Carel pRack pR300T User manual

Integrated Control Solutions & Energy Savings
Manuale d’uso
User manual
THR1I
Tdisch Tdisch HR2 TING GC
3WHRI
THR1O
F
T
FHW
HR1
THR2I
3WHR2 3WGC
THR2O
TGC
FFHW
HR2 GAS cooler
TGC by passed
T T
TTTT
T T
Heat recovery
for pRack pR300T
Operation and conguration

3+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
Indice
1. INTRODUZIONE 5
2. CONFIGURAZIONE 8
2.1 Regolazione: temperatura dell’acqua........................................................................................................................................... 9
2.2 Regolazione: ingresso digitale...........................................................................................................................................................9
2.3 Regolazione: segnale esterno......................................................................................................................................................... 10
2.4 Attivazione del recupero calore.................................................................................................................................................... 10
2.5 Gestione della pompa......................................................................................................................................................................... 11
2.6 Allarme per alta temperatura dell’acqua................................................................................................................................. 13
2.7 Filtro per ingresso analogico........................................................................................................................................................... 13
2.8 Secondo modulo per il recupero di calore............................................................................................................................ 13
3. AZIONI SUPPLEMENTARI 14
3.1 Modo sequenziale con soglie ........................................................................................................................................................ 14
3.2 Modo simultaneo................................................................................................................................................................................... 16
3.3 Rispristino del setpoint....................................................................................................................................................................... 16
4. GAS COOLER BYPASS 17
4.1 Condizioni per l’abilitazione............................................................................................................................................................ 17
4.2 Condizioni per l’attivazione ............................................................................................................................................................. 18
5. CONFIGURAZIONE DI INGRESSI E USCITE 20
Recupero di calore per pRack pR300T
Funzionamento e congurazione

5+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
THR1I
Tdisch Tdisch HR2 TING GC
3WHRI
THR1O
F
T
FHW
HR1
THR2I
3WHR2 3WGC HPV
ExV
THR2O
TGC
FFHW
HR2 GAS cooler
TGC by passed PGC
T T
TTTT
T T P
Fig. 1.a
Tipo Nome Descrizione
AI THR[1-2]I Temperatura dell’acqua in entrata
AI THR[1-2]O Temperature d’uscita dell’acqua
AI TGC Temperatura in uscita al Gas Cooler
AI TGC by-passed Temperatura dopo il bypass del Gas Cooler
AI PGC Pressione nel Gas Cooler
DI FHW Sensore di flusso
DO/AO 3WHR[1-2] Valvola a 3 vie per recupero calore
DO/AO PHR[1-2] Comando pompa
DO/AO 3WGC Valvola a 3 vie per il bypass del Gas Cooler
DI --- Abilitazione preliminare alla funzione
Tab. 1.a
In un sistema CO2 di tipo Booster, la funzione di Recupero Calore (o Heat Reclaim, di seguito abbreviato in
HR) permette di sfruttare il calore normalmente dissipato dal Gas Cooler per riscaldare dell’acqua sanitaria
oppure destinata al riscaldamento di ambiente.
pRack pR300T gestisce contemporaneamente fino a due recuperi di calore. L’attivazione e la regolazione di
ciascun recupero seguirà la percentuale di richiesta di calore calcolata a partire da:
• un ingresso digitale
• una sonda di temperatura
• un segnale analogico esterno
Un ulteriore ingresso digitale può essere usato per dare un consenso preliminare alla funzione.
Una volta attivato, il recupero di calore può agire, se richiesto, sul setpoint della valvola HPV e sul setpoint
effettivo del Gas Cooler sia in modalità simultanea (entrambi i contributi contemporaneamente) sia in
modalità sequenziale a soglie (prima il contributo per l’HPV e poi quello per il Gas Cooler al superamento di
una certa soglia di richiesta di calore).
1. INTRODUZIONE

