Zwiększa się zapotrzebowanie na oczyszczanie małych ilości powietrza o określonej temperaturze i wilgotności wśród producentów samochodów, półprzewodników i środków farmaceutycznych, którzy potrzebują takiego powietrza w laboratoriach, komorach pomiarowych i zakładach przetwórczych. Jednak tradycyjne systemy klimatyzacji nie są w stanie skutecznie produkować tak małych ilości. Nowy, bardzo precyzyjny klimatyzator automatyczny firmy pure engineering, wykorzystujący technologię B&R, rozwiązuje ten problem – zapewnia precyzyjną klimatyzację od 2 do 10 metrów sześciennych powietrza, jednocześnie oczyszczając je z cząstek stałych i zanieczyszczeń.
Coraz surowsze standardy emisji, nowe metody produkcji i nacisk na optymalizację jakości i kosztów produktów – te trendy zwiększają zapotrzebowanie na klimatyzatory, wytwarzające niewielkie ilości precyzyjnie oczyszczonego powietrza. W idealnym układzie powinny odfiltrowywać związki organiczne i cząstki stałe. Tradycyjne systemy klimatyzacji przeznaczone do wytwarzania setek lub tysięcy metrów sześciennych na godzinę nie nadają się do tego celu.
"Przy pomocy tradycyjnego klimatyzatora możemy wytworzyć tylko 5 m³/h z odchyleniem prędkości przepływu mniejszym niż 2%. Najczęściej trzeba przygotować 500 m³/h. Mówiąc inaczej, 99% powietrza, na którego wytworzenie spożytkowano dużo energii, marnuje się. Z technicznego, ekonomicznego i ekologicznego punktu widzenia to nie jest tylko rozwiązanie" twierdzi Ralf Bräuer, wspólnik zarządzający w pure engineering, wyjaśniając okoliczności, w jakich powstały klimatyzatory pureCAM wytwarzające małe ilości powietrza.
Wielkogabarytowe klimatyzatory są drogie i generują niepotrzebne koszty przez cały okres eksploatacji. W szczególności widoczne jest to w przypadku zastosowań wymagających dodatkowych systemów filtrujących zgodnych z podwyższonymi limitami koncentracji cząstek stałych i organicznych. Ilość przetwarzanego powietrza ma wpływ nie tylko na stężenie zanieczyszczeń na wejściu i na wyjściu, ale również na prędkość ich osadzania się na filtrze. Dlatego szczególnie ważna jest odpowiednia wielkość systemu klimatyzacji.
Rozwiązywanie problemów z klimatyzacją
To co z perspektywy użytkownika wygląda na wydajne i praktyczne, przy małym zapotrzebowaniu na klimatyzowane powietrze, z perspektywy klimatyzacji jest złudnym wyzwaniem. Jest to jedna z głównych przyczyn, z których klimatyzatory o objętościowym natężeniu przepływu poniżej 100 m³/h spotyka się tak rzadko. Objętościowe natężenie przepływu odgrywa pierwszoplanową rolę w sterowaniu temperaturą przetwarzanego powietrza. Im mniejsze natężenie przepływu, tym mniejsza wymagana zdolność chłodzenia przez wymiennik ciepła. Przy objętościowym natężeniu przepływu wynoszącym 5 m³/h nie potrzeba więcej niż kilku watów. Decydującym czynnikiem jest stopień precyzji, z jaką można sterować mocą uzyskiwaną z chłodnicy, a tym samym temperaturą powietrza. Sterowanie temperaturą z precyzją ± 0,2 K wymagałoby sterowania wymiennikiem ciepła z precyzją ± 300 mW. Sytuacja jest podobna w przypadku wilgotności przetwarzanego powietrza i wydajności nawilżacza – mniej więcej 50 g/h przy objętościowym natężeniu przepływu 5 m³/h. Aby sterować wilgotnością powietrza z precyzją ± 1%, potrzebne jest tylko zasilanie wodą w ilości 14,7 mg/min – to zaledwie ilość napełniająca jednodawkową strzykawkę.
