MXF461.20-5.0 Zawór mieszający/przelotowy kołnierzowy z siłownikiem magnetycznym, PN16, DN20, kvs 5 [m3/h]

MXF461.20-5.0 to trójdrogowy zawór regulacyjny kołnierzowy PN16 z siłownikiem magnetycznym serii Acvatix, o średnicy nominalnej DN 20 i współczynniku przepływu kVS = 5,0 m³/h. Zintegrowany siłownik z elektroniką pozycjonującą, zasilany 24 V AC/DC i sterowany sygnałem 0/2...10 V DC lub 4...20 mA DC, zapewnia bardzo szybki czas przebiegu < 2 s, wysoką rozdzielczość skoku 1 : 1000 oraz funkcję bezpieczeństwa – przy braku zasilania kanał A → AB jest automatycznie zamykany przez sprężynę powrotną. Zawór jest przeznaczony do ciągłej regulacji przepływu w instalacjach wody chłodniczej i niskotemperaturowej wody grzewczej w obiegach zamkniętych.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Acvatix
• Model: MXF461.20-5.0
• Typ: trójdrogowy zawór regulacyjny kołnierzowy z siłownikiem magnetycznym
• Funkcja hydrauliczna: zawór mieszający lub przelotowy (po zaślepieniu króćca B); niedopuszczalne zastosowanie jako zawór rozdzielający
• Średnica nominalna: DN 20
• Ciśnienie nominalne: PN16 (wg EN 1333)
• kVS: 5,0 m³/h (zimna woda 5…30 °C, zawór całkowicie otwarty, Δp = 100 kPa)
• Maks. różnica ciśnienia w kanale regulacyjnym (Δpmax): 300 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające (ΔpS): 300 kPa
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1 MPa (10 bar)
• Dopuszczalne czynniki: woda chłodnicza, niskotemperaturowa woda grzewcza, woda ze środkami przeciwzamarzaniowymi (zalecana jakość wody wg VDI 2035)
• Zakres temperatury czynnika: 1...130 °C
• Położenie w stanie bez zasilania: kanał regulacyjny A → AB zamknięty (sprężyna powrotna)
• Charakterystyka zaworu: wybierana – stałoprocentowa (logarytmiczna) lub liniowa, zgodnie z VDI/VDE 2173 (ngl = 3,0 lub 5,3), zoptymalizowana w zakresie małych otwarć
• Zakres regulacji skoku: rozdzielczość ok. 1 : 1000, histereza typowo ok. 3 %
• Poziom nieszczelności (Δp = 0,1 MPa): A → AB maks. 0,02 % kVS, B → AB < 0,2 % kVS (zależnie od warunków pracy)
• Napięcie zasilania siłownika: 24 V AC / DC ±20 % (SELV / PELV lub klasa 2, 45…65 Hz)
• Sygnał sterujący Y: 0/2...10 V DC lub 4...20 mA DC (wybierane przełącznikami DIL)
• Impedancja wejścia: ≥100 kΩ (0/2...10 V DC), 100 Ω (4...20 mA DC)
• Sygnał zwrotny położenia X: 0...10 V DC, obciążenie > 500 Ω (maks. ok. 2 mA // 100 pF)
• Wejście sterowania nadrzędnego YF: wymuszone całkowite otwarcie lub zamknięcie zaworu niezależnie od sygnału Y
• Czas przebiegu: < 2 s na pełny skok
• Typowy pobór mocy P_med: ok. 5 W (charakterystyka stałoprocentowa)
• Nominalna moc pozorna S_NA: 29 VA
• Pobór mocy w czuwaniu: < 1 W (zawór zamknięty)
• Pomiar skoku: beztarciowy, indukcyjny
• Stopień ochrony obudowy: IP54 (przy zastosowaniu dławika kablowego M20, pozycja montażu od pionowej do poziomej)
• Klasa bezpieczeństwa: klasa III wg EN 60730-1
• Stopień zanieczyszczeń: klasa 2 wg EN 60730
• Warunki otoczenia – praca: temperatura otoczenia -5...45 °C, wilgotność 5...95 % r.h. (bez kondensacji)
• Przyłącza hydrauliczne: kołnierze PN16 wg ISO 7005-2 / DIN 2533 (przeciwkołnierze dostarcza instalator)
• Długość zabudowy L1: ok. 150 mm (DN 20)
• Masa: ok. 7,0 kg
• Materiał korpusu zaworu: żeliwo EN-GJL-250
• Grzybek: stal CrNi (X12CrNiS18 8)
• Gniazdo: mosiądz (CuZn39Pb3)
• Uszczelnienie trzpienia: pierścień O-ring z EPDM
• Mieszki: tombak (CuSn6), brąz (CuSn9), stal CrNi