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+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
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Nel caso di contributo sul setpoint della valvola HPV, il recupero di calore va a modificare il parametro
“minimo setpoint di regolazione valvola HPV” (maschera Eib28) e viene utilizzato come limite inferiore per il
calcolo del setpoint dinamico della pressione di regolazione della valvola di alta pressione.
L’incremento di questo setpoint minimo dal suo valore di default (40.0barg) ad un nuovo setpoint minimo
(e.g. 75 barg) porta il sistema a lavorare in condizioni transcritiche anche quando la temperatura di uscita del
gas cooler era in partenza inferiore al valore critico.
A questo setpoint minimo può essere aggiunto un ulteriore incremento (maschera Eeab28) proporzionale
alla richiesta del recupero calore fino ad un valore limite massimo impostabile (e.g. 85 barg).
Se il setpoint della valvola HPV calcolato a partire dalla temperatura del Gas Cooler supera il setpoint minimo
modificato dal recupero di calore, il controllo regolerà sul setpoint calcolato.
Richiesta recupero di calore (%)
Tempo
100%
Stato del recupero di calore
Min set-point HPV (barg)
Richiesta min. per attivazione
1
0%
0
85.0 barg Max HPV set-point
(recupero calore ON)
75.0 barg Min HPV set-point
(recupero calore ON)
40.0 barg Min HPV set-point
(recupero calore OFF)
Nota: I ritardi di attivazione non sono considerati in questo graco
Fig. 1.b

7+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
Nel caso di contributo sul setpoint del Gas Cooler è possibile incrementare gradualmente il setpoint in
temperatura dei ventilatori del Gas Cooler fino al suo limite massimo impostabile. Questo limite è dato dal
massimo setpoint possibile (maschera Dab06) nel caso di modalità simultanea o dal valore settato nella
maschera Eeab29 nel caso di modalità sequenziale.
In modalità simultanea l’incremento inizierà contemporaneamente all’azione sul setpoint della valvola HPV
mentre in modalità sequenziale l’incremento inizierà dopo aver superato una Soglia limite di percentuale di
richiesta di calore impostabile (Eeab29).
Se la condensazione flottante è attiva (ramo D.a.d) è possibile disabilitarla in caso di recupero di calore
(Eeab04), se invece si sceglie di non disabilitarla in caso di recupero di calore l’incremento del setpoint del
Gas Cooler può essere direttamente sommato alla temperatura esterna.
Condensazione flottante senza recupero di calore: SP = Text + ΔT (maschera Dad06).
Condensazione flottante durante il recupero di calore (con contributo GC): SP=Text + Offset GC, dove Offset
GC > ΔT.
Come ultima azione di ausilio al recupero di calore sarà possibile bypassare il Gas
Cooler nel caso in cui siano verificate le seguenti condizioni:
• il bypass è abilitato (maschera Eeab);
• la richiesta percentuale di calore supera una soglia configurabile (e.g. 90%);
• la temperatura del gas cooler bypassato è inferiore ad una soglia configurabile (e.g. 20°C).
Al verificarsi di queste condizioni la valvola di bypass inizierà a modulare seguendo il suo setpoint guardando
alla temperatura del Gas Cooler bypassato fino ad escludere totalmente il Gas Cooler nel caso in cui questa
temperatura lo consenta. Alla disattivazione del recupero calore, il setpoint della valvola HPV ritorna
gradualmente al valore calcolato dalla normale gestione secondo un tempo impostabile. Lo stesso vale per
il setpoint delle ventole del Gas Cooler.

