MXG461B20-5 Zawór mieszający/przelotowy gwintowany z siłownikiem magnetycznym, PN16, DN20, kvs 5 [m3/h], przyłącza G1¼B / Rp¾

MXG461B20-5 to trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z fabrycznie zamontowanym siłownikiem magnetycznym, o średnicy nominalnej DN 20 i współczynniku przepływu kVS = 5 m³/h. Przeznaczony jest do regulacji przepływu ciepłej wody użytkowej, wody pitnej, wody zimnej i gorącej oraz wody lodowej w instalacjach HVAC i posiada zatwierdzenie DVGW do zastosowań z wodą pitną. Bardzo krótki czas przebiegu < 2 s, wysoka rozdzielczość skoku 1 : 1000, sprężyna powrotna zamykająca zawór w stanie bez zasilania oraz wybieralna charakterystyka (stałoprocentowa lub liniowa) zapewniają precyzyjną regulację ciągłą przy sterowaniu 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC. Zawór jest dostarczany w komplecie ze śrubunkami podłączeniowymi z mosiądzu / brązu.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Acvatix
• Model: MXG461B20-5
• Typ urządzenia: trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z wbudowanym siłownikiem magnetycznym i sprężyną powrotną
• Średnica nominalna: DN 20
• Współczynnik przepływu kVS: 5 m³/h
• Ciśnienie nominalne zaworu: PN16 wg EN 1333
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1,6 MPa (16 bar)
• Maks. różnica ciśnienia w kanale regulacyjnym (Δpmax): 800 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające (ΔpS): 800 kPa
• Poziom nieszczelności (przy Δp = 0,1 MPa): A → AB ≤ 0,05% kVS; B → AB < 0,2% kVS (zależnie od warunków pracy)
• Czas przebiegu siłownika: < 2 s (pełny skok)
• Rozdzielczość skoku: 1 : 1000
• Pomiar położenia: indukcyjny, nieliniowość ±3% wartości końcowej
• Zasilanie: 24 V AC ±20% (SELV / PELV, 45…65 Hz) lub 20…30 V DC
• Typowe zużycie mocy P_med: 15 W
• Nominalna moc pozorna S_NA: 33 VA
• Pobór mocy w trybie czuwania: < 1 W (zawór zamknięty)
• Minimalna moc transformatora (24 V AC): ≥ 50 VA
• Minimalna moc zasilacza DC (24 V DC): ≥ 50 W
• Wymagany bezpiecznik zwłoczny po stronie 24 V: 3,15 A
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898) albo zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A
• Sygnał sterujący (wejście Y): wybierany 0…10 V DC lub 2…10 V DC, albo 0…20 mA DC lub 4…20 mA DC
• Dodatkowe wejście sterujące Phs: 0…20 V DC z odcięciem fazy (do regulatorów Staefa), izolowane galwanicznie
• Sygnał zwrotny położenia (wyjście U): 0…10 V DC / 2…10 V DC lub 0…20 mA DC / 4…20 mA DC, zależnie od obciążenia
• Wejście sterowania nadrzędnego Z: funkcje „zawór całkowicie otwarty” / „zawór zamknięty” z priorytetem nad sygnałem Y i Phs
• Charakterystyka zaworu: wybierana stałoprocentowa (V.log, ngl = 3 wg VDI/VDE 2173) lub liniowa (V.lin, zoptymalizowana w zakresie małego otwarcia)
• Tryb sterowania: ciągły (regulacja proporcjonalna skoku do sygnału sterującego)
• Położenie w stanie bez zasilania: kanał regulacyjny A → AB zamknięty (sprężyna powrotna)
• Zakres temperatury czynnika: –20…130 °C (dla temperatur < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia Z366)
• Dopuszczalne czynniki: woda pitna, woda lodowa, woda zimna i gorąca, woda ze środkami przeciwzamarzaniowymi (zalecana jakość wody wg VDI 2035)
• Zakres temperatury otoczenia (praca): –5…45 °C
• Zakres temperatury transportu: –25…70 °C
• Zakres temperatury składowania: –5…45 °C
• Wilgotność otoczenia: 5…95% r.h. (praca, transport, składowanie)
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej
• Stopień ochrony obudowy: IP31 wg EN 60529 (przy montażu od pionu do poziomu)
• Korpus zaworu i kołnierz łączący: stop CC499K (CuSn5Zn5Pb2-C)
• Gniazdo / grzyb zaworu: stal CrNi
• Uszczelnienie trzpienia: pierścień O-ring z EPDM
• Przyłącza gwintowane: gwint zewnętrzny G1¼B (wg ISO 228/1), gwint wewnętrzny Rp ¾ (wg ISO 7/1)
• Śrubunki podłączeniowe: brąz / mosiądz, wg ISO 49 / DIN 2950, dostarczane z uszczelkami płaskimi
• Wymiary (bez śrubunków): L1 = 95 mm, L2 = 52,5 mm, L3 = 60 mm*, H = 339 mm, E = 80 mm, F = 115 mm (*wartość L3 przy zastosowaniu jako zawór przelotowy)
• Masa: ok. 7,7 kg (z opakowaniem)
• Zgodność i normy: EN 60730-x, kompatybilność elektromagnetyczna do środowisk mieszkalnych, handlowych i lekko uprzemysłowionych, zgodność EU (CE), RCM, EAC, UL 873, CSA C22.2 No. 24, dyrektywa PED 2014/68/EU (osprzęt ciśnieniowy, grupa płynów 2)
• Zatwierdzenie DVGW: nr rejestracyjny DW-6340BR0230 (zastosowanie do wody pitnej)

