Regelkreis und Regler

Eine Regelung misst fortlaufend die Größe, die konstant bleiben soll, vergleicht sie mit dem gewünschten Wert und greift ein, wenn beide voneinander abweichen. Am Kühlraum ist die Raumtemperatur die Regelgröße, der eingestellte Wert die Führungsgröße oder der Sollwert. Der Regler bildet aus der Regelabweichung die Stellgröße, und das Stellglied, etwa das Magnetventil in der Flüssigkeitsleitung oder das Verdichterschütz, verändert den Kältemittelstrom. Türöffnungen, warme Ware und die Außentemperatur sind Störgrößen. Weil die Wirkung über den Fühler wieder zurückgemeldet wird, ist der Wirkungskreis geschlossen. Eine Steuerung, etwa eine Abtauung nach Zeitplan, kennt diese Rückführung nicht.

Die meisten Kühlstellen arbeiten mit Zweipunktreglern. Sie schalten am Sollwert aus und nach der Schaltdifferenz wieder ein. Eine kleine Schaltdifferenz hält die Temperatur genau, führt aber zu vielen Starts; Hersteller begrenzen deshalb die Schaltspiele, und Regler haben eine Mindeststillstandszeit. Aus Lauf- und Stillstandszeit ergibt sich die Einschaltdauer, die zeigt, wie stark die Anlage ausgelastet ist.

Stetige Regler stellen ihre Stellgröße zwischen 0 und 100 %. Ein P-Regler reagiert sofort im Verhältnis zur Abweichung; sein Proportionalbereich gibt an, bei welcher Abweichung er voll aussteuert. Unter Last bleibt aber eine Regelabweichung. Ein I-Anteil beseitigt sie, weil er die Abweichung über die Zeit aufsummiert. Ein D-Anteil reagiert auf schnelle Änderungen. Überhitzungsregler, Verflüssigerdruckregler und drehzahlgeregelte Verdichter nutzen meist PI- oder PID-Regler.