführt werden:
  • 1. Abschalten der Wärmequelle (3) und Einstellen des aktuellen I-Anteils (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf den vorgegebenen Minimalwert (YI,MIN), und
  • 2. Starten des Betriebs der Wärmequelle (3), wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich der Soll-Temperatur (TSOLL) zuzüglich eines fünften vorgegebenen Wertes (T5) oder kleiner ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte vorgegebene Wert (T5) gleich dem dritten vorgegebenen Wert (T3) ist.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren digital ist.
11. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Konstanten KP, KI und KD einstellbar ist.
12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (1) und das Wärmeträger­ medium (4) Wasser, der Wärmeaustauscher (2) ein Durch­ lauferhitzer und die Wärmequelle (3) ein Brenner einer Heizungsanlage sind.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem dann, wenn der Betrieb der Wärmequelle (3) nach einer Erfassung des Strömens von Fluid (1) durch den Wärme­ austauscher (2) gestartet wird, der aktuelle I-Anteil (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf den vorgegebenen Start­ wert (YI,START) eingestellt wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Temperatur (TIST) aus einer Gewichtung der aktuell gemessenen Ist-Temperatur (TIST,AKT) und der zu einem Zeitpunkt davor gemessenen Ist-Temperatur (TIST,ALT) ermittelt wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem bei Erfassen der Beendigung des Strömens von Fluid (1) durch den Wärmeaustauscher (2) die Wärmequelle (3) mit dem Minimalwert (YMIN) der Stellgröße (Y) betrieben oder abgeschaltet wird.
16. Regelung (5) für eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids (1) auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (TSOLL), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, die aufweist:
  • 1. einen PID-Regler (7),
  • 2. eine erste Setzeinrichtung (8) zum Setzen eines Soll-Temperatursignals,
  • 3. eine Empfangseinrichtung (9) zum Empfangen eines Ist-Temperatursignals,
  • 4. eine erste Ermittlungseinrichtung (10) zum Ermit­ teln der Änderungsrate () der Ist-Temperatur des Fluids,
  • 5. eine erste Vergleichseinrichtung (11), die die Än­ derungsrate () mit einem vorgegebenen positiven Grenzwert (LIM) vergleicht,
  • 6. eine zweite Vergleichseinrichtung (12), die die Ist-Temperatur (TIST) mit der Soll-Temperatur (TSOLL) vergleicht, und
  • 7. eine zweite Setzeinrichtung (13), die
    • 1. dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich der oder größer als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist und wenn die Änderungsrate () größer als der Grenzwert (LIM) ist, den aktuellen I-Anteil (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf einen Minimal­ wert (YI,MIN) setzt und/oder die Wärmequelle (3) ausschaltet bzw. die Stellgröße (Y) auf einen vorgegebenen Wert (YSETZ) setzt, und
    • 2. sonst die Ausgabe des PID-Reglers (7) als Stellgröße (Y) für die Wärmequelle (3) setzt.
17. Regelung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vergleichseinrichtung (12) die Ist- Temperatur (TIST) auch mit einem ersten Schwellwert (TS,1), der kleiner als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist, vergleicht, und die zweite Setzeinrichtung (13) dann, wenn die Ist- Temperatur (TIST) kleiner als der erste Schwellwert (TS,1) ist, die Stellgröße (Y) der Wärmequelle (3) auf einen vorgegebenen hohen Wert (YHOCH) setzt.
18. Regelung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der hohe Wert (YHOCH) mindestens 80%, vorzugsweise 100% eines Maximalwerts (YMAX) ist.
19. Regelung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeich­ net, daß
die zweite Vergleichseinrichtung (12) die Ist- Temperatur (TIST) auch mit einem zweiten Schwellwert (TS,2), der kleiner als der erste Schwellwert (TS,1) ist, vergleicht, und
die zweite Setzeinrichtung (13) dann, wenn die Ist- Temperatur (TIST) kleiner als der zweite Schwellwert (TS,2) ist, den aktuellen I-Anteil (YI,AKT) des PID- Reglers (5) auf einen vorgegebenen Startwert (YI,START) setzt.
20. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Vergleichseinrichtung (12) die Ist- Temperatur (TIST) auch mit einem dritten Schwellwert (TS,3), der größer als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist, vergleicht, und
die zweite Setzeinrichtung (13) dann, wenn die Ist- Temperatur (TIST) größer als der dritte Schwellwert (TS,3) und die Änderungsrate () gleich dem vorgegebe­ nen Grenzwert (LIM) oder kleiner ist, die Stellgröße (Y) der Wärmequelle (3) auf einen vorgegebenen niedri­ gen Wert (YNIEDRIG) setzt.
21. Regelung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der niedrige Wert (YNIEDRIG) maximal 50% des Maximal­ werts (YMAX), vorzugsweise ein Minimalwert (YMIN) ist.
