M3P80FY Zawór mieszający/przelotowy kołnierzowy z siłownikiem magnetycznym, PN16, DN80, kvs 80 [m3/h]

M3P80FY to trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z fabrycznie zamontowanym siłownikiem magnetycznym firmy Siemens (ACVATIX), o średnicy nominalnej DN 80 i współczynniku przepływu kVS = 80 m³/h. Zasilany z sieci 24 V AC i sterowany sygnałem ciągłym 0…10 V DC lub 4…20 mA DC, zapewnia bardzo krótki czas przebiegu (< 2 s), wysoką rozdzielczość skoku (> 1 : 1000) oraz sprężynę powrotną, która w stanie bez zasilania zamyka kanał regulacyjny 1 → 3. Układ regulacji położenia z sygnałem zwrotnym 0…10 V DC, małe tarcie i bezobsługowa konstrukcja czynią z M3P80FY idealne rozwiązanie do precyzyjnej regulacji ciągłej w obiegach wody chłodniczej i niskotemperaturowej wody grzewczej.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: ACVATIX
• Model: M3P80FY
• Typ urządzenia: trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z siłownikiem magnetycznym (zawór mieszający lub przelotowy)
• Średnica nominalna DN: 80
• Współczynnik przepływu kVS: 80 m³/h
• Maks. dopuszczalna różnica ciśnień ∆p_max (1–3 / 2–3): 300 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające ∆p_S (1–3): 300 kPa
• Ciśnienie nominalne zaworu: PN16 wg EN 1333
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1 MPa (10 bar)
• Medium (M3P..FY): woda chłodnicza, niskotemperaturowa woda grzewcza, woda ze środkami przeciwzamarzaniowymi (jakość wody wg VDI 2035)
• Temperatura medium: 1…120 °C
• Napięcie zasilające siłownika: 24 V AC ±20% (SELV / PELV lub klasa 2)
• Częstotliwość zasilania: 50…60 Hz
• Sygnał sterujący: wybierany 0…10 V DC lub 4…20 mA DC
• Sygnał zwrotny położenia zaworu: 0…10 V DC (do ok. 9,7 V ±0,2 V), maks. obciążenie 1,5 mA
• Czas przebiegu: < 2 s (pełny skok zaworu)
• Położenie bez zasilania: kanał regulacyjny 1 → 3 zamknięty (sprężyna powrotna)
• Charakterystyka regulacyjna zaworu: liniowa wg VDI/VDE 2173, zoptymalizowana w pobliżu punktu zamknięcia
• Rozdzielczość skoku: ∆H / H₁₀₀ > 1 : 1000
• Histereza: typowo ok. 3 % wartości końcowej
• Nieszczelność w gnieździe 1 → 3: maks. 0,05 % kVS przy ∆p = 100 kPa
• Nieszczelność 2 → 3: ok. 2 % kVS (zależnie od warunków pracy)
• Sterowanie: ciągłe (modulacyjne) z wewnętrznym regulatorem położenia
• Sterowanie ręczne: pokrętło, możliwość otwarcia kanału 1 → 3 do ok. 90 % oraz mechanicznego ograniczenia zakresu regulacji
• Stopień ochrony obudowy: IP31 (pozycja montażowa pionowa do poziomej) wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa elektrycznego: klasa III wg EN 60730
• Zakres temperatur otoczenia (praca): 2…50 °C
• Wilgotność otoczenia (praca, transport, składowanie): 5…95 % r.h. (bez kondensacji)
• Korpus zaworu: żeliwo EN-GJL-HB215 z kołnierzami wg ISO 7005-2
• Element zamykający i mieszki: stal CrNi (nierdzewna)
• Gniazdo zaworu: brąz Rg5, niskoołowiowy (DIN 50430, cz. 6)
• Uszczelnienie trzpienia (M3P..FY): EPDM (pierścień O-ring), dławnica bezobsługowa
• Dopuszczalna pozycja montażu: od pionowej do poziomej
• Przyłącza elektryczne: 2 przepusty kablowe Ø 13,1 mm, zaciski śrubowe do 1 × 4 mm²
• Minimalny przekrój przewodów: 1,5 mm²
• Maks. długość kabla zasilającego (Cu, 24 V AC): ok. 10 m (1,5 mm²), 16 m (2,5 mm²), 27 m (4 mm²)
• Moc znamionowa (apparent): 80 VA
• Typowy pobór mocy P_med: 20 W
• Pobór mocy w stanie czuwania: < 2 W (zawór zamknięty)
• Minimalna moc transformatora: 100 VA
• Zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny (typowo 6,3 A, maks. 10 A) lub wyłącznik nadprądowy do 13 A (char. B, C, D wg EN 60898) bądź zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A
• Wymiary (DN 80): długość zabudowy L1 = 310 mm, wysokość całkowita H2 ≈ 508 mm, rozstaw śrub kołnierza K = 160 mm, średnica kołnierza D = 200 mm, waga ok. 45,5 kg