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2. CONFIGURAZIONE
La configurazione può essere eseguita attraverso le maschere raggiungibili seguendo il percorso Eea-- e
Eeb--.
La maschera Eeab01 permette di scegliere quanti moduli di
recupero calore attivare, fino a 2, e come deve essere calcolata
la percentuale di richiesta per le azioni supplementari.
Le possibilità per il calcolo della percentuale per le azioni supplementari, sono illustrate nella seguente
tabella:
Valore Descrizione
NONE Nessun contributo supplementare al recupero calore
HR1+HR2 Contributo da entrambi i moduli: HR1req+HR2req, limitato a 100%
HR1 ONLY Contributo solo da HR1
HR2 ONLY Contributo solo da HR2
Tab. 2.a
Affinché il recupero calore possa essere attivato, alcune condizioni devono essere verificate. Le soglie sono
impostabili nella maschera Eeab02:
Per l’attivazione del Recupero calore è necessario che:
• la pressione nel Gas Cooler sia superiore ad una soglia;
• un tempo minimo di OFF sia trascorso prima dalla
precedente attivazione.
L’utente può scegliere di disabilitare la condensazione
flottante quando il recupero calore è attivo: se l’utente
imposta il valoreYES nella maschera Eeab04, la condensazione
flottante verrà disabilitata se almeno un modulo di recupero
calore è attivo.
La funzione può essere abilitata a fasce orarie e questo è un
consenso preliminare, l’attivazione effettiva dipende dalla
richiesta di calore calcolata.
Similmente il consenso all’attivazione può essere slegato
dalla chiusura. Queste impostazioni sono accessibili nella
maschera Eeab05.

9+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
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E’ possibile utilizzare lo scheduler interno al controllo per
specificare delle fasce orarie di attivazione.
Se richiesto, la funzione di recupero di calore può essere
attiva anche nella fascia oraria di chiusura.
Questa maschera permette la configurazione dello scheduler.
L’attivazione della funzionalità può dipendere da:
• la temperatura di uscita dell’acqua dallo scambiatore
• un ingresso digitale
• un segnale esterno.
2.1 Regolazione: temperatura dell’acqua
Se la regolazione si basa sulla temperatura di uscita dell’acqua dallo scambiatore, il valore THRnO viene
confrontato con il setpoint specificato attraverso un regolatore PI.
Nella maschera Eeeab07 è possibile specificare il valore del coefficiente proporzionale Kp espresso in richiesta
percentuale per ogni grado di differenza da setpoint e il valore del fattore integrale in secondi.
Il regolatore PI genera quindi una richiesta compresa tra 0 e 100%.
2.2 Regolazione: ingresso digitale
Se viene scelta la regolazione da ingresso digitale
Lo stato dell’ingresso associate tramite la maschera Eeaa02 determinerà una richiesta dello 0% oppure del
100%.

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2.3 Regolazione: segnale esterno
Può essere utilizzato anche un segnale ingresso a pRack per la generazione di una richiesta modulante dallo
0% al 100%.
Nota: qualunque delle tre modalità viene selezionata, il recupero di calore baserà il funzionamento di seguito
descritto sulla percentuale di richiesta generata.
2.4 Attivazione del recupero calore
L’attuazione della funzione di recupero calore può avvenire o con uscita digitale oppure con uscita analogica
0-10V. in entrambi i casi, il comportamento sarà di tipo ON/OFF, quindi 0% o 100% per l’uscita analogica.
L’attivazione è basata sui seguenti 3 parametri, modificabili
tramite la maschera Eeab08:
• soglia di attivazione in %
• soglia di disattivazione in %
• ritardo di attivazione in secondi.
Le soglie configurate vengono confrontate con la percentuale di attivazione richiesta calcolata come
descritto nei paragrafi precedenti.
Quando la suddetta richiesta raggiuge (da valori inferiori) la soglia di attivazione, l’uscita assegnata alla
funzione di recupero calore è attivata dopo il ritardo di attivazione specificato.
Richiesta RC (%)
Soglia di disattivazione Soglia di attivazione
Recupero di calore attivo
Fig. 2.a