22. Regelung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeich­ net, daß
die zweite Vergleichseinrichtung (12) die Ist- Temperatur (TIST) auch mit einem vierten Schwellwert (TS,4), der größer als der dritte Schwellwert (TS,3) ist, vergleicht, und
die zweite Setzeinrichtung (13) dann, wenn die Ist- Temperatur (TIST) größer als der vierte Schwellwert (TS,4) ist und die Änderungsrate () gleich dem vorge­ gebenen Grenzwert (LIM) oder kleiner ist,
  • 1. die Wärmequelle (3) abschaltet und den aktuellen I- Anteil (YI,AKT) des PID-Reglers (5) auf den vorgege­ benen Minimalwert (YI,MIN) setzt, und
  • 2. den Betrieb der Wärmequelle (3) startet, wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich einem fünften Schwell­ wert (TS,5) oder kleiner ist.
23. Regelung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der fünfte Schwellwert (TS,5) gleich dem dritten Schwellwert (TS,3) ist.
24. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine digitale Regelung ist.
25. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Konstanten KP, KI und KD einstellbar ist.
26. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (1) und das Wärmeträger­ medium (4) Wasser, der Wärmeaustauscher (2) ein Durch­ lauferhitzer und die Wärmequelle (3) ein Brenner einer Heizungsanlage sind.
27. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Betrieb der Wärme­ quelle (3) nach der Erfassung des Strömens von Fluid (1) durch den Wärmeaustauscher (2) gestartet wird, die Setzeinrichtung den aktuellen I-Anteil (YI,AKT) des PID- Reglers (7) auf den vorgegebenen Startwert (YI,START) setzt.
28. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine zweite Ermittlungseinrich­ tung aufweist, die die Ist-Temperatur (TIST) für die Regelung aus einer Gewichtung der aktuell gemessenen Ist-Temperatur (TIST,AKT) und der zu einem Zeitpunkt da­ vor gemessenen Ist-Temperatur (TIST,ALT) ermittelt.
29. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erfassen der Beendigung des Strömens von Fluid (1) durch den Wärmeaustauscher (2) die Wärmequelle (3) mit dem Minimalwert (YMIN) der Stellgröße (Y) betrieben oder abgeschaltet wird.
30. Regelung nach einem der Ansprüche 16 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der PID-Regler (7) eine dritte Er­ mittlungseinrichtung aufweist, die die Stellgröße (Y) aus dem aktuellen P-Anteil (YP,AKT), dem aktuellen I- Anteil (YI,AKT) und dem aktuellen D-Anteil (YD,AKT) des PID-Reglers (7) nach der Gleichung
Y = YP,AKT + YI,AKT + YD,AKT (I)
und YP,AKT, YI,AKT und YD,AKT nach folgenden Gleichungen ermittelt:
YP,AKT = KP.(TSOLL - TIST) (II),
YI,AKT = YI,ALT + KI.(TSOLL - TIST) (III)
und
YD,AKT = KD.(TIST,ALT - TIST,AKT) (IV),
worin bedeuten:
KP einen vorgegebenen P-Verstärkungsfaktor,
KI einen vorgegebenen I-Verstärkungsfaktor und
KD einen vorgegebenen D-Verstärkungsfaktor.
31. Vorrichtung zur Erwärmung eines Fluids (1) auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (TSOLL), mit
  • 1. einem Wärmeaustauscher (2), der einen Eingang für das zu erwärmende Fluid (1) und einen Ausgang für das erwärmte Fluid (1) hat,
  • 2. einer Wärmequelle (3), die über ein Wärmeträgerme­ dium (4) den Wärmeaustauscher (2) beheizt,
  • 3. einem Temperatursensor (6) zur Erfassung der Ist- Temperatur (TIST) des aus dem Wärmeaustauscher aus­ tretenden Fluids (1), und
  • 4. einer Regelung (5), die mit dem Temperatursensor (6) und der Wärmequelle (3) verbunden ist, zur Re­ gelung der Ist-Temperatur (TIST) des aus dem Wärme­ austauscher (2) austretenden Fluids (1) auf die Soll-Temperatur (TSOLL),
dadurch gekennzeichnet, daß
die Regelung (5) nach einem der Ansprüche 16 bis 30 aufgebaut ist.