Zastosowanie

Siemens M3P80FY przeznaczony jest do precyzyjnej, ciągłej regulacji przepływu w zamkniętych obiegach instalacji HVAC, szczególnie tam, gdzie wymagane są: bardzo szybka reakcja zaworu, wysoka dokładność nastawy i sygnał zwrotny położenia.

Typowe zastosowania obejmują:

• regulację wody chłodniczej w centralach klimatyzacyjnych, chłodnicach wodnych, wymiennikach i chłodnicach powietrza,
• regulację niskotemperaturowej wody grzewczej w obiegach mieszających, nagrzewnicach wodnych i wymiennikach ciepła,
• instalacje z wodą ze środkiem przeciwzamarzaniowym (np. roztwory glikolu) w agregatach wody lodowej i instalacjach chłodzenia procesowego,
• zastosowania wymagające krótkiego czasu przebiegu i bardzo dobrej powtarzalności położenia zaworu.

Zawór może pracować jako zawór mieszający 3-drogowy (króćce 1, 2, 3) lub jako zawór przelotowy 2-drogowy (kanał 1 → 3) – po zaślepieniu króćca 2 kołnierzem zaślepiającym Z155/80 (akcesorium montowane oddzielnie).

Funkcje i działanie

Siłownik magnetyczny z regulacją położenia

• Sygnał sterujący (0…10 V DC lub 4…20 mA DC) jest w module elektronicznym przetwarzany na sygnał z odcięciem fazy, który zasila uzwojenie siłownika magnetycznego.
• Wytworzone pole magnetyczne przemieszcza zworę w położenie wynikające z równowagi sił: pola magnetycznego, sprężyny powrotnej oraz sił hydraulicznych.
• Ruch zwory jest przenoszony bezpośrednio na element zamykający zaworu, dzięki czemu zawór bardzo szybko i dokładnie reaguje na każdą zmianę sygnału sterującego.
• Położenie zaworu jest ciągle mierzone indukcyjnie, a wewnętrzny regulator położenia koryguje wszelkie zakłócenia w instalacji, zapewniając proporcjonalność między sygnałem sterującym a skokiem zaworu.
• Równocześnie generowany jest sygnał zwrotny położenia 0…10 V DC, informujący system nadrzędny o aktualnym stopniu otwarcia zaworu.

Sprężyna powrotna – położenie bez zasilania

• Po zaniku napięcia zasilającego lub przerwaniu sygnału sterującego sprężyna powrotna automatycznie zamyka kanał regulacyjny 1 → 3.
• Zapewnia to bezpieczne położenie zaworu w razie awarii zasilania, np. odcięcie przepływu wody przez wymiennik.

Sterowanie ręczne i ograniczenie zakresu regulacji

• Kanał regulacyjny 1 → 3 można ręcznie otworzyć w zakresie od 0 do ok. 90 % poprzez obrót pokrętła w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.
• Funkcja ręczna może być wykorzystana do mechanicznego ograniczenia skoku – zawór pracuje wtedy między ustawioną ręcznie pozycją minimalną a położeniem 100 % otwarcia.
• Dla pełnej automatycznej pracy w całym zakresie skoku pokrętło musi być ustawione w położeniu „0” (skrajne położenie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara).