11 +030220595 - 1.0 - 27.01.2016
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2.5 Gestione della pompa
Per ogni modulo di recupero di calore, la funzione può gestire anche un pompa per la circolazione dell’acqua.
L’attuazione può avvenire con un’uscita digitale oppure con un segnale analogico modulante 0-10V.
A seguito della disattivazione del recupero del calore anche la pompa viene disattivata dopo il ritardo
specificato.
Attraverso la maschera Eeab09 è possibile specificare:
• se abilitare la gestione della pompa di circolazione
• il tipo di pompa, ON/OFF oppure modulante
• il ritardo di attivazione in secondi
L’attivazione della pompa può basarsi su due condizioni mutuamente esclusive: la richiesta di recupere di
calore oppure la differenza di temperatura dell’acqua di mandata e di ritorno nello scambiatore.
Se si è scelta la gestione della pompa basata sulla richiesta del recupero di calore, l’attivazione avverrà appena
raggiunta la soglia di attivazione della richiesta di recupero calore.
La disattivazione della pompa avverrà, dopo il ritardo specificato, al raggiungimento della soglia di
disattivazione della richiesta di recupero calore.
Se si preferisce che la pompa venga attivata in funzione della differenza tra la temperatura d’ingresso e
d’uscita dell’acqua dallo scambiatore, la percentuale di attivazione verrà calcolata tramite un regolatore PI
che confronterà tale differenza con il setpoint specificato.
Attraverso la maschera Eeab11 è possibile specificare:
• il setpoint di attivazione come delta di temperatura
dell’acqua
• il guadagno proporzionale del regolatore PI
• il tempo integrale del regolatore PI.
Rispetto al setpoint, la regolazione è di tipo diretto: se la differenza tra la temperature dell’acqua in ingresso
e quella in uscita è maggiore del setpoint specificato la pompa sarà attivata.

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+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
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Dierenziale di temperatura (° C)
Uscita modulante della pompa (%)
Set-point
100
Set-point +100/Kp
Fig. 2.b
Con il parametro Min.speed HR on è possibile specificare una percentuale minima di funzionamento quando
il recupero di calore è attivo.
Vi è la possibilità di attivare la pompa anche quando il recupero di calore non è attivo. L’utente può specificare
dei cicli di funzionamento basati un periodo di ON e un periodo di OFF. Durante il periodo di ON la pompa
sarà attiva alla percentuale specificata (se modulante).
Nella maschera Eeab12 è possibile specificare l’abilitazione
dei cicli di funzionamento della pompa in caso il recupero
calore sia disattivo e i relativi tempi di ON e OFF.
Se si dispone di un flussostato per il rilevamento della
circolazione dell’acqua, questo può essere collegato al pRack
e configurato tramite la maschera Eeaa10. In caso di pompa
attiva e flussostato non attivo, verrà segnalato un allarme
specifico.

13 +030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
2.6 Allarme per alta temperatura dell’acqua
Per ragioni di sicurezza, è possibile specificare un valore per la massima temperatura dell’acqua consentita.
Se la temperatura di uscita dallo scambiatore supera la soglia impostata, il recupero calore verrà disattivato.
Il differenziale permette di creare un’isteresi per il rientro dell’allarme.
2.7 Filtro per ingresso analogico
Nella maschera Eeab13 è possibile specificare se applicare un
filtro (media di campioni) alla sonda usata per il calcolo del
richiesta di recupero di calore THRnO.
2.8 Secondo modulo per il recupero di calore
Attraverso le maschere comprese tra Eeab15 e Eeab21 è possibile configurare il secondo modulo per il
recupero di calore. Le impostazione sono similari a quelle del primo modulo.

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+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
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3. AZIONI SUPPLEMENTARI
Oltre all’attivazione del recupero calore, alcune azioni vengono messe in atto per incrementare la disponibilità
di calore da poter recuperare:
• incremento del minimo setpoint per la regolazione della valvola HPV (pressione nel GC);
• incremento del minimo setpoint del Gas Cooler (riduzione della velocità delle ventole);
• bypass completo o parziale del Gas Cooler.
E’ possibile scegliere di eseguire le operazioni di incremento in maniera sequenziale e indipendente oppure
di eseguirle contemporaneamente dando priorità alla pressione del Gas Cooler. Le azioni vengono compiute
dopo un ritardo impostabile dall’attivazione del recupero di calore.
3.1 Modo sequenziale con soglie
In caso si scelga di operare le azioni supplementari in modo sequenziale, ogni azione è configurabile
separatamente tramite un set di parametri.
L’applicazione delle azioni avviene con precedenza all’incremento del valore del minimo setpoint per la
valvola HPV; successivamente viene incrementato il set di regolazione del Gas Cooler.
L’incremento del minimo setpoint per la valvola HPV è regolato dai parametri configurabili tramite la
maschera Eeab28 e descritti nella tabella seguente.
Setp.Min% (barg) Valore minimo per il setpoint della val-
vola HPV con recupero di calore al valore
minimo della richiesta
Setp.100% (barg) Valore minimo per il setpoint della val-
vola HPV con recupero di calore al valore
massimo della richiesta
Tempo a min setp (s) Tempo per l’incremento del setpoint dal
valore corrente al nuovo minimo
Passo incr. (barg) Valore del passo di incremento del
setpoint
Tempo tra incr. (s) Intervallo tra incrementi successivi del
setpoint