Zastosowanie

MXG461B20-5 zaprojektowano do ciągłej regulacji przepływu w instalacjach ciepłej wody użytkowej (woda sieciowa i obiegi otwarte), a także w obiegach wody grzewczej, wody zimnej i wody lodowej. Dzięki dopuszczeniu DVGW może być stosowany w instalacjach wody pitnej.

Zawór może pracować jako:

• zawór mieszający – łączenie dwóch strumieni (A i B) do króćca AB,
• zawór przelotowy – po zaślepieniu króćca B za pomocą dostarczonego wyposażenia (nakrętka, zaślepka, uszczelka).

Zaworu nie wolno stosować jako zawór rozdzielający. Krótki czas przebiegu, wysoka rozdzielczość skoku i szeroki zakres regulacji czynią go szczególnie przydatnym w:

• obiegach mieszających,
• obiegach mieszających z obejściem (np. ogrzewanie podłogowe),
• obiegach wtryskowych oraz innych obiegach hydraulicznych wymagających szybkiej, dokładnej regulacji przepływu.

Dla zwiększenia niezawodności pracy przed zaworem powinien być zainstalowany filtr zanieczyszczeń. Instalacja hydrauliczna musi być uziemiona.

Funkcje i działanie

Sterowanie ciągłe i elektronika siłownika

• Sygnał sterujący Y lub sygnał z odcięciem fazy Phs jest w module elektronicznym przetwarzany na sygnał z odcięciem fazy, który zasila uzwojenie siłownika magnetycznego.
• Wytworzone pole magnetyczne oddziałuje na zworę, której położenie wynika z równowagi sił (pole magnetyczne, sprężyna, siły hydrauliczne). Zwora przenosi przemieszczenie bezpośrednio na grzyb regulacyjny zaworu.
• Skok zaworu jest proporcjonalny do sygnału sterującego, dzięki czemu szybkie zmiany obciążenia są kompensowane szybko i dokładnie.
• Wewnętrzny regulator położenia na podstawie ciągłego, indukcyjnego pomiaru skoku koryguje pozycję zaworu przy każdym zaburzeniu w instalacji oraz generuje dokładny sygnał zwrotny położenia.
• Siłownik magnetyczny może być sterowany z regulatorów Siemens lub innych producentów z wyjściem 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC.

Charakterystyka regulacji

• Za pomocą przełącznika DIP można wybrać charakterystykę zaworu:
  • stałoprocentową (V.log) – ngl = 3 wg VDI/VDE 2173,
  • liniową (V.lin) – zoptymalizowaną w zakresie małego otwarcia.
• Rozdzielczość skoku 1 : 1000 umożliwia bardzo precyzyjne nastawianie przepływu, szczególnie w obszarze małych otwarć zaworu.
• Położenie trzpienia mierzone jest indukcyjnie, z nieliniowością nie większą niż ±3% wartości końcowej, co zapewnia wysoką dokładność zarówno regulacji, jak i sygnału zwrotnego U.

Sprężyna powrotna i położenie bezpieczne

• W stanie bez zasilania (przerwanie sygnału sterującego lub wyłączenie / awaria napięcia zasilającego) sprężyna powrotna automatycznie zamyka kanał regulacyjny A → AB.
• Zapewnia to bezpieczne zachowanie instalacji w przypadku zaniku zasilania lub sygnału sterującego.