32. Verfahren zur Abkühlung eines Fluids (1) in einem Käl­ teaustauscher (2), der von einer Kältequelle (3) ge­ kühlt wird, auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (TSOLL) unter Verwendung einer Regelung (5), der ein der Ist- Temperatur (TIST) des Fluids (1) im Auslauf des Käl­ teaustauschers (2) und ein der Soll-Temperatur (TSOLL) entsprechendes Signal zugeführt werden und die die Lei­ stung der Kältequelle (3) als Stellgröße (Y) zwischen einem Minimalwert (YMIN) und einem Maximalwert (YMAX) steuert, wobei die Stellgröße (Y) aus dem aktuellen P- Anteil (YP,AKT), dem aktuellen I-Anteil (YI,AKT) und dem aktuellen D-Anteil (YD,AKT) eines PID-Reglers (7) nach der Gleichung
Y = YP,AKT + YI,AKT + YD,AKT (I)
ermittelt wird
und YP,AKT, YI,AKT und YD,AKT nach folgenden Gleichungen ermittelt werden:
YP,AKT = KP.(TSOLL - TIST) (II),
YI,AKT = YI,ALT + KI.(TSOLL - TIST) (III)
und
YD,AKT = KD.(TIST,ALT - TIST,AKT) (IV),
worin bedeuten:
KP einen vorgegebenen P-Verstärkungsfaktor,
KI einen vorgegebenen I-Verstärkungsfaktor und
KD einen vorgegebenen D-Verstärkungsfaktor,
das folgende Maßnahmen umfaßt:
  • 1. Starten des Betriebs der Kältequelle (3),
  • 2. kontinuierliche oder quasikontinuierliche Erfassung der Ist-Temperatur (TIST) des Fluids (1),
  • 3. Ermittlung der Änderungsrate () der Ist- Temperatur (TIST),
  • 4. Vergleich der Ist-Temperatur (TIST) mit der Soll- Temperatur (TSOLL)
    und
    • 1. wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich der oder kleiner als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist und wenn die Änderungsrate () der Ist-Temperatur (TIST) kleiner als ein vorgegebener negativer Grenzwert (LIM) ist:
      Einstellen des aktuellen I-Anteils (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf einen vorgegebenen Minimal­ wert (YI,MIN) und/oder Ausschalten der Kältequel­ lequelle (3) bzw. Setzen der Stellgröße (Y) auf einen vorgegebenen Wert (YSETZ) und
    • 2. sonst Einstellung der Stellgröße (Y) der Kälte­ quelle (3) gemäß den Gleichungen (I) bis (IV).
33. Regelung für eine Vorrichtung zur Abkühlung eines Fluids (1) auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (TSOLL), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 32, die aufweist:
  • 1. einen PID-Regler (7),
  • 2. eine erste Setzeinrichtung (8) zum Setzen eines Soll-Temperatursignals,
  • 3. eine Empfangseinrichtung (9) zum Empfangen eines Ist-Temperatursignals,
  • 4. eine erste Ermittlungseinrichtung (10) zum Ermit­ teln der Änderungsrate () der Ist-Temperatur des Fluids,
  • 5. eine erste Vergleichseinrichtung (11), die die Än­ derungsrate () mit einem vorgegebenen negativen Grenzwert (LIM) vergleicht,
  • 6. eine zweite Vergleichseinrichtung (12), die die Ist-Temperatur (TIST) mit der Soll-Temperatur (TSOLL) vergleicht, und
  • 7. eine zweite Setzeinrichtung (13), die
    • 1. dann, wenn die Ist-Temperatur (TIST) gleich der oder kleiner als die Soll-Temperatur (TSOLL) ist und wenn die Änderungsrate () kleiner als der negative Grenzwert (LIM) ist, den aktuellen I-Anteil (YI,AKT) des PID-Reglers (7) auf einen Minimalwert (YI,MIN) setzt und/oder die Kälte­ quelle (3) ausschaltet bzw. die Stellgröße (Y) auf einen vorgegebenen Wert (YSETZ) setzt, und
    • 2. sonst die Ausgabe des PID-Reglers (7) als Stell­ größe (Y) für die Wärmequelle (3) setzt.
34. Vorrichtung zur Abkühlung eines Fluids (1) auf eine vorgegebene Soll-Temperatur (TSOLL), mit
  • 1. einem Kälteaustauscher (2), der einen Eingang für das zu abzukühlende Fluid (1) und einen Ausgang für das abgekühlte Fluid (1) hat,
  • 2. einer Kältequelle (3), die über ein Kälteträgerme­ dium (4) den Kälteaustauscher (2) kühlt,
  • 3. einem Temperatursensor (6) zur Erfassung der Ist- Temperatur (TIST) des aus dem Kälteaustauscher aus­ tretenden Fluids (1), und
  • 4. einer Regelung (5), die mit dem Temperatursensor (6) und der Kältequelle (3) verbunden ist, zur Re­ gelung der Ist-Temperatur (TIST) des aus dem Käl­ teaustauscher (2) austretenden Fluids (1) auf die Soll-Temperatur (TSOLL),
dadurch gekennzeichnet; daß
die Regelung (5) nach Anspruch 33 aufgebaut ist.
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