M3P100FY Zawór mieszający/przelotowy kołnierzowy z siłownikiem magnetycznym, PN16, DN100, kvs 130 [m3/h]

M3P100FY to trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z fabrycznie zamontowanym siłownikiem magnetycznym, przeznaczony do pracy w instalacjach wody chłodniczej oraz niskotemperaturowej wody grzewczej (również z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych). Zawór wyposażony jest w wewnętrzny regulator położenia, sygnał zwrotny 0…10 V DC, sprężynę powrotną zamykającą tor 1 → 3 przy zaniku zasilania oraz umożliwia ręczne sterowanie. Bardzo krótki czas przebiegu < 2 s i wysoka rozdzielczość skoku > 1 : 1000 pozwalają na precyzyjną regulację ciągłą w obiegach zamkniętych.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Acvatix
• Model: M3P100FY
• Typ: trójdrogowy zawór regulacyjny mieszający / przelotowy z siłownikiem magnetycznym
• Średnica nominalna DN: 100
• Przyłącze: kołnierzowe PN16 wg ISO 7005-2 (średnica kołnierza ok. 220 mm, 8 × Ø18 mm, rozstaw śrub ok. 180 mm)
• Ciśnienie nominalne: PN16, dopuszczalne ciśnienie robocze 1 MPa (10 bar)
• kVS: 130 m³/h (przy Δp = 100 kPa, woda 5…30 °C)
• Maks. różnica ciśnienia Δp_max (regulacja): 200 kPa
• Maks. różnica ciśnienia Δp_S (zamykanie): 200 kPa
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz, tylko napięcie bezpieczne SELV/PELV lub 24 V AC klasa 2 (US)
• Typ regulacji: ciągła (modulacja) z wbudowanym regulatorem położenia
• Sygnał sterujący: wybieralny 0…10 V DC lub 4…20 mA DC
• Sygnał zwrotny położenia: 0…10 V DC (maks. 9,7 V ±0,2 V), liniowo 0…100% skoku / przepływu
• Czas przebiegu: < 2 s na pełnym skoku
• Sprężyna powrotna: kanał regulacyjny 1 → 3 zamknięty w stanie bez zasilania
• Charakterystyka zaworu: liniowa, zoptymalizowana w pobliżu punktu zamknięcia
• Rozdzielczość skoku: ΔH / H100 > 1 : 1000
• Poziom nieszczelności: 1 → 3 maks. 0,05% kVS; 2 → 3 ok. 2% kVS (zależnie od warunków pracy)
• Medium: woda chłodnicza, niskotemperaturowa woda grzewcza, woda z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych (zalecana jakość wody wg VDI 2035)
• Temperatura medium: 1…120 °C
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej (siłownik nad zaworem)
• Stopień ochrony obudowy: IP31 (przy położeniu od pionowego do poziomego)
• Klasa bezpieczeństwa: klasa III wg EN 60730
• Zasilanie i moc (typowe dla M3P100FY): moc pozorna SNA 120 VA, typowy pobór mocy P_med 30 W, pobór mocy w czuwaniu < 2 W
• Minimalna moc transformatora: 150 VA
• Wymagany bezpiecznik: zwłoczny 10 A (maks.) po stronie wtórnej lub wyłącznik nadprądowy do 13 A (charakterystyka B, C, D) bądź zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A
• Materiał korpusu zaworu: żeliwo EN-GJL-HB215
• Gniazdo: brąz Rg5, niskoołowiowy wg DIN 50430, część 6
• Element zamykający i mieszki: stal chromowo-niklowa (CrNi)
• Uszczelnienie trzpienia: EPDM (pierścień O-ring)
• Sterowanie ręczne: pokrętło z możliwością otwarcia toru 1 → 3 do ok. 90% i mechanicznym ograniczeniem zakresu regulacji
• Wymiary orientacyjne (DN100): długość zabudowy ok. 350 mm, wysokość całkowita z siłownikiem ok. 570 mm
• Masa: ok. 59 kg
• Zgodność: EN 60730-x, PED 2014/68/EU (grupa płynów 2, DN100 – kategoria I, moduł A, oznakowanie CE), odpowiednie normy EMC do zastosowań mieszkaniowych, komercyjnych i przemysłowych

