EXF4U20E100 Zawór inteligentny trójdrogowy kołnierzowy, DN100, V100 50 m3/h, współpracuje z SAV61.00/HR

Siemens EXF4U20E100 to inteligentny zawór regulacyjny 3‑drogowy (3‑port) ACVATIX™ z zintegrowanym pomiarem przepływu, temperatury oraz mocy/energii, przeznaczony do instalacji wentylacji i klimatyzacji oraz obiegów wstępnych (precontrol circuits). Urządzenie realizuje sensorowo prowadzoną, dynamiczną regulację przepływu i może pracować zarówno w integracji analogowej (DC 0/2…10 V lub 4…20 mA), jak i cyfrowej (BACnet IP / Modbus RTU) – przy czym dane procesowe (m.in. przepływ, moc, temperatury) mogą być odczytywane cyfrowo także wtedy, gdy zawór jest sterowany analogowo.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: EXF4U20E100
• Numer katalogowy (Stock number): S55300-M119
• Typ: inteligentny zawór regulacyjny 3‑drogowy z akwizycją danych energetycznych
• Średnica nominalna: DN 100
• Przyłącze: kołnierzowe wg ISO 7005-1
• Nominalny przepływ V̇100 (zawór w pełni otwarty): 50 m³/h
• Nastawialny przepływ (V̇max): 30…100% V̇100 (dla tego modelu: 15…50 m³/h)
• Pomiary: ultradźwiękowy pomiar przepływu + para czujników temperatury Pt1000
• Integracja systemowa: BACnet IP oraz Modbus RTU; wspiera bezpośredni transfer do Siemens Building Operator
• Zasilanie: AC / DC 24 V (SELV/PELV)
• Stopień ochrony obudowy sterownika: IP54 (montaż wewnątrz, w miejscu osłoniętym)

Zastosowanie

EXF4U20E100 jest przeznaczony do pracy w instalacjach HVAC jako zawór 3‑drogowy z pomiarem i rozliczaniem energii dla obiegów wody lodowej i grzewczej. Zawór może być wykorzystany w trzech typach układów hydraulicznych:

• układ mieszający,
• układ mieszający z ustawionym pre‑mix,
• układ wtryskowy (injection) z zaworem 3‑drogowym.

Funkcje sterowania

Zawór obsługuje trzy funkcje pracy, przy czym ograniczanie przepływu oraz akwizycja energii są dostępne w każdej z nich:

• Dynamic control valve (zawór dynamiczny w obwodzie regulacji temperatury)
• Flow temperature controller (regulator temperatury zasilania)
• Outside temperature‑dependent flow temperature controller (regulator temperatury zasilania zależny od temperatury zewnętrznej)

Tryby pracy w funkcji „Dynamic control valve”

• Volume flow control: sygnał zadany 0…100% odpowiada sterowaniu przepływem na porcie A (0% = zamknięty; 100% = V̇100 lub – przy aktywnym ograniczeniu – 100% = V̇max).
• Position control: pozycja zaworu proporcjonalna do sygnału zadanego (0% = zamknięty; 100% = pełny skok), przy zachowaniu ograniczenia maksymalnego przepływu.
• Output control: sterowanie względem mocy (output), z uwzględnieniem zaprojektowanych parametrów; ograniczenie maksymalnego przepływu pozostaje aktywne.

Pomiary przepływu i energii

• Pomiar przepływu: ultradźwiękowy, ciągły
• Dokładność pomiaru przepływu: ±2% wartości bieżącej w zakresie 25…100% V̇100
• Minimalny pomiar przepływu: 1% V̇100 (dla tego modelu: 0,5 m³/h)
• Pomiar temperatury: para czujników Pt1000 (pomiar temperatury zasilania i powrotu oraz ΔT)
• Dokładność temperatury (bezwzględna): ±0,6°C przy 20°C; ±0,8°C przy 60°C
• Dokładność różnicy temperatur: ±0,2 K przy ΔT = 20 K
• Rozdzielczość temperatury: 0,085°C

Komunikacja i integracja BMS

• BACnet IP: BACnet over UDP/IP (Ethernet 10/100 Mbps, 2 × RJ45)
• Maks. liczba urządzeń w segmencie BACnet: do 20
• Modbus RTU: EIA‑485, galwanicznie izolowany; prędkości 9600…115200 (domyślnie 19200)
• Maks. liczba urządzeń (nodes) w segmencie Modbus: 31
• Konfiguracja parametrów sieci: przez aplikację Siemens ABT Go (połączenie WLAN urządzenia)

Uruchomienie i sterowanie (I/O)

