Wie genau sind die Druckinstrumente Ihres HLK-Systems?

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Wie genau sind die Druckinstrumente Ihres HLK-Systems?

HLK-Systeme gehören zu den Hauptkosten beim Betrieb eines Gebäudes und sind ein entscheidender Bestandteil der Betriebseffizienz Ihres Gebäudes. Das Gebäudeautomationssystem stellt sicher, dass die Umgebung eines Gebäudes für die Bewohner angemessen ist, indem es Befeuchtung, Temperatur, Luftqualität, Luftreinheit usw. steuert; gleichzeitig versucht es, die Anforderungen des Eigentümers zu erfüllen, um die Energiekosten zu minimieren. Ineffizienzen in einem HLK-System erhöhen die Kosten für das Gebäudemanagement, und die Sensoren, auf die Sie sich zur Leistungsoptimierung verlassen, sind möglicherweise nicht so genau, wie Sie denken.

Eine Möglichkeit, ein effizientes HLK-System sicherzustellen, besteht darin, die Genauigkeit der im System verwendeten Druckinstrumente (z. B. Drucksensoren und Differenzdrucktransmitter) zu überprüfen. Differenzdrucksensoren in Gebäudeautomationssystemen werden verwendet, um den Luftstrom durch Kanäle, Warmwasser durch Heizungsschlangen und Kaltwasser durch Kältemaschinen und Entfeuchtungsschlangen zu steuern. All diese Prozesse verbrauchen Energie und kosten Geld. Je effizienter sie laufen, desto weniger kosten sie im Betrieb. Eigentümer wollen ihre HLK-Leistung optimieren und keine Luft heizen oder kühlen, die vom Bewohner nicht benötigt wird.

In diesem Blog werde ich erörtern, warum Genauigkeit bei Niederdruckinstrumenten für HLK-Anlagen wichtig ist und wie man Genauigkeitsangaben von HLK-Sensorherstellern interpretiert.

Warum ist die Genauigkeit wichtig?

Die Genauigkeit bezieht sich darauf, wie weit der gemessene Wert eines bestimmten Drucks von der akzeptierten zulässigen Abweichung für diese Messung entfernt ist. Die Genauigkeit eines Druckmessgerätes wird durch die maximale positive und negative Differenz zwischen dem gemessenen Wert und dem wahren Wert bestimmt. Diese zulässige Abweichung wird als Prozentsatz der idealen Ausgangsspanne (% der Spanne) ausgedrückt.

Druckinstrumente mit höherer Genauigkeit liefern eine genauere Anzeige der tatsächlichen Druckbedingungen als Druckinstrumente mit geringerer Genauigkeit, wodurch HLK-Controller den Heiz- und Kühlbedarf des Gebäudes besser steuern können. Die Genauigkeitsangabe allein definiert jedoch nicht vollständig die Fähigkeit eines Geräts zur Druckmessung, weshalb die Hersteller von Druckmessgeräten die Genauigkeit als Teil einer größeren Leistungsangabe einbeziehen.

Nicht alle Genauigkeitsangaben sind gleich

Leider hat die HLK-Branche keine Standards für die Berechnung der Leistung von Druckmessgeräten festgelegt. Infolgedessen variieren die Genauigkeitsangaben von einem Druckgerätehersteller zum nächsten, was einen genaueren Blick darauf erfordert, was wirklich in dieser Genauigkeitsangabe steht.

Viele Hersteller verwenden eine Wurzel aus dem Quadrat der Summe (RSS) oder die Methode der besten Anpassung der geraden Linie (BFSL), um die Genauigkeit auszudrücken.

Wenn Sie die RSS- oder BFSL-Genauigkeitsangaben genauer überprüfen, sind sie möglicherweise nicht ganz so genau. Was möglicherweise nicht in dieser Genauigkeitsangabe enthalten ist, macht das Fehlerband viel größer. Diese Spezifikationen werden mit den am wenigsten konservativen Methoden berechnet (algebraische Kombination von zwei oder drei Spezifikationen), was bedeutet, dass sie keine Garantie dafür bieten, dass alle vom Druckmessgerät angezeigten Messwerte innerhalb des angegebenen Fehlerbandes liegen.

Außerdem werden bei dieser Methode möglicherweise weder der Nullsollwert (das untere Ende der Messung) noch der Spanne-Sollwert (der erwartete Ausgang bei vollem Messbereich des Geräts) berücksichtigt. Dies bedeutet im Allgemeinen, dass die Null- und Spannensollwerte des Geräts zusätzliche Fehler einführen, die vom Installateur berücksichtigt werden müssen, was eine Rückstellung/Kalibrierung vor Ort durch das Installationsteam erfordern könnte, um sicherzustellen, dass das Gerät innerhalb der gewünschten Genauigkeit arbeitet.

Infolgedessen muss der HLK-Techniker, der das Gerät installiert, möglicherweise einen sekundären Kalibrierungsstandard verwenden, um sowohl den Nullpunkt als auch den Messbereichssollwert einzustellen, was die Inbetriebnahmekosten sofort erhöht, die Austauschbarkeit der Geräte verhindert und die kumulative Gesamtsystemleistung beeinträchtigt. Diese “Nachbesserungen” zur Verifizierung des Produkts verursachen zusätzliche Kosten für den Gebäudeeigentümer, der den Sensorlieferanten bereits dafür bezahlt hat, ein kalibriertes Produkt zu liefern, dessen Leistung jedoch nicht ausreicht!

Was gehört zu einer exakten Genauigkeitsangabe?