15 +030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
Richiesta RC (%)
Soglia di attivazione
per il recupero di calore
100%
passo incr.
Set-point 100%
Set-point min.%
Set-point corrente
Fig. 3.a
L’incremento del setpoint del Gas Cooler è regolato dai parametri configurabili tramite la maschera Eeab29
e descritti nella tabella seguente.
Passo increm. (°C) Passo di incremento per il setpoint delle
ventole
Tempo tra incr. (s) Intervallo tra due incrementi successivi
Oset max. (°C) Massimo incremento del setpoint appli-
cabile
Min.HR request (%) Minima richiesta per l’applicazione dell’in-
cremento
Di.OFF (%) Differenziale per il rispristino del setpoint
configurato
Richiesta RC (%)
Min. richiesta RC - Di OFF Min. richiesta RC
Incremento del set point del GC attivo
Fig. 3.b
Quando il nuovo valore per il minimo setpoint della valvola HPV è stato raggiunto oppure il valore del
setpoint attuale è superiore a tale minimo, l’azione di incremento del sepoint del Gas Cooler ha inizio. Da
notare che questa non è legata alla percentuale di richiesta di recupero di calore, ma attende unicamente
una soglia minima di richiesta per essere applicata.

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+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
3.2 Modo simultaneo
Se viene selezionata la modalità sequenziale, l’azione di incremento del minimo setpoint della valvola HPV è
eseguita come per il modo sequenziale e configurata tramite la maschera Eeab28.
L’azione per il setpoint delle ventole del Gas Cooler è invece automaticamente calcolata seguendo lo schema
di seguito illustrato:
Incremento del minimo
set-point per HPV
Il valore più grande Formula inversa per il COP
Formula diretta per il calcolo del massimo COP
Set-point HPV per il
massimo valore di COP
Nuovo valore per il
set-point della valvola HPV
Valore del set-point
del Gas Cooler
Fig. 3.c
Il nuovo valore per il setpoint del Gas Cooler rispetterà i limiti
definiti nella maschera Dab02.
3.3 Rispristino del setpoint
Per evitare brusche variazioni nel rispristino dei setpoint
configurati, è possibile specificare un tempo di decremento
massimo in riferimento all’avvenuta applicazione del
massimo offset permesso.

17 +030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
4. GAS COOLER BYPASS
L’attivazione del bypass per il Gas Cooler dipende da due gruppi di condizioni: il primo stabilisce l’abilitazione
al bypass, il secondo la sua attivazione. Per l’attuazione del bypass sono disponibili 3 tipi di configurazioni:
1. uscita digitale, ON/OFF;
2. uscita analogica 0-10V con comportamento ON/OFF;
3. uscita analogica 0-10V modulante.
4.1 Condizioni per l’abilitazione
Di seguito vengono riportale le condizioni per l’attivazione del bypass del Gas Cooler:
1. il bypass deve essere abilitato, maschera Eeab26;
2. la richiesta di recupero di calore deve essere maggiore di Min.rich.rec.cal, maschera Eeab27;
3. la pressione del ricevitore deve essere inferiore al valore Max.press.ricev.bypass, maschera Eeab26;
4. il valore del nuovo minimo per il setpoint della valvola HPV deve essere stato raggiunto, maschera Eeab28;
5. il setpoint del Gas Cooler deve essere stato incrementato del massimo offset applicabile, maschera Eeab29;
6. deve essere stata configurata un’uscita, analogica o digitale, per l’attivazione del bypass, maschere Eeaa21e
Eeaa22.
La seconda condizione per l’abilitazione del bypass del Gas Cooler è basata sulla richiesta di recupero di
calore, come illustrato nella figura seguente.
Richiesta RC (%)
Min. richiesta RC - Di OFF Min. richiesta RC
La condizione per l’abitazione è soddisfatta
Fig. 4.a

