Heizung, Lüftung und Klima

Heizungsanlagen, Lüftungsanalgen und Klimaanlagen werden zunehmend smarter und intelligenter. Die Branche spricht beispielsweise von „Smart Heating“ oder von intelligenten Heiz- und Lüftungstechniken.

Typische Trends sind die Zusammenführung bisher getrennte Anlagen zu integrierten und vernetzten Systemen. So eröffnen Hybridheizungen mit mehreren Wärmeerzeugern neue Möglichkeiten zur Einkopplung erneuerbarer Wärme. Auch die Nachfrage nach dezentralen Abluftsystemen mit Wärmerückgewinnung nimmt zu.

Gleichzeitig steigen die gesetzlichen Mindestanforderungen an die Energieeffizienz und an die Energieeinsparung. Daraus entsteht ein neues Dilemma: Mehr Funktionen, ein höherer Softwareanteil, sehr unterschiedliche Anlagenkomponenten und die zunehmende Vernetzung erhöhen die Komplexität der Anlagen. Bereits in der Anlagenentwicklung muss die Funktionalität solch komplexer Systeme zuverlässig simuliert, erprobt und geprüft werden. Dabei sind immer mehr Parameter und engere Grenzwerte zu berücksichtigen. Der Messbedarf und Prüfbedarf nimmt daher erheblich zu und auch die Leistungsanforderungen an die Messtechnik steigen.

Die Trends in der Messtechnik und Prüftechnik

• Mehr Normen und engere Grenzwerte erfordern eine umfassendere und präzisere Messtechnik, die vom Prüfer auf den jeweiligen Prüfbedarf selbst angepasst werden kann. Prüflösungen erfordern neben der Messtechnik, Steuerungstechnik und Automatisierungstechnik daher auch eine Steuerungssoftware, die entsprechend flexibel bedienbar ist.

•  Höhere Anforderungen an die Konnektivität: Die zunehmendeVernetzung erfordert universelle Eingänge für die Sensorik, sowohl offene als auch proprietäre Schnittstellen sowie standardisierte Protokolle. Anwender erwarten, dass Komplettlösungen alle relevanten Schnittstellen abdecken. Müssen dabei Messgeräte wie Waagen oder Gaszähler von Drittherstellen eingebunden werden, gehört auch deren zuverlässige Anbindung zu der geforderten Komplettlösung.

Umfangreicherer Prüfbedarf, höhere Leistungsanforderungen

• Ein umfangreicherer Mess- und Prüfbedarf führt auch zu komplexeren und größeren Prüfständen. Der erforderliche Testumfang und die Zahl der Messparameter steigt und es müssen unterschiedlichste Testtechnologien eingesetzt werden. Hier erwarten die Anwender, dass Prüflösungen neue Anforderungen flexibel integrieren.
   
• Höhere Leistungsanforderungen: Größere, leistungsfähigere Prüfstände mit mehr Messparametern erfordern, dass auch die Mess- und Steuertechnik leistungsgerecht ist. Dazu gehören beispielsweise schnellere Messeingänge, die auch Abtastraten von 50.000 Messwerten pro Kanal und pro Sekunden bewältigen können. Auch die Kapazität für interne Rechen- und Überwachungsfunktionen muss ein hohes Leistungsniveau ermöglichen.

Flexible Mess- und Prüftechnik für Heizung, Lüftung, Klima

• Beispiel Heizungsprüfstände: Weil die Prüfstände einen höheren Testumfang abdecken müssen, wurde mit einem bedeutenden Hersteller von Heizungsanlagen ein Katalog von Prüfgeräten für verschiedene Prüfaufgaben ausgearbeitet. Durch universelle Eingänge für Temperatur- und Drucksensoren sowie für analoge und digitale Eingänge können neue Prüfanforderungen durch den Anwender eigenständig umgesetzt werden. Die Messtechnik (wie ProfiMessage und Expert Logger) wird über die Steuersoftware (ProfiSignal) je nach Bedarf neu parametriert. Die Prüftechnik muss also nur konfiguriert, aber nicht neu programmiert werden, was die Bedienung erheblich vereinfacht.

•  Beispiel Kühl- und Klimageräte: Für Kühl- und Klimageräte wird beispielsweise in Klimakammern der reale Einsatz simuliert und unterschiedliche Komponenten auf die Anforderungen hin  geprüft. Dabei werden die Prüflinge unter exakt kontrollierten Druck- und Temperaturprofilen, Vibrationen und Durchflussmengen des Kältemittels praxisgerecht getestet. Über eine „Ein-Knopf-Lösung“ können verschiedene Profile ausgewählt und die voneinander unabhängigen Prüftechniken synchron gesteuert werden. Die Messautomatisierung ermöglicht zudem, dass bereits während der laufenden Prüfung Onlineanalysen durchgeführt werden. Hinterlegte Stoffdatenbanken und Tabellenwerke erleichtern dabei die Auswertungen. Die Geräte erkennen außerdem selbstständig Störungen und Grenzwertverletzungen und melden diese via Schaltausgang oder E-Mail.

• Beispiel Prüfung Energieeffizienzlabel: In solchen normenkonformen Prüfungen werden z. B. an über 20 verschiedenen Temperaturmessstellen verschiedene Parameter überwacht. Dabei übernimmt die integrierte Steuerungstechnik die Einstellung unterschiedlicher Umgebungstemperaturen. Mit dem gleichen System können auch mehrere Versuche parallel und unabhängig voneinander durchgeführt werden. Die Software kann eine unbegrenzte Anzahl von Kanälen und bis zu 30 Prüfstände parallel erfassen, verarbeiten und speichern.