Zastosowanie

MXF461.20-5.0 jest przeznaczony do ciągłej regulacji przepływu w wodnych instalacjach HVAC w obiegach zamkniętych, w szczególności:

• regulacja instalacji wody chłodniczej w centralach klimatyzacyjnych i układach chłodzenia wodnego,
• regulacja niskotemperaturowej wody grzewczej w obiegach grzewczych,
• zastosowanie jako zawór mieszający w obiegach mieszających (np. z ogrzewaniem płaszczyznowym),
• zastosowanie jako zawór przelotowy po zaślepieniu króćca B (np. obiegi wtryskowe).

Zawór nadaje się do pracy jako element regulacyjny w nowoczesnych systemach automatyki budynkowej, gdzie wymagane są: bardzo szybka reakcja (< 2 s), wysoka precyzja pozycjonowania i sygnał zwrotny położenia do nadzorczego systemu BMS.

Funkcje i działanie

Regulacja ciągła z siłownikiem magnetycznym

Sygnał sterujący Y (0/2...10 V DC lub 4...20 mA DC) jest w elektronice siłownika przekształcany na sygnał z odcięciem fazy, który wytwarza pole magnetyczne w uzwojeniu. Powoduje to szybkie przemieszczenie zwory do położenia wynikającego z równowagi sił (pole magnetyczne, sprężyna, siły hydrauliczne). Zwora przenosi ruch bezpośrednio na element zamykający zaworu, dzięki czemu szybkie zmiany obciążenia są korygowane szybko i dokładnie.

Położenie zaworu jest mierzone indukcyjnie w sposób ciągły. Wewnętrzny regulator położenia zapewnia:

• dokładną proporcjonalność pomiędzy sygnałem sterującym a skokiem zaworu,
• stały związek pomiędzy sygnałem Y i przepływem objętościowym,
• wytworzenie sygnału zwrotnego X = 0...10 V DC, informującego o aktualnej pozycji zaworu.

Funkcja bezpieczeństwa – sprężyna powrotna

• W przypadku zaniku napięcia zasilającego lub przerwania sygnału sterującego, sprężyna powrotna automatycznie zamyka kanał regulacyjny A → AB.
• Zapewnia to bezpieczne odcięcie przepływu przez króciec A, np. do wymiennika ciepła, przy awarii zasilania.
• Funkcja ta jest integralną cechą wszystkich zaworów MXF461.20-5.0 i nie wymaga dodatkowej konfiguracji.

Sterowanie ręczne

Zawór MXF461.20-5.0 wyposażony jest w pokrętło umożliwiające sterowanie ręczne:

• MANUAL: po wciśnięciu i obróceniu pokrętła zgodnie z ruchem wskazówek zegara kanał regulacyjny A → AB można ręcznie otworzyć do położenia ok. 80…100 % pełnego skoku (w zależności od DN). Sygnał sterujący z regulatora zostaje odłączony.
• OFF: po wciśnięciu i obróceniu pokrętła w przeciwnym kierunku zawór zostaje zamknięty, a automatyczne sterowanie wyłączone.
• AUTO: pokrętło nie jest wciśnięte – zawór pracuje w trybie automatycznym, sterowany sygnałem Y z regulatora.

Sterowanie ręczne jest możliwe do ok. 90 % skoku; pełną funkcjonalność automatyczną zapewnia pozycja AUTO.