Sterowanie ręczne

• Na obudowie elektroniki znajduje się pokrętło sterowania ręcznego z położeniami Auto / Man / Off.
• Wciśnięcie (a) i obrót (b) pokrętła:
  • zgodnie z ruchem wskazówek zegara: ręczne otwarcie kanału regulacyjnego A → AB do położenia pomiędzy ok. 80 a 90%,
  • przeciwnie do ruchu wskazówek zegara: wyłączenie siłownika, zawór zostaje zamknięty.
• Po wciśnięciu i obróceniu pokrętła siłownik nie reaguje na sygnał sterowania nadrzędnego Z, sygnał wejściowy Y ani sygnał z odcięciem fazy Phs.
• W trybie sterowania ręcznego zielona dioda LED miga.
• Do pracy automatycznej pokrętło musi być w położeniu „Auto”; wtedy zielona dioda LED świeci światłem ciągłym.

Wejście sterowania nadrzędnego Z i priorytet sygnałów

• Wejście Z umożliwia wymuszenie stanu zaworu niezależnie od sygnału modulującego:
  • Z niepodłączone: zawór sterowany sygnałem Y lub sygnałem z odcięciem fazy Phs,
  • Z połączone z G: kanał regulacyjny A → AB całkowicie otwarty,
  • Z połączone z G0: kanał regulacyjny A → AB zamknięty.
• Priorytet sygnałów:
  1. pokrętło sterowania ręcznego (położenie „Man” / „Off”),
  2. wejście sterowania nadrzędnego Z,
  3. sygnał z odcięciem fazy Phs,
  4. sygnał wejściowy Y.

Kalibracja i wskazanie stanu pracy (LED)

• Po wymianie modułu elektronicznego lub po obróceniu siłownika o 180° konieczna jest kalibracja:
  • pokrętło sterowania ręcznego ustawić w położeniu „Auto”,
  • zwarcie styków w otworze kalibracyjnym na płytce drukowanej (za pomocą wkrętaka) uruchamia procedurę,
  • zawór przebiega cały zakres skoku i zapamiętuje położenia krańcowe.
• Podczas kalibracji zielona dioda LED miga przez ok. 10 s.
• Sygnalizacja LED:
  • Zielona LED – świeci ciągle: normalny tryb regulacji, praca bez błędów.
  • Zielona LED – miga: trwa kalibracja lub aktywne sterowanie ręczne (pokrętło w położeniu „Man” lub „Off”).
  • Czerwona LED – świeci ciągle: błąd kalibracji lub błąd wewnętrzny elektroniki; zalecane ponowne wykonanie kalibracji, a w razie potrzeby wymiana modułu elektronicznego.
  • Czerwona LED – miga: awaria zasilania (poza zakresem napięcia lub częstotliwości) lub błąd podłączenia zasilania DC (+ / –); należy sprawdzić sieć zasilającą i biegunowość.
  • Obie LED zgaszone: brak zasilania lub awaria elektroniki; należy sprawdzić zasilanie i okablowanie, w razie potrzeby wymienić moduł elektroniczny.

