Was ist ein Temperaturregler?
Ein Temperaturregler ist ein Gerät, das die Ausgänge eines Heiz- oder Kühlsystems steuert. Diese Steuerung wird erreicht, indem Temperatursensoren, die im beheizten Bereich oder System installiert sind, mit der Steuerung verbunden werden. Die von den Sensoren erfassten Daten werden mit einer benutzerdefinierten Referenz verglichen. Sollte die Temperatur im System davon abweichen, aktiviert oder deaktiviert der Regler die Wärme- oder Kühlquelle entsprechend. Es gibt drei Hauptkategorien für den Betrieb des Temperaturreglers: Ein / Aus-Regelung, Proportionalregelung und PID-Regelung. Jedes erfüllt die gleiche Grundfunktion für die Temperaturregelung, bietet jedoch ein unterschiedliches Maß an Raffinesse und Funktionalität.
Heiz- und Kühlsysteme bestehen in der Regel aus drei Grundkomponenten: einer Wärmequelle, einem Steuerungsmechanismus und einem oder mehreren Sensoren. Abhängig von der Komplexität des Systems und der Genauigkeit, die für die Steuerung der Temperaturen erforderlich ist, sind die Steuerungs- und Sensormechanismen möglicherweise nicht komplexer als ein Bimetallschalter. Erweiterte, komplizierte Produktionssysteme können andererseits hochentwickelte computergesteuerte Steuerungen aufweisen, die mehrere Wärmequellen basierend auf den von zahlreichen Sensoren empfangenen Daten ansteuern. Um diesen Regeleingriffsbereich zu erreichen, verwenden thermisch abhängige Systeme einen von drei Grundtypen von Temperaturreglern.
Die erste Kategorie der Temperaturregler ist die Ein- / Aus-Einheit. Dies ist die einfachste aller Steuerungen und bietet eine einzige Steuerungsebene. Bei diesem Reglertyp läuft die Wärmequelle mit voller Leistung und wird abhängig von der Systemtemperatur entweder ausgeschaltet oder eingeschaltet. In diesen Reglertyp ist ein sogenanntes Ein-Aus-Differenzial eingebaut, das verhindert, dass Relais, Schütze oder Ventile durch „Rattern“ beschädigt werden, wenn die Temperaturänderungen zu schnell erfolgen. Diese Funktion ermöglicht es der Systemtemperatur, den Sollwert um eine bestimmte Spanne zu überschreiten, bevor die Steuerungsschalter ein schnelles Ein- und Ausschalten verhindern.
Der zweite Temperaturreglertyp ermöglicht eine proportionale Temperatureinstellung. Dieser Regler verringert die Leistung, mit der die Heizung in der Nähe des Referenzsollwerts läuft. Dadurch wird vermieden, dass die Systemtemperaturen den Sollwert überschreiten, wie dies beim Ein / Aus-Regler der Fall ist. Wenn die Temperatur aufgrund von Umwelteinflüssen zu weit vom Sollwert abweicht, fungiert der Regler als Ein / Aus-Einheit, die entweder die Heizung eingeschaltet oder ausgeschaltet hält.
Der dritte Typ ist der Proportional- mit Integral- und Differentialregler (PID). Diese Art von Regler funktioniert auf die gleiche Weise wie Standardproportionaleinheiten, enthält jedoch zwei zusätzliche, zeitabhängige Einstellungen. Diese Einstellungen sind in der Regel auf dem Gerät als "Reset" und "Rate" gekennzeichnet und ermöglichen eine äußerst stabile Temperaturregelung in Anwendungen, in denen sich die Anforderungen an die Systemlast häufig ändern. Diese Variante erfordert jedoch eine Feinabstimmung aller Einstellparameter, um korrekt zu funktionieren.