Wejście sterowania nadrzędnego YF

Dodatkowe wejście YF umożliwia nadrzędne sterowanie położeniem zaworu:

• YF niepodłączone: zawór sterowany wyłącznie sygnałem Y.
• YF połączone z G: kanał regulacyjny A → AB zostaje całkowicie otwarty (pozycja pełnego przepływu), niezależnie od wartości sygnału Y.
• YF połączone z G0: kanał regulacyjny A → AB zostaje zamknięty, niezależnie od sygnału Y.

Sygnał na wejściu YF ma priorytet nad standardowym sygnałem regulacyjnym Y.

Sygnalizacja LED i diagnostyka

W module elektronicznym zaworu znajduje się dwubarwna dioda LED, sygnalizująca stan pracy:

• Zielona – świeci ciągle: normalny tryb regulacji, praca bez błędów.
• Zielona – miga: trwa kalibracja lub aktywne sterowanie ręczne (pokrętło w położeniu MANUAL lub OFF).
• Czerwona – świeci ciągle: błąd kalibracji lub błąd wewnętrzny elektroniki – wymagane ponowne uruchomienie kalibracji lub wymiana modułu.
• Czerwona – miga: awaria zasilania (napięcie / częstotliwość poza zakresem lub zablokowany zawór) – należy sprawdzić sieć zasilającą i hydraulikę.
• LED zgaszona: brak zasilania lub awaria elektroniki (konieczna kontrola instalacji i ewentualna wymiana modułu elektronicznego).

Kalibracja

Zawory magnetyczne MXF461.20-5.0 są fabrycznie skalibrowane w położeniach 0 % i 100 % skoku. W szczególnych warunkach pracy (np. przy rozruchu) może jednak wystąpić niewielka nieszczelność w kanale A → AB przy sygnale 0 V DC / 2 V DC / 4 mA DC.

W takim przypadku zawór można łatwo skalibrować ponownie:

1. Ustawić pokrętło sterujące w położeniu AUTO.
2. Cienkim narzędziem (średnica ok. 2 mm) nacisnąć przycisk kalibracyjny w oznaczonym otworze obudowy.
3. Podczas kalibracji dioda LED miga na zielono przez ok. 10 s. Zawór zostanie na krótko całkowicie zamknięty, a następnie całkowicie otwarty.

Po wymianie modułu elektronicznego (ASE1 dla DN 15…32) procedura kalibracji musi być przeprowadzona ponownie w celu optymalnego dopasowania elektroniki do zaworu.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Przepusty kablowe: 2 × otwór ∅ 20,5 mm pod dławiki kablowe M20 (dławiki nie są dostarczane w komplecie).
• Zaciski: zaciski śrubowe dla przewodów o przekroju 1,5…4,0 mm².
• Typowe oznaczenia zacisków: G (24 V AC/DC), G0 (potencjał odniesienia), Y (wejście sterujące), X (0...10 V DC – sygnał zwrotny położenia), YF (wejście sterowania nadrzędnego).
• Połączenie 4-żyłowe regulator–zawór (z oddzielnym przewodem sygnału zwrotnego X) jest zalecane dla optymalnej jakości regulacji.
• Typowa moc pobierana: P_med ok. 5 W, S_NA 29 VA; dopuszczalne długości przewodów zasilających do ok. 70 / 110 / 170 m (przy przekroju 1,5 / 2,5 / 4,0 mm²).
• Zabezpieczenie linii zasilającej (EU): bezpiecznik zwłoczny 6…10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898) albo zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A.
• Jeżeli regulator i zawór zasilane są z oddzielnych transformatorów, po wtórnej stronie może być uziemiony tylko jeden z nich.
• Instalacja hydrauliczna musi być uziemiona.