Sygnał zwrotny położenia

• Siłownik generuje dokładny sygnał zwrotny U odpowiadający aktualnemu położeniu zaworu:
  • 0/2…10 V DC przy rezystancji obciążenia R_i > 500 Ω,
  • 0/4…20 mA DC przy rezystancji obciążenia R_i ≤ 500 Ω.
• Typowo 0…10 V DC odpowiada 0…100% przepływu objętościowego V100 przy całkowicie otwartym zaworze.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie: wyłącznie niskie napięcie bezpieczne SELV / PELV 24 V AC (±20%, 45…65 Hz) lub 20…30 V DC.
• Typowy pobór mocy: 15 W, nominalna moc pozorna: 33 VA.
• Moc w trybie czuwania: < 1 W przy zamkniętym zaworze.
• Minimalna moc transformatora (AC): 50 VA; minimalna moc zasilacza DC: 50 W.
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898), ewentualnie zasilacz z ograniczeniem prądu do 10 A.
• Sygnał sterujący Y / Phs:
  • 0/2…10 V DC z impedancją wejściową ok. 100 kΩ // 5 nF (obciążenie < 0,1 mA),
  • 0/4…20 mA DC z impedancją wejściową ok. 240 Ω // 5 nF,
  • dodatkowe wejście Phs 0…20 V DC z odcięciem fazy, izolowane galwanicznie.
• Wejście Z (sterowanie nadrzędne): impedancja ok. 22 kΩ;
  • zamknięcie zaworu (Z połączone z G0): < 1 V AC / < 0,8 V DC,
  • otwarcie zaworu (Z połączone z G): > 6 V AC / > 5 V DC.
• Sygnał zwrotny U: 0/2…10 V DC (R_i > 500 Ω) lub 0/4…20 mA DC (R_i ≤ 500 Ω).
• Przyłącza kablowe: 2 × otwór ∅20,5 mm (pod dławiki M20).
• Zaciski podłączeniowe: zaciski śrubowe do przewodów o przekroju do 4 mm²; minimalny przekrój przewodu 0,75 mm².
• Maks. długość kabla zasilającego 24 V (AC / DC):
  • przewód 1,5 mm² – do 60 m,
  • przewód 2,5 mm² – do 100 m,
  • przewód 4,0 mm² – do 160 m.
• Długość oddzielnego kabla sygnałowego (połączenie 4-żyłowe): do 200 m dla przewodu miedzianego 1,5 mm².
• Połączenie 4-żyłowe: powinno być preferowane w każdym przypadku; przy zasilaniu prądem stałym wymagane jest obowiązkowo.
• Okablowanie: prowadzić zgodnie z lokalnymi przepisami i schematem połączeń; jeżeli regulator i zawór zasilane są z oddzielnych źródeł, to tylko jeden transformator może być uziemiony po stronie wtórnej.
• Przewody sygnałowe: dla sygnałów 0/2…10 V DC (2…10 V DC) oraz sygnału zwrotnego U zaleca się stosowanie przewodów typu skrętka; przy prowadzeniu oddzielnym przewód zasilający 24 V AC nie może być skrętką.

Dane techniczne

Parametry hydrauliczne

• Średnica nominalna DN: 20
• Współczynnik przepływu kVS: 5 m³/h
• Ciśnienie nominalne: PN16
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1,6 MPa (16 bar)
• Maks. różnica ciśnienia (Δpmax): 800 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające (ΔpS): 800 kPa
• Poziom nieszczelności przy Δp = 0,1 MPa: A → AB maks. 0,05% kVS; B → AB < 0,2% kVS
• Charakterystyka zaworu: stałoprocentowa (ngl = 3 wg VDI/VDE 2173) lub liniowa, wybierana przełącznikiem DIP
• Tryb sterowania: ciągły (modulacja skoku zaworu)
• Położenie przy braku zasilania: A → AB zamknięte (sprężyna powrotna)
• Dopuszczalne czynniki: woda pitna, woda lodowa, woda zimna i gorąca, woda ze środkami przeciwzamarzaniowymi; zalecana jakość wody wg VDI 2035
• Zakres temperatury czynnika: –20…130 °C (dla temperatur < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia Z366)

Parametry elektryczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20% (SELV / PELV, 45…65 Hz) lub 20…30 V DC
• Nominalna moc pozorna S_NA: 33 VA
• Typowy pobór mocy P_med: 15 W
• Pobór mocy w czuwaniu: < 1 W (zawór zamknięty)
• Minimalna moc transformatora (24 V AC): 50 VA
• Minimalna moc zasilacza (24 V DC): 50 W
• Wymagany bezpiecznik zwłoczny (24 V): 3,15 A
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej: bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (B, C, D wg EN 60898), albo zasilacz ograniczający prąd do maks. 10 A
• Sygnał wejściowy Y / Phs: 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC; sygnał z odcięciem fazy 0…20 V DC
• Impedancja wejściowa Y: ok. 100 kΩ // 5 nF (sygnał napięciowy), ok. 240 Ω // 5 nF (sygnał prądowy)
• Wejście Z: impedancja ok. 22 kΩ
• Sygnał zwrotny U: 0/2…10 V DC (R_i > 500 Ω) lub 0/4…20 mA DC (R_i ≤ 500 Ω)
• Pomiar skoku: indukcyjny, nieliniowość ±3% wartości końcowej
• Czas przebiegu: < 2 s