Charakterystyka regulacyjna i dokładność

• Liniowa charakterystyka przepływu (wg VDI/VDE 2173), zoptymalizowana w pobliżu punktu zamknięcia, ułatwia stabilne sterowanie temperaturą.
• Wysoka rozdzielczość skoku > 1 : 1000 oraz typowa histereza ok. 3 % zapewniają precyzyjne nastawy także przy małych przepływach.
• Niski poziom nieszczelności w gnieździe (≤ 0,05 % kVS na 1 → 3) pozwala skutecznie odciąć przepływ w położeniu zamkniętym.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Rodzaj zasilania: wyłącznie niskie napięcie bezpieczne SELV / PELV 24 V AC lub 24 V AC klasa 2 (US).
• Typowe zużycie mocy: 20 W, moc pozorna 80 VA; wymagany transformator min. 100 VA.
• Zabezpieczenie: po stronie wtórnej bezpiecznik zwłoczny (typowo 6,3 A, maks. 10 A) lub wyłącznik nadprądowy do 13 A (char. B, C, D), ewentualnie zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A.
• Sygnał sterujący: wejście Y dla 0…10 V DC (impedancja > 400 kΩ // 30 nF, obciążenie < 0,1 mA) lub 4…20 mA DC (100…120 Ω // 30 nF).
• Sygnał zwrotny położenia: 0…10 V DC (maks. ok. 9,7 V ±0,2 V), maks. prąd wyjściowy 1,5 mA.
• Przyłącza kablowe: 2 dławiki Ø 13,1 mm, zaciski śrubowe do przewodów o przekroju do 1 × 4 mm².
• Minimalny przekrój przewodu zasilającego: 1,5 mm² (Cu); maksymalna długość linii typowo 10 m (1,5 mm²), 16 m (2,5 mm²) lub 27 m (4 mm²).
• Rekomendowane połączenie: 4-żyłowe (oddzielne przewody zasilania i sygnału sterującego) dla optymalnej dokładności regulacji i odporności na zakłócenia.
• Jeśli regulator i zawór są zasilane z oddzielnych transformatorów, wtórnego uzwojenia transformatora zaworu nie wolno uziemiać.
• Dla sygnałów 0…20 V DC z odcięciem fazy może być stosowany zewnętrzny interfejs SEZ91.6 (akcesorium).

Dane techniczne

Dane siłownika magnetycznego (M3P80FY)

• Zasilanie: 24 V AC ±20%, 50/60 Hz, SELV / PELV lub klasa 2 (US)
• Typowy pobór mocy: 20 W
• Pobór mocy w stanie czuwania: < 2 W (zawór zamknięty)
• Moc pozorna: 80 VA
• Minimalna moc transformatora: 100 VA
• Wymagany bezpiecznik (po wtórnej stronie transformatora): zwłoczny, ok. 6,3 A
• Sygnał sterujący (wejście Y): 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), maks. obciążenie 1,5 mA
• Pomiar skoku: indukcyjny, ciągły
• Nieliniowość sygnału zwrotnego: ±3 % wartości końcowej
• Czas przebiegu: < 2 s na pełen skok
• Położenie przy braku zasilania: kanał 1 → 3 zamknięty (sprężyna powrotna)
• Poziom ochrony obudowy: IP31 (pozycja pionowa do poziomej)
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730
• Stopień zanieczyszczeń: 2 wg EN 60730
• Warunki otoczenia (praca): klasa 3K5 wg EN 60721-3-3, 2…50 °C, 5…95 % r.h.
• Warunki transportu: klasa 2K3, -25…70 °C, 5…95 % r.h.
• Warunki składowania: klasa 1K3, -5…45 °C, 5…95 % r.h.