Zastosowanie

M3P100FY jest zaworem regulacyjnym mieszającym lub przelotowym z wbudowanym siłownikiem magnetycznym, zaprojektowanym do precyzyjnej, ciągłej regulacji przepływu w zamkniętych obiegach:

• instalacje wody chłodniczej (chillery, klimakonwektory, centrale klimatyzacyjne),
• układy niskotemperaturowej wody grzewczej (obwody grzewcze, wymienniki ciepła),
• instalacje wodne z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych (np. roztwory glikoli) w dopuszczonych zakresach lepkości,
• aplikacje wymagające bardzo szybkiej reakcji i wysokiej dokładności regulacji (np. układy precyzyjnego utrzymania temperatury lub przepływu).

Zawór może pracować jako:

• zawór mieszający 3-drogowy (króćce 1–3–2), lub
• zawór przelotowy 2-drogowy – po zaślepieniu króćca „2” odpowiednim kołnierzem zaślepiającym.

Funkcje i działanie

Magnetyczny siłownik z regulatorem położenia

• Sygnał sterujący 0…10 V DC lub 4…20 mA DC przetwarzany jest w elektronice na sygnał z odcięciem fazy, który zasila uzwojenie siłownika magnetycznego.
• Powstające pole magnetyczne oddziałuje na zworę, która przemieszcza element zamykający zaworu zgodnie z równowagą sił (pole magnetyczne, sprężyna, siły hydrauliczne).
• Wewnętrzny regulator położenia zapewnia dokładną proporcjonalność pomiędzy sygnałem sterującym a skokiem zaworu oraz kompensuje zakłócenia w instalacji.
• Rozdzielczość skoku > 1 : 1000 pozwala na bardzo precyzyjną regulację przepływu nawet przy niewielkich zmianach sygnału sterującego.

Sprężyna powrotna – funkcja bezpieczeństwa

• W przypadku przerwania sygnału sterującego, awarii lub wyłączenia napięcia zasilającego 24 V AC, sprężyna powrotna automatycznie zamyka tor regulacyjny 1 → 3.
• Zapewnia to bezpieczne zachowanie instalacji, np. odcięcie przepływu w sytuacjach awaryjnych lub przy braku zasilania.
• Po przywróceniu zasilania i sygnału sterującego zawór wraca do pracy regulacyjnej zgodnie z aktualnym sygnałem zadanym.

Sterowanie ręczne i ograniczenie skoku

• Kanał regulacyjny 1 → 3 można ręcznie otworzyć w zakresie od 0 do ok. 90% obracając pokrętło w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.
• Funkcja ta może służyć także jako mechaniczne ograniczenie zakresu regulacji – zawór pracuje wtedy między ustawionym ręcznie położeniem a pozycją 100% otwarcia.
• Aby umożliwić automatyczną regulację w pełnym zakresie skoku, pokrętło musi być ustawione w położeniu 0 (skrajne położenie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara).

Sygnał zwrotny położenia

• Położenie zaworu mierzone jest w sposób ciągły, indukcyjny.
• Elektronika generuje proporcjonalny sygnał zwrotny 0…10 V DC (maks. 9,7 V ±0,2 V), odpowiadający 0…100% skoku / przepływu V100.
• Maksymalne obciążenie wyjścia sygnału zwrotnego wynosi 1,5 mA, nieliniowość sygnału jest nie większa niż ±3% wartości końcowej.
• Sygnał zwrotny umożliwia monitorowanie położenia zaworu przez system nadrzędny (BMS, regulator)