Jeżeli chodzi o projekt małego klimatyzatora, ten przykład ilustruje, jak ważne jest jego doskonałe dostrojenie, wysoki stopień precyzji i dynamiczny system czujników i serwomechanizmów – oraz odpowiedni system sterowania. "Po latach pomyślnego stosowania systemów sterowania firmy B&R mieliśmy pewność, że możemy je również zastosować w nowych urządzeniach pureCAM" stwierdza Bräuer. Firma pure engineering skonstruowała szereg różnych systemów i stanowisk testowych przy pomocy rozwiązań do sterowania firmy B&R.
"Środowisko techniczne B&R umożliwia nam szybkie dostosowanie się do zmian sprzętu lub oprogramowania. Biblioteki i doskonałe wsparcie techniczne, jakie przyzwyczailiśmy się otrzymywać od specjalistów B&R znacznie ułatwiły rozwój naszego wbudowanego oprogramowania". Ralf Bräuer, Wspólnik Zarządzający pure engineering
Modułowe wejście/wyjście (I/O) dla elastycznej klimatyzacji
"System X20 firmy B&R oferuje modularność, jakiej potrzebujemy wraz z szerokim wyborem interfejsów magistral polowych i modułów I/O. Umożliwia nam to elastyczny dobór optymalnych komponentów, ich instalację przy minimum wysiłku, a później integrację całości z oprogramowaniem sterującym wyższego poziomu na stanowisku testowym" mówi Bräuer. "Na korzyść X20 przemawia również wysoka rozdzielczość kart analogowych. 12-bitowa rozdzielczość umożliwia nam stopniowe zwiększanie sterowania o 0,02 K, którego potrzebujemy do osiągnięcia stabilnego poziomu ± 0,2 K".
Bräuer chwali również szerokie możliwości programowania oferowane przez zintegrowane środowisko programowania Automation Studio. "Środowisko techniczne B&R umożliwia nam szybkie dostosowanie się do zmian sprzętu lub oprogramowania. Biblioteki i doskonałe wsparcie techniczne, jakie przyzwyczailiśmy się otrzymywać od specjalistów B&R znacznie ułatwiły rozwój naszego wbudowanego oprogramowania".
Standardowy model kompaktowego 19" systemu pureCAM z wbudowanymi skruberami do usuwania cząstek stałych i lotnych związków organicznych (VOC) przeznaczony jest do automatycznej pracy. W tym trybie wbudowany sterownik X20 otrzymuje informacje o wartościach zadanych takich jak natężenie przepływu, temperatura i wilgotność za pośrednictwem Ethernetu ze sterownika stanowiska testowego wyższego poziomu, który następnie może przywrócić aktualne zmienne procesowe jako bieżące wartości. Opcjonalnie, urządzenie można również wyposażyć w panel operatorski B&R Power Panel, dzięki któremu operator może wprowadzać wartości zadane i lokalnie monitorować bieżący stan działania urządzenia. Wbudowany interfejs operatora ułatwia również serwisantom identyfikację i usuwanie błędów oraz ukierunkowaną obsługę techniczną.
Wydajne i ekologiczne rozwiązanie spełniające specyfikacje testowe
Specyfikacje dotyczące testów emisji spalin samochodowych wymagają niezwykle wysokiej precyzji, nawet gdy chodzi o klimatyzowanie i oczyszczanie bardzo małych ilości powietrza. Standardowy model solidnego i niezawodnego klimatyzatora pureCAM firmy pure engineering jest przeznaczony do pracy przy natężeniu przepływu od 1 do 10 m³/h (± 2%) i gwarantuje stabilność temperatury w zakresie ± 0,2 K oraz kontrolę wilgotności z odchyleniem nie większym niż ± 1% wilgotności względnej.
pureCAM to ekonomiczne i ekologiczne rozwiązanie dla użytkowników, którzy muszą spełniać bardzo surowe wymagania w zakresie natężenia przepływu, tolerancji temperatury i wilgotności przetwarzanego powietrza wykorzystywanego w laboratoriach, na stanowiskach testowych, w komorach pomiarowych i zakładach przetwórczych. Dzięki elastyczności rozwiązania do sterowania opracowanego przez B&R, urządzenia są wyjątkowo skalowalne i proste w integracji z systemami sterowania wyższego stopnia.