Konditionieranlagen stellen Temperatur, Druck, Volumenstrom und Feuchte als Randbedingung eines Versuchs. Profectronics legt sie für Prüfaufgaben von der Komponente bis zum Großmotorenprüffeld aus.
Profectronics baut Konditionieranlagen mit der Fluidik in einem Gestell. Prüfplätze baut Profectronics auch mobil auf Rollen.
Rohrleitungen aus Edelstahl, Plattenwärmeübertrager und Pumpe sind im Gestell der Konditionieranlage angeordnet.
Prüfplatz auf Rollen mit Schutzhaube und Bedienpult. Abbildung: Anwendungen und Anlagenbeispiele.
Die Anlage verbindet Medium, Konditionierung, Regelung und Prüfprozess.
Wasser, Glykol, Öl, Dielektrika, Kraftstoff, Luft und Gas. Flüssig, gasförmig oder zweiphasig.
Temperatur, Druck, Volumenstrom und bei Gasen die Feuchte. Bis 2,5 MW je Kreis.
Vorsteuerung und Beobachter, adaptiv und prädiktiv. Regelabweichung stationär bis ± 0,1 K.
Bedienung, Meldungen und Freigabe. Protokoll je Prüflauf in Entwicklung und Serie.
Temperatur, Druck, Volumenstrom und thermische Leistung folgen der jeweiligen Prüfaufgabe.
| Größe | Bereich (Auslegung) | Bemerkung |
|---|---|---|
| Medientemperatur, flüssige Medien | −30 bis +120 °C | Je Anwendung, siehe Abb. 1 |
| Medientemperatur, Luft und Gase | −30 bis +300 °C | Je Anwendung, siehe Abb. 1 |
| Volumenstrom | 3 L/h bis 180 m³/h | Flüssige Medien |
| Volumenstrom | bis 8 000 m³/h | Luft |
| Thermische Leistung | bis 2,5 MW | Je Kreis |
| Regelabweichung stationär | bis ± 0,1 K | Im Lastsprung bis ± 0,5 K |
| Temperaturgradient | 0,1 bis 4 K/s | Nach Prüfaufgabe |
| Feuchte | 10 bis 90 % relative Feuchte | Dampfbefeuchter, Adsorptionstrockner |
| Konformität | CE | Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 für Anlagen, die ab 20.01.2027 in Verkehr kommen oder in Betrieb gehen. Druckgeräterichtlinie, Niederspannungsrichtlinie und EMV-Richtlinie, ATEX nach Anforderung. |
Jedes Medium stellt eigene Anforderungen an Werkstoffe, Überwachung und Sicherheit.
| Medium | Einsatz und Anforderung | |
|---|---|---|
| Wasser, entsalzt | Kühlkreise und Chipkühlung. Leitfähigkeit überwacht. | |
| Wasser-Glykol | Fahrzeugkreise und Motorkreise. Konzentration und Qualität überwacht. | |
| Öle | Schmieröl und Thermalöl. Vakuumentgasung. | 0,5 bis 600 mPa·s |
| Dielektrische Fluide | Direktkühlung und Immersion. Auslegung auf Werkstoffverträglichkeit. | |
| Kraftstoffe, e-Fuels | Niederdruck und Hochdruck. Werkstoffe FKM, FFKM, PTFE und Edelstahl. | |
| Luft | Ladeluft und Zuluft. Feuchte aktiv geregelt. | |
| Wasserstoff | Messen und Konditionieren. Dichtheit, Spülkonzept und Freigabekette. | |
| Kältemittel | Zweiphasig, als Modul. Auslegung nach Stoffdaten. |
Das Diagramm zeigt thermische Leistung und Medientemperatur je Anwendung.
Konditionieranlagen stellen Kühlmittel, Öl und Ladeluft als Randbedingung für den Prüfling bereit.
| Anlage | Einsatz | Kennwerte |
|---|---|---|
| Konditionieranlagen | Kühlmittel, Öl und Ladeluft als Randbedingung des Versuchs. | bis 180 m³/h Regelabweichung stationär ± 0,1 K |
| Kalorimeter | Kondensatoren, Gaskühler, Kühler, Ladeluftkühler und Ölkühler. | 8 000 m³/h Luft Regelabweichung stationär ± 0,1 K |
Abbildungen beider Anlagen: Anwendungen und Anlagenbeispiele.
Für die Kältemittel R744 und R290 sind Druck und Explosionsschutz Teil der Auslegung. Kennwerte und Sicherheitskonzept stehen unter Wärmepumpen und Kältetechnik.
Totzeit aus der Rohrlaufzeit, temperaturabhängige Streckenparameter und nicht messbare Zustände im Prüfling verlangen jeweils ein eigenes Verfahren.
| Verfahren | Streckeneigenschaft | Wirkung |
|---|---|---|
| Modellbasierte Vorsteuerung | Bekannte Laststellung | Die Vorsteuerung berechnet den Arbeitspunkt, statt ihn über die Regelabweichung aufzubauen. |
| Störgrößenaufschaltung | Messbarer Lastwechsel | Die Störung wirkt auf das Stellglied, bevor sie die Regelgröße erreicht. |
| Smith-Prädiktor | Totzeit aus Rohrlaufzeit | Der Prädiktor rechnet die Totzeit aus dem geschlossenen Kreis heraus. |
| Gain-Scheduling | Viskosität über Temperatur | Die Reglerparameter folgen dem Arbeitspunkt statt einem Kompromiss. |
| Adaptive Regelung | Wechselnde Medien und Prüflingsmassen | Die Regelung identifiziert die Streckenparameter im Betrieb und führt sie nach. |
| Prädiktive Regelung | Stellgrößenbeschränkung, Lastzyklen | Sollwertfolge unter Beschränkung von Leistung und Stellweg. |
| Kalman-Bucy-Filter | Verrauschte Messgrößen | Zustandsschätzung bei kleinen Temperaturdifferenzen. |
| Sliding-Mode-Beobachter | Modellunsicherheit | Robuste Schätzung nicht messbarer Zustände im Prüfling. |
Betriebsart, Sollwerte, Modellparameter, Meldungen und Freigabekette stehen auf einem Bildschirm. Jede Meldung hat eine Kennung, jeder Prüflauf ein Protokoll.
Für die Auslegung genügen 5 Angaben: Prüfling, Medium, Bereiche für Druck, Volumenstrom und Temperatur, Aufstellort und Termin. Ein Lastenheft hilft, ist aber keine Voraussetzung.
