Auf Grund der technischen Voraussetzungen ist es komfortabel möglich die einzelnen Pumpen über Bus mit in die Gebäudeautomation zu integrieren. So erhält man von der Pumpe nicht nur eine Stör-/ und oder eine Betriebsmeldung und kann diese nur Ein-/ oder Ausschalten sondern vielmehr eine "intelligente" Kombination aus stetiger Regelung, Leistungselektronik mit Drehzahlsteller und Messwerterfassung (Sensor) . Damit lassen sich Pumpen besonders gut in komplexe Regelungsaufgaben einbinden, die über die einmalige Anpassung der Pumpenleistung an den Förderbedarf der Anlage hinausgehen. Voraussetzung ist dabei eine datenbustechnische Kommunikation zwischen den Pumpen und den Regelkreisen der Gebäudeautomation. 

Im Zuge der Pumpenerneuerung kann es dazu kommen, das für die neue Pumpe mit seiner Elektronik nicht mehr genügend Platz für dessen Einbau zur Verfügung steht. In diesem Fall hat die Firma Grundfos auch eine Lösung, Diese besteht aus einer Pumpe ohne Elektronik mit abgesetztem Frequenzumrichter. Dieser Frequenzumrichter hat werksseitig eine GENIbus Schnittstelle, diese kann dann mit einem angepassten Protokoll an eine separate RS485 Schnittstelle in die Anlagensteuerung eingebunden werden.   

Integrierte Drehzahlregelung

Um die Pumpenleistung z. B. an den Wärmeleistungsbedarf einer Heizungsanlage anzupassen, ist es heutzutage üblich, den Drehzahlsteller der Pumpe in Form eines Frequenzumrichters oder einer Spannungsregelung direkt in die Pumpe zu integrieren und den Differenzdruck als Insellösung zu regeln. Soll nun aber eine übergeordnete Regeleinheit die Pumpenleistung beeinflussen, so ist das Aufschalten eines externen Steuer- oder Führungssignals erforderlich. Je nach Anforderung kann es sich dabei entweder um ein Signal zum direkten Einstellen der Pumpendrehzahl oder ein Signal zur Führung des Sollwerts der internen Differenzdruckregelung handeln. Dieses Signal könnte z. B. ein "0 bis 10 V" - Spannungssignal sein, es könnte sich dabei aber auch um ein über den Datenbus seriell übertragenes Signal handeln. Entscheidend für eine Umstellung auf Datenbusbetrieb ist sicherlich die Anzahl der übertragenen Datenpunkte. Handelt es sich nur um das Drehzahl-Stellsignal oder werden auch noch andere Steuerbefehle übertragen? Ist auch eine Rückmeldung z. B. des Betriebszustands oder die Signalisierung einer Störung erforderlich? Soll die Pumpe also nur als reiner Drehzahlsteller wirken oder auch Sensor sein? Sollen ausgewählte Daten auch zur Visualisierung zu einer Gebäudeautomation übermittelt werden? Je mehr Daten übertragen werden sollen, desto eher lohnt sich eine Datenbusanbindung.

Gateways für Pumpen und GA

• Förderhöhe
• Förderstrom
• Medientemperatur
• Drehzahl elektr.
• Leistungsaufnahme
• Energieverbrauch
• Betriebsstunden
• Betriebszustand
• Störmeldung und Störungsursache

• Steuerbefehle wie Ein/Aus, Min-Kurve, Max-Kurve
• Regelungsart wie Konstantdruck, Proportionaldruck, Konstantdrehzahl etc.
• Sollwert (0 bis 100 %)
• Förderhöhe in Meter
• Störungsquittierung
• Tastensperrung
• Nachtabsenkung

Fazit

• Anpassung der Pumpenleistung an unterschiedliche Zeitprogramme durch zeitsynchrone Ansteuerung der Umschaltung auf eine andere Leistungsstufe oder einen anderen Sollwert
• Visualisierung der Pumpenparameter und Erstellung von Trendkurven zum leichteren Auffinden von Anlagenschwachpunkten oder -fehlern.
• Anpassung der Pumpenleistung an den Betriebszustand des Heizkessels durch Steuerung der Pumpenleistung oder des Sollwerts
• Abstimmung der Pumpenleistung auf den augenblicklich benötigten Förderstrom durch gleichzeitige Erfassung der Abnahmeleistung aller Verbraucher mittels z.B. elektronischer Wärmemengenzähler
• Optimierung der Pumpenleistung nach hydraulischen Gesichtspunkten durch gleichzeitige Erfassung verschiedener Meßwerte z. B. für den Differenzdruck und Verknüpfung mit anderen relevanten Anlagendaten
• Verknüpfung verschiedener Pumpenregelungen z. B. zur Regelung der Primärkreispumpe auf die Wassermenge, die von allen nachgeschalteten Heizkreisen zusammen aufgenommen wird, durch Erfassung der abgenommenen Volumenströme oder der transportierten Wärmemengen
• Optimierung der Kesselsteuerung durch Meldung des Förderstroms von der Pumpe
• Energiemanagement zur Optimierung des Energieeinsatzes und des Anlagenwirkungsgrads durch Abstimmung z. B. der Energie, die einerseits für den Antrieb der Pumpe benötigt und andererseits durch Abstrahlung des Verteilungsnetzes und des Wärmeerzeugers verloren gehen, durch Vergleich der Messdaten für Volumenstrom, Wärmemenge, Pumpenleistung, Vor- und Rücklauftemperatur sowie Heizkurve mit eventueller Anhebung der Vorlauftemperatur bei gleichzeitiger Reduzierung der Pumpenleistung
• Zentrale Erfassung der Betriebszustände mit Archivierung und Trendanzeige durch Meldung an eine Gebäudeautomation/Facility Management
• Zentrale Erfassung von Störungen mit Steuerung des Servicepersonals durch Meldung der Störung und deren Ursache an eine Gebäudeleittechnik/Technisches Facility Management
• Zentrales Instandhaltungsmanagement durch Meldung der Betriebsstunden an eine Gebäudeautomation/Facility Management
• Spitzenlastbegrenzung elektrischer Energie (E-MAX) und Optimierung des Energieverbrauchs durch Meldung der Leistungsaufnahme an eine Gebäudeautomation