Dane zaworu (część hydrauliczna, M3P80FY)

• Typ: trójdrogowy zawór mieszający / przelotowy z kołnierzami
• Średnica nominalna: DN 80
• Ciśnienie nominalne: PN16 wg EN 1333
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1 MPa (10 bar)
• kVS: 80 m³/h (zimna woda 5…30 °C, zawór całkowicie otwarty, ∆p = 100 kPa)
• Maks. różnica ciśnień ∆p_max (1–3 / 2–3): 300 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające ∆p_S (1–3): 300 kPa
• Charakterystyka: liniowa, zoptymalizowana w strefie zamknięcia
• Nieszczelność gniazda 1 → 3: maks. 0,05 % kVS przy ∆p = 100 kPa
• Nieszczelność 2 → 3: ok. 2 % kVS (w zależności od warunków)
• Medium (M3P..FY): woda chłodnicza, niskotemperaturowa woda grzewcza, woda z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych (jakość wody wg VDI 2035)
• Temperatura medium: 1…120 °C
• Rozdzielczość skoku: > 1 : 1000
• Histereza: typowo 3 %
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej
• Sterowanie ręczne: możliwe, do ok. 90 % otwarcia kanału 1 → 3
• Korpus zaworu: EN-GJL-HB215 (żeliwo)
• Element zamykający: stal CrNi (nierdzewna)
• Gniazdo: Rg5, niskoołowiowy wg DIN 50430, cz. 6
• Uszczelnienie trzpienia (M3P..FY): pierścień O-ring z EPDM, dławnica bezobsługowa
• Mieszki: stal CrNi
• Wymiary przyłączy kołnierzowych: wg ISO 7005-2 (przeciwkołnierze dostarcza instalator)
• Masa (DN 80): ok. 45,5 kg

Montaż i wskazówki instalacyjne

• Zawór dostarczany jest jako komplet z fabrycznie zamontowanym siłownikiem; siłownik nie jest przewidziany do demontażu z korpusu zaworu.
• Przed zaworem zaleca się montaż filtra zanieczyszczeń, aby zwiększyć niezawodność i trwałość układu.
• Zawór może być stosowany wyłącznie jako zawór przelotowy lub mieszający – nie wolno używać go jako zaworu rozdzielającego; należy przestrzegać kierunku przepływu 1 → 3.
• Przy zastosowaniu jako zawór przelotowy 2-drogowy króciec „2” należy zaślepić kołnierzem zaślepiającym Z155/80 (w zestawie: kołnierz, uszczelka, śruby, podkładki sprężyste, nakrętki).
• Należy zapewnić wymagany odstęp nad i po bokach siłownika i obudowy elektroniki, aby umożliwić swobodny dostęp serwisowy oraz odprowadzenie ciepła.
• Siłownika nie wolno obejmować izolacją termiczną; izolacji można poddawać wyłącznie korpus zaworu (do granicy siłownika).
• Prace montażowe i podłączeniowe należy wykonywać przy odłączonym zasilaniu, zgodnie z lokalnymi przepisami elektrycznymi i schematem połączeń.
• Przeciwkołnierze instalacyjne muszą być dostarczone przez instalatora; wymiary kołnierzy są zgodne z ISO 7005-2.
• Konstrukcja o małym tarciu oraz bezobsługowa dławnica trzpienia sprawiają, że zawór jest praktycznie bezobsługowy; okresowe czynności serwisowe nie są wymagane przy zachowaniu parametrów pracy.

Podsumowanie

Siemens M3P80FY to zaawansowany, trójdrogowy zawór regulacyjny DN 80, PN16 z magnetycznym siłownikiem 24 V AC, przeznaczony do instalacji wody chłodniczej, niskotemperaturowej wody grzewczej oraz wody z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych. Krótki czas przebiegu (< 2 s), wysoka rozdzielczość skoku, zintegrowany regulator położenia z sygnałem zwrotnym 0…10 V, funkcja sprężyny powrotnej (1 → 3 zamknięte bez zasilania) oraz możliwość sterowania ręcznego zapewniają precyzyjną i bezpieczną regulację ciągłą w wymagających obiegach HVAC. Solidna, bezobsługowa konstrukcja i wysoki współczynnik przepływu kVS = 80 m³/h czynią M3P80FY doskonałym wyborem do średnich i dużych instalacji grzewczych i chłodniczych.

Pliki do pobrania:
M3P80FY Karta katalogowa
M3P80FY Instrukcja montażu