• Aplikacja uruchomieniowa: Siemens ABT Go (wersja 3.3.1 lub nowsza)
• Źródło wartości zadanej: terminal (X1) / BACnet IP / Modbus RTU / lokalnie
• Wejście zadania (X1): DC 0…10 V, DC 2…10 V lub 4…20 mA
• Wyjście wartości rzeczywistej (X2): DC 0…10 V, DC 2…10 V lub 4…20 mA
• Sygnał nastawczy siłownika (Y): DC 0…10 V
• Sprzężenie zwrotne siłownika (U): DC 0…10 V
• Wyjście przekaźnikowe Q1: AC 24 V / DC 30 V, 0,1 A (np. do zwolnienia pompy w zależności od funkcji)

Dane techniczne – EXF4U20E100

• Medium: woda lodowa i gorąca
• Temperatura medium: 1…120°C
• Ciśnienie robocze ps: 1600 kPa (16 bar)
• Wymagane Δpmin dla V̇100 (ΔpV100): 19 kPa
• Spadek ciśnienia przy 50% V̇100 (ΔpV50): 5 kPa
• Maks. dopuszczalne Δp przez tor regulacji (Δpmax): 125 kPa
• kVS (A‑AB): 113 m³/h
• kVS (B‑AB): 160 m³/h
• Dokładność regulacji: ±5%
• Charakterystyka (tryb „Volume flow control”): liniowa
• Szczelność (przepływ na wprost): 0…0,03% wartości kVS
• Przeciek obejścia (bypass): 0,5…2% wartości kVS
• Materiał korpusu zaworu: żeliwo
• Trzpień / gniazdo: stal nierdzewna
• Dławnica trzpienia: EPDM
• Pomiar przepływu – materiał rury pomiarowej (DN 100…125): mosiądz

Zasilanie i pobór mocy

• Napięcie zasilania: AC 24 V ±20% / DC 24 V ±20%
• Pobór mocy (praca, z podłączonymi urządzeniami polowymi): 8 W
• Pobór mocy (pozycja normalna): 3,5 W
• Pozorna moc do doboru (Sizing): 16 VA
• Zalecane zabezpieczenie zewnętrzne linii zasilania: bezpiecznik zwłoczny 6…10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (char. B/C/D) albo źródło z ograniczeniem prądu maks. 10 A

Siłownik (zestaw zaworu)

• Typ siłownika: SAV61.00/HR
• Czas przestawienia: 120 s
• Siła pozycjonowania: 1600 N
• Skok nominalny: 40 mm
• Funkcja fail-safe: brak

Moc odbiornika – wartości orientacyjne (dla wody, typowe ΔT)

• ΔT = 6 K: 348 kW
• ΔT = 10 K: 580 kW
• ΔT = 15 K: 870 kW
• ΔT = 20 K: 1160 kW

Montaż – kluczowe wymagania

• Odcinek prosty przed czujnikiem przepływu: należy zachować L ≥ 5 × DN upstream, aby utrzymać deklarowaną dokładność pomiaru i regulacji.
• Kierunek przepływu: musi być zgodny ze strzałką na korpusie czujnika przepływu i zaworu; w przeciwnym razie urządzenie nie może być eksploatowane.
• Nie montować w najwyższym punkcie obiegu (ryzyko gromadzenia się pęcherzy powietrza w przepływomierzu).
• Orientacja montażu: od pionu do poziomu.
• Przy temperaturach medium > 90°C zalecany montaż czujnika przepływu na powrocie; jeśli to niemożliwe, sterownik można zamontować zdalnie od czujnika przepływu przy użyciu płyty do montażu naściennego.

Zakres dostawy (EXF4U20E100)

• Sterownik Intelligent Valve
• Siłownik
• Ultradźwiękowy czujnik przepływu
• Zawór regulacyjny 3‑drogowy (globe valve)
• Para czujników temperatury Pt1000 wraz z kieszeniami ochronnymi

Urządzenia są dostarczane bez elementów przyłączeniowych, kołnierzy współpracujących oraz uszczelek.

Podsumowanie

Siemens EXF4U20E100 to kompletne rozwiązanie dla instalacji HVAC, które łączy w jednym urządzeniu zawór 3‑drogowy DN 100, ultradźwiękowy pomiar przepływu oraz pomiar temperatury Pt1000, umożliwiając jednocześnie dynamiczną regulację hydrauliki i dokładne pozyskiwanie danych energii. Dzięki obsłudze BACnet IP i Modbus RTU oraz możliwości integracji analogowej, model ten sprawdza się w nowoczesnych systemach automatyki budynkowej, gdzie liczą się precyzja, diagnostyka i kontrola zużycia energii.

Pliki do pobrania:
EXF4U20E100 Karta katalogowa
EXF4U20E100 Instrukcja montażu