Warunki środowiskowe i obudowa

• Warunki pracy (klasa klimatyczna 3K5 wg IEC 60721-3-3): –5…45 °C, wilgotność 5…95% r.h.
• Transport (klasa 2K3 wg IEC 60721-3-2): –25…70 °C, wilgotność 5…95% r.h.
• Składowanie (klasa 1K3 wg IEC 60721-3-1): –5…45 °C, wilgotność 5…95% r.h.
• Warunki mechaniczne: klasa 6M2 wg IEC 60721-3-6; odporność na wibracje wg IEC 60068-2-6 (przyspieszenie 1 g, 1…100 Hz, 10 min)
• Stopień ochrony: IP31 wg EN 60529 (pozycja od pionowej do poziomej)

Materiał i wykonanie

• Korpus zaworu i kołnierz łączący: CC499K (CuSn5Zn5Pb2-C)
• Gniazdo / grzyb zaworu: stal CrNi
• Uszczelnienie trzpienia: EPDM (pierścień O-ring)
• Śrubunki przyłączeniowe: brąz / mosiądz, z uszczelkami płaskimi

Wymiary i masa

• Gwint zewnętrzny: G1¼B (ISO 228/1)
• Gwint wewnętrzny: Rp ¾ (ISO 7/1)
• Długość korpusu zaworu (L1): 95 mm
• Długość śrubunku do zaworu (L2): 52,5 mm
• Długość śrubunku do instalacji (L3): 60 mm*
• Wysokość całkowita (H): 339 mm
• Szerokość (E): 80 mm
• Głębokość (F): 115 mm
• Masa (z opakowaniem): ok. 7,7 kg

* L3 dotyczy zastosowania zaworu jako przelotowego.

Montaż i eksploatacja

• Zawór MXG461B20-5 jest dostarczany jako kompletny zestaw (korpus zaworu z fabrycznie zamontowanym siłownikiem magnetycznym oraz śrubunki przyłączeniowe z uszczelkami płaskimi i zaślepką króćca B).
• Siłownik jest fabrycznie montowany na korpusie zaworu i nie może być demontowany.
• Zawór może być stosowany jako:
  • trójdrogowy zawór mieszający,
  • zawór przelotowy – po zaślepieniu króćca „B” dostarczonym zestawem (nakrętka, zaślepka, uszczelka).
• Zawór nie może być stosowany jako zawór rozdzielający; należy bezwzględnie przestrzegać kierunku przepływu oznaczonego na korpusie.
• Do uszczelniania połączeń gwintowych zaworu nie stosować pakuł konopnych.
• Siłownika nie wolno zakrywać izolacją termiczną.
• Pozycja montażu od pionowej do poziomej; należy unikać położeń, które pogarszałyby stopień ochrony IP31.
• Przed montażem i demontażem modułu elektronicznego zaworu należy odłączyć zasilanie.
• Po wymianie modułu elektronicznego należy uruchomić kalibrację elektroniki, aby dopasować ją do zaworu.
• Zawory są bezobsługowe; małe tarcie i trwała konstrukcja nie wymagają okresowych przeglądów, a trzpień zaworu uszczelniony jest przez bezobsługową dławnicę.
• W przypadku uszkodzenia elektroniki zaworu należy wymienić ją na zamienny moduł elektroniczny ASE12 (dostarczany z instrukcją montażu).
• Dla czynników o temperaturze poniżej 0 °C wymagane jest zastosowanie podgrzewacza trzpienia Z366 (24 V AC / DC, 10 W), dostarczanego w oddzielnym opakowaniu.

Podsumowanie

Siemens MXG461B20-5 to kompletny, trójdrogowy zawór regulacyjny DN 20, PN16 z wbudowanym siłownikiem magnetycznym, przeznaczony do pracy z wodą pitną, ciepłą wodą użytkową, wodą grzewczą, zimną i lodową. Zasilanie 24 V AC / DC, wybierany sygnał sterujący 0/2…10 V lub 0/4…20 mA, bardzo szybki czas przebiegu < 2 s, sprężyna powrotna zamykająca kanał A → AB w stanie bez zasilania, dokładny sygnał zwrotny położenia oraz wybieralna charakterystyka (stałoprocentowa lub liniowa) czynią z niego precyzyjny i niezawodny element regulacyjny do obiegów mieszających i przelotowych w instalacjach HVAC. Dzięki zatwierdzeniu DVGW do wody pitnej oraz dostarczanym w komplecie śrubunkom podłączeniowym, model MXG461B20-5 jest gotowym do montażu rozwiązaniem dla wymagających instalacji wodnych.

Pliki do pobrania:
MXG461B20-5 Karta katalogowa
MXG461B20-5 Instrukcja montażu