18
+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
4.2 Condizioni per l’attivazione
Se le condizioni per l’abilitazione sono verificate, l’esclusione o meno del Gas Cooler avverrà tenendo conto
della temperatura del gas misurata dopo il bypass.
La maschera Eeaa27 permette la configurazione della sonda
di temperatura posta dopo il bypass del Gas Cooler.
L’esclusione del Gas Cooler viene attivata se la temperatura
dopo il bypass è inferiore alla soglia specificata per il tempo
di valutazione (maschera Eeab26). Viene disabilita per ragioni
di sicurezza al raggiungimento del limite impostato. Questi
valori sono configurabili nella maschera Eeab32.
E’possibile, all’interno dell’intervallo di attivazione, gestire la regolazione del bypass sia attraverso un setpoint
e un differenziale, sia attraverso una modulazione. Nel primo caso l’uscita analogica o digitale avrà un
comportamento di tipo ON/OFF, nel secondo caso verrà modulata un’uscita analogica 0-10V. La maschera
Eeab31 permette di configurare tale regolazione.
Congurazione con uscita digitale Congurazione con uscita modulante

19 +030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
Nel caso di esclusione del Gas Cooler tramite uscita digitale (o analogica di tipo ON/OFF), il comportamento
del bypass segue l’andamento illustrato in Figura 8.
Tempo
Tempo
Temperatura
misurata
del by pass
Soglia massima
di disattivazione
Soglia minima
per l’attivazione
Set-point dierenziale
Set-point
Inizio
valutazione
Inizio
valutazione
Disattiv.
by pass
Disattiv.
by pass
Disattiv.
by pass
Attivazione del
bypass se è
trascorso il tempo
di valutazione
Attivazione del
bypass se è
trascorso il tempo
di valutazione
Attivazione
del bypass
Disattivazione
del bypass
Stato del by pass
1
0
Fig. 4.b
Se viene scelto di modulare l’esclusione del Gas Cooler attraverso un’uscita analogica, la regolazione avviene
tramite un regolatore P+I configurabile nella maschera Eeab31. Parametri in gioco sono:
• il setpoint (°C)
• il coefficiente proporzionale Kp (%/°C)
• il tempo integrale (s)
La modulazione risultante, per il solo contributo proporzionale, è illustrata in Figura 9.
Temperatura
dopo il by pass
Valore dell’uscita
analogica del by pass (%)
Set point
100
0
Set point -100/Kp
Fig. 4.c

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+030220595 - 1.0 - 27.01.2016
ITA
5. CONFIGURAZIONE DI INGRESSI E USCITE
Di seguito vengono riportate le maschere per la configurazione degli ingressi e delle uscite relative al
recupero di calore. Sono raggiungibili tramite il percorso Eea-.
Ingresso digitale utilizzabile per il consenso preliminare al
recupero di calore. Solo in caso di attivazione tramite ingresso
digitale, la sua attivazione determina una richiesta del 100%.
Maschera per la configurazione del tipo di sonda e
dell’ingresso associato alla regolazione del recupero di calore:
temperatura in uscita dallo scambiatore dell’acqua.
La posizione di questa sonda è tuttavia a discrezione
dell’utente, pur conservando la nomenclatura prevista.
La temperatura di ingresso allo scambiatore dell’acqua può
essere usata a scopo di monitoraggio oppure utilizzata
assieme alla temperatura di uscita per la modulazione della
pompa.
In caso di regolazione del recupero di calore tramite segnale
esterno, la maschera Eeaa05 permette di assegnare la
posizione dell’ingresso utilizzato e l’intervallo di richiesta
associato.
Usciata digitale per la valvola a 3 vie utilizzata per il recupero
di calore.