Dane techniczne – podsumowanie

• Model: MXF461.20-5.0
• Typ zaworu: 3-drogowy, mieszający / przelotowy, kołnierzowy PN16
• DN: 20
• kVS: 5,0 m³/h
• Δpmax: 300 kPa
• ΔpS: 300 kPa
• Medium: woda chłodnicza, niskotemperaturowa woda grzewcza, woda z inhibitorami/przeciwzamarzaniowa
• Temperatura medium: 1...130 °C
• Ciśnienie robocze: do 1 MPa (10 bar)
• Charakterystyka: stałoprocentowa lub liniowa (wybierana), ngl = 3,0 lub 5,3
• Położenie przy braku zasilania: A → AB zamknięte (sprężyna powrotna)
• Czas przebiegu: < 2 s
• Zasilanie: 24 V AC/DC ±20 %, 45...65 Hz (SELV / PELV, klasa 2)
• Sygnał sterujący: 0/2...10 V DC lub 4...20 mA DC
• Sygnał zwrotny: 0...10 V DC, > 500 Ω
• Stopień ochrony: IP54 (z dławikiem M20, przy montażu od pionu do pozycji poziomej)
• Warunki otoczenia – praca: -5...45 °C, 5...95 % r.h.
• Materiał korpusu: żeliwo EN-GJL-250
• Masa: ok. 7,0 kg

Montaż i instalacja hydrauliczna

• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej (siłownik nad zaworem lub z boku); nie dopuszcza się montażu z siłownikiem poniżej osi zaworu.
• Zawór może być stosowany wyłącznie jako mieszający lub przelotowy; nie wolno stosować go jako zaworu rozdzielającego. Należy bezwzględnie przestrzegać kierunku przepływu oznaczonego na korpusie.
• Jako zawór przelotowy zawór MXF461.20-5.0 pracuje po zaślepieniu króćca B przy użyciu kołnierza zaślepiającego Z155/20F (zestaw z uszczelką, śrubami, podkładkami i nakrętkami; dostarczany oddzielnie).
• Przed zaworem zaleca się montaż filtra zanieczyszczeń w celu zwiększenia niezawodności pracy.
• Dla ograniczenia hałasu przepływu należy:
  • unikać bliskiego montażu kolan, zwężeń, ostrych krawędzi i redukcji średnic,
  • zapewnić odcinek prosty przed zaworem: zalecane L ≥ 10 × DN, co najmniej 0,4 m,
  • zapewnić warunki przepływu bez kawitacji.
• Siłownika nie wolno pokrywać izolacją termiczną.
• Należy zachować minimalny odstęp montażowy nad i po bokach siłownika, umożliwiający dostęp serwisowy (dla DN 15…32 zalecany odstęp w pionie ok. 100 mm).
• Przeciwkołnierze rurociągu muszą być dostarczone przez instalatora; wymiary kołnierzy wg ISO 7005-2 / DIN 2533, PN16.

Obsługa i konserwacja

• Zawór MXF461.20-5.0 jest bezobsługowy – małe tarcie i trwała konstrukcja nie wymagają okresowych przeglądów mechanicznych.
• Trzpień zaworu jest uszczelniony bezobsługową dławnicą.
• W przypadku zapalenia się czerwonej diody LED należy:
  • ponownie uruchomić kalibrację, a jeśli błąd nie ustąpi –
  • wymienić moduł elektroniczny na ASE1 (dla DN 15…32), zgodnie z dołączoną instrukcją montażu.
• Przed montażem lub demontażem modułu elektronicznego należy odłączyć zasilanie.
• Podczas pracy w dopuszczalnych warunkach siłownik może się nagrzewać, co jest normalne i nie stanowi zagrożenia – należy jednak zachować zalecane odległości od elementów wrażliwych i zapewnić swobodny przepływ powietrza.

Podsumowanie

Siemens MXF461.20-5.0 to zaawansowany, kołnierzowy zawór regulacyjny DN 20, PN16 z magnetycznym siłownikiem sprężynowym, zaprojektowany do precyzyjnej, szybkiej regulacji przepływu wody chłodniczej i niskotemperaturowej wody grzewczej w instalacjach HVAC. Krótki czas przebiegu < 2 s, bardzo wysoka rozdzielczość skoku, wybierana charakterystyka przepływu (stałoprocentowa lub liniowa), sygnał zwrotny położenia 0...10 V DC oraz funkcja bezpieczeństwa z automatycznym zamknięciem A → AB przy zaniku zasilania sprawiają, że jest to kompletne, nowoczesne rozwiązanie regulacyjne do wymagających układów grzewczych i chłodniczych.

Pliki do pobrania:
MXF461.20-5.0 Karta katalogowa
MXF461.20-5.0 Instrukcja montażu