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz (tylko SELV/PELV lub 24 V AC klasa 2).
• Sygnał sterujący (wejście Y):
  • 0…10 V DC, impedancja wejściowa > 400 kΩ // 30 nF (obciążenie < 0,1 mA), lub
  • 4…20 mA DC, rezystancja wejściowa 100…120 Ω // 30 nF.
• Sygnał zwrotny położenia: 0…10 V DC (maks. 9,7 V ±0,2 V), maks. obciążenie 1,5 mA.
• Doprowadzenie kabli: 2 przepusty kablowe o średnicy ok. 13,1 mm.
• Zaciski: listwa zaciskowa ze śrubami, do przewodów maks. 1 × 4 mm²; minimalny przekrój przewodu 1,5 mm².
• Rodzaj połączenia: możliwe połączenie 3- lub 4-żyłowe; dla najlepszej jakości regulacji zalecane jest połączenie 4-żyłowe (oddzielny przewód zasilający i sygnałowy).
• Maks. długość kabla zasilającego (24 V AC):
  • przekrój 1,5 mm² – do ok. 6 m,
  • przekrój 2,5 mm² – do ok. 10 m,
  • przekrój 4,0 mm² – do ok. 17 m.
• Przy połączeniu 4-żyłowym oddzielny kabel sygnałowy 1,5 mm² może mieć długość do ok. 200 m.
• Jeżeli regulator i zawór zasilane są z oddzielnych transformatorów, strona wtórna transformatora zaworu nie może być uziemiona.

Dane techniczne

Dane siłownika (M3P100FY)

• Zasilanie: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz (SELV/PELV, 24 V AC klasa 2)
• Typowy pobór mocy (P_med): 30 W
• Pobór mocy w czuwaniu (zawór zamknięty): < 2 W
• Moc pozorna SNA: 120 VA
• Minimalna moc transformatora STR: 150 VA
• Wymagany bezpiecznik: zwłoczny, typowo 10 A po stronie wtórnej
• Czas przebiegu: < 2 s
• Sygnał sterujący: 0…10 V DC lub 4…20 mA DC
• Wejście 0…10 V DC: impedancja > 400 kΩ // 30 nF (obciążenie < 0,1 mA)
• Wejście 4…20 mA DC: 100…120 Ω // 30 nF
• Sygnał zwrotny położenia: 0…10 V DC (maks. 9,7 V ±0,2 V), nieliniowość ±3% wartości końcowej, maks. obciążenie 1,5 mA
• Pozycja w stanie bez zasilania: tor regulacyjny 1 → 3 zamknięty (sprężyna powrotna)
• Rodzaj sterowania: ciągłe, z wewnętrznym regulatorem położenia
• Stopień ochrony: IP31 (pozycja od pionowej do poziomej)
• Klasa bezpieczeństwa: klasa III wg EN 60730
• Stopień zanieczyszczeń: klasa 2 wg EN 60730

Dane zaworu (M3P100FY)

• Średnica nominalna DN: 100
• Ciśnienie nominalne: PN16 wg EN 1333
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1 MPa (10 bar)
• kVS: 130 m³/h (woda 5…30 °C, zawór całkowicie otwarty H100, Δp = 100 kPa)
• Δp_max / Δp_S: 200 kPa / 200 kPa
• Charakterystyka przepływu: liniowa, zoptymalizowana w pobliżu punktu zamknięcia (wg VDI/VDE 2173)
• Poziom nieszczelności (1 → 3): maks. 0,05% kVS przy Δp = 100 kPa
• Nieszczelność (2 → 3): ok. 2% kVS (zależnie od warunków pracy)
• Medium: woda chłodnicza, woda grzewcza niskiej temperatury, woda z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych (jakość wody wg VDI 2035)
• Temperatura medium: 1…120 °C
• Rozdzielczość skoku: ΔH / H100 > 1 : 1000
• Histereza: typowo ok. 3%
• Pozycja montażu: pionowa do poziomej
• Sterowanie ręczne: możliwe, do ok. 90% otwarcia toru 1 → 3
• Korpus zaworu: EN-GJL-HB215 (żeliwo)
• Element zamykający: stal CrNi
• Gniazdo: Rg5, niskoołowiowy
• Uszczelnienie trzpienia: EPDM (pierścień O-ring)
• Mieszki: stal CrNi
• Wymiary (DN100): długość zabudowy ok. 350 mm, wysokość z siłownikiem ok. 570 mm, masa ok. 59 kg