Bei der Bestimmung der Genauigkeit von Druckmessgeräten müssen Sie alle für die jeweilige Anwendung relevanten Faktoren berücksichtigen, die zu Messfehlern führen können. Einige der häufigsten Fehlerquellen sind:

  • Nichtlinearität Fehler
    • Abweichung zwischen der linearen Trendlinie des Geräts und seiner idealen Ausgangslinie.
  • Hysterese Fehler
    • Abweichung zwischen der Ausgabe des Geräts bei steigendem und fallendem Druck. Er wird üblicherweise als Prozentsatz der vollen Spanne oder der Ausgangsspanne ausgedrückt.
  • Nicht-Wiederholbarkeitsfehler
    • Dieser wird berechnet, indem ein Gerät dreimal hintereinander über seinen Bereich unter den gleichen Bedingungen getestet und die maximale Differenz zwischen den Messergebnissen bestimmt wird. Er wird im Allgemeinen als Prozentsatz der vollen Spanne ausgedrückt.

Nullpunktverschiebungsfehler und Messspanneneinstellungsfehler

Die Fehler, bei denen das Gerät nicht Null anzeigt, wenn der zu messende Druck Null ist. Messspanneneinstellfehler sind die Differenzen zwischen dem optimalen Messbereichsendwert und dem tatsächlichen Messbereichsendwert des Messwertaufnehmers.

Nullpunkt- und Spanne-Temperaturkoeffizient-Fehler

Das Fehlerband der maximalen Abweichung des Nullpunkt- und Offset-Ausgangs, wenn die Temperatur von der werkseitig kalibrierten Temperatureinstellung auf eine andere Temperatur innerhalb des spezifizierten Bereichs geändert wird.

Die beste Methode zur Genauigkeitsermittlung

Es gibt viele Methoden zur Berechnung von Genauigkeitsangaben für Druckmessgeräte, aber nicht alle führen zu genauen Genauigkeitsangaben. Idealerweise sollte eine Genauigkeitsangabe eine Summierung aller Fehlerquellen beinhalten – was in der HLK-Branche unüblich ist. Zumindest sollten Genauigkeitsaussagen Nichtlinearität, Hysterese, Nichtwiederholbarkeit, Nullpunktverschiebung und Spanne einbeziehen, was wesentlich dazu beiträgt, wie gut das Gerät arbeitet.

Während nicht alle Summierungsmethoden alle diese Fehler berücksichtigen, tut dies die Klemmpunktmethode, indem sie sowohl die Nullpunkt- als auch die Spanne-Einstellung als Teil der Genauigkeitsaussage einbezieht. Ashcroft hat sich für die Verwendung der Klemmpunktmethode zur Kalibrierung entschieden. Mit dieser Methode wird der tatsächliche Fehler eines Druckmessgerätes wirklich ermittelt, so dass die Hersteller die Genauigkeit ihrer Produkte besser angeben können und die Bauunternehmer die Heizung, Kühlung und den anschließenden Luftmangel in diesen Gebäuden besser steuern können.

Warum? Energieeffizienz = Einsparungen = glückliche Eigentümer!

TruAccuracy™ bei Ashcroft

Bei Ashcroft werden viele unserer Druckmessgeräte nach unserem TruAccuracy™-Standard gefertigt, der auf dem Endpunktverfahren basiert. Zu den Produkten mit dieser Spezifikation gehören unser CXLdp Differenzdrucksensor, der DXLdp Differenzdruckmessumformer und der neu eingeführte GXLdp Differenzdruckmessumformer mit Display. Diese Produkte erfüllen ihre Nenngenauigkeit sofort nach dem Auspacken, ohne dass eine Kalibrierung vor Ort erforderlich ist.

Wenn von einem Differenzdrucksensor angenommen wird, dass er eine Genauigkeit von +/- 0,5 % der Messspanne erreicht, er aber in Wirklichkeit +/- 2 % oder +/-3 % der Messspanne erreicht, führt dies zu Ineffizienz und höheren Betriebskosten für den Eigentümer. Ashcroft kann Ihnen helfen, eine höhere HLK-Effizienz zu erreichen und Geld zu sparen – mit der TruAccuracy™-Leistungsspezifikation für alle Niederdruckprodukte sowie für viele Manometer.

Wenn Sie mehr über die Bedeutung der Genauigkeit bei Druckmessgeräten erfahren möchten oder darüber, wie TruAccuracy™ Ihre Anwendungen und Abläufe unterstützen kann, laden Sie unser eBook “Wie genau ist Ihre Genauigkeitsangabe?” herunter.

Wir möchten Sie nicht unter Druck setzen, aber wir haben mehr Informationen.

Ich hoffe, dass dieser Artikel Ihnen geholfen hat, den Bedarf an genauen Druckmessgeräten in der HLK-Anlage Ihres Gebäudes besser zu verstehen, und was Sie von einer hochwertigen Genauigkeitsangabe erwarten sollten. Wenn Sie weitere Hilfe für Ihr HLK-System benötigen, können Sie unseren Experten gerne eine Frage stellen. Sie werden Ihnen dabei helfen, sicherzustellen, dass Ihre Druckmessgeräte reibungslos und effizient arbeiten, damit Ihr HLK-System stets die beste Leistung erbringt.

Ich empfehle Ihnen auch, die Website der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers zu besuchen, um mehr über HLK-Systeme zu erfahren.

Über den Autor

Tiago Anes

Director Major Accounts

Tiago Anes ist Director für Major Accounts im Bereich Industrial/HVAC Markets bei Ashcroft. Er verfügt über 30 Jahre Erfahrung im globalen Vertrieb und als Marketing-Führungskraft in den Bereichen Corporate Sales, Customer Service, Produkt- und Geschäftsentwicklung in verschiedenen Märkten in den Bereichen HLK, Luft- und Raumfahrt, Halbleiter sowie Test- und Messtechnik.

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