Warunki otoczenia

• Praca: 2…50 °C, 5…95% r.h. (bez kondensacji), klasa klimatyczna 3K5 wg EN 60721-3-3
• Transport: -25…70 °C, 5…95% r.h., klasa 2K3 wg EN 60721-3-2
• Składowanie: -5…45 °C, 5…95% r.h., klasa 1K3 wg EN 60721-3-1
• Warunki mechaniczne (praca): klasa 6M2 wg EN 60721-3-6

Montaż

• Zawór dostarczany jest z fabrycznie zamontowanym siłownikiem; siłownik nie jest demontowalny.
• Przed zaworem zaleca się montaż filtra zanieczyszczeń w celu zwiększenia niezawodności pracy.
• Zawór może być stosowany wyłącznie jako zawór mieszający lub przelotowy, nigdy jako rozdzielający – należy bezwzględnie przestrzegać kierunku przepływu 1 → 3.
• Przy zastosowaniu jako zawór przelotowy 2-drogowy króciec „2” musi być zaślepiony odpowiednim kołnierzem zaślepiającym DN100.
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej; wymagane jest zachowanie minimalnych odstępów nad i po bokach siłownika dla zapewnienia dostępu i chłodzenia.
• Siłownika nie wolno zakrywać izolacją termiczną.
• Instalację elektryczną należy wykonać zgodnie z obowiązującymi przepisami i schematem przyłączeń oraz z zachowaniem zasad bezpieczeństwa.

Wyposażenie dodatkowe i akcesoria (dla DN100)

• Z155/100: zestaw z kołnierzem zaślepiającym do zaworów kołnierzowych DN100 (kołnierz zaślepiający, uszczelka, śruby, podkładki sprężyste, nakrętki) – do zastosowania M3P100FY jako zawór przelotowy 2-drogowy.
• SEZ91.6: zewnętrzny interfejs do sygnału sterującego 0…20 V DC z odcięciem fazy – umożliwia sterowanie zaworem z sygnałów napięciowych w tym zakresie.
• ZM250: zamienny moduł elektroniczny – stosowany w przypadku awarii elektroniki zaworu; wymianę powinna wykonywać wykwalifikowana obsługa, po odłączeniu zasilania.

Eksploatacja i konserwacja

• Zawór M3P100FY ma konstrukcję bezobsługową; niewielkie tarcie i trwała budowa eliminują potrzebę regularnych przeglądów serwisowych.
• Trzpień zaworu jest odseparowany od otoczenia przez bezobsługową dławnicę.
• W przypadku konieczności wymiany modułu elektronicznego należy wykorzystać moduł ZM250 i postępować zgodnie z dołączoną instrukcją montażu.

Podsumowanie

Siemens M3P100FY to wysoce precyzyjny, trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 DN100 z wbudowanym siłownikiem magnetycznym i regulacją ciągłą, przeznaczony do instalacji wody chłodniczej i niskotemperaturowej wody grzewczej. Bardzo krótki czas przebiegu, wysoka rozdzielczość skoku, sprężyna powrotna zamykająca tor 1 → 3 przy zaniku zasilania, sygnał zwrotny 0…10 V oraz możliwość ręcznego sterowania i mechanicznego ograniczenia skoku sprawiają, że M3P100FY jest idealnym rozwiązaniem do wymagających układów HVAC, w których liczy się niezawodność, bezpieczeństwo i dokładna regulacja przepływu przy dużych średnicach nominalnych.

Pliki do pobrania:
M3P100FY Karta katalogowa
M3P100FY Instrukcja montażu