MXG461B40-20 Zawór mieszający/przelotowy gwintowany z siłownikiem magnetycznym, PN16, DN40, kvs 20 [m3/h], przyłącza G2¼B / Rp1½

Siemens MXG461B40-20 to trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z siłownikiem magnetycznym z serii Acvatix, przeznaczony do instalacji ciepłej wody użytkowej, wody pitnej, wody zimnej, gorącej i lodowej. Zawór o średnicy nominalnej DN 40 i współczynniku przepływu kVS = 20 m³/h zapewnia bardzo krótki czas przebiegu (< 2 s), wysoką rozdzielczość skoku 1 : 1000 oraz możliwość wyboru charakterystyki stałoprocentowej lub liniowej. Zintegrowany siłownik magnetyczny z elektroniką regulacyjną, sprężyną powrotną (A → AB zamknięte bez zasilania) i sygnałem zwrotnym położenia pozwala na precyzyjną, ciągłą regulację przepływu w wymagających instalacjach wody pitnej – urządzenie jest zatwierdzone przez DVGW.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Acvatix
• Model: MXG461B40-20
• Typ urządzenia: trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z fabrycznie zamontowanym siłownikiem magnetycznym
• Funkcja zaworu: zawór mieszający 3-drogowy lub zawór przelotowy 2-drogowy (po zaślepieniu króćca B dostarczonym wyposażeniem)
• Zastosowanie medium: ciepła woda użytkowa, woda pitna, woda zimna, gorąca, woda lodowa, woda z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych (zalecana jakość wody wg VDI 2035)
• Zatwierdzenie do wody pitnej: DVGW, nr rejestracyjny DW-6340BR0230
• Średnica nominalna: DN 40
• Współczynnik przepływu kVS: 20 m³/h
• Ciśnienie nominalne: PN16, dopuszczalne ciśnienie robocze 1,6 MPa (16 bar)
• Maks. różnica ciśnień regulacyjna (Δpmax): 600 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające (ΔpS): 600 kPa
• Czas przebiegu: < 2 s w całym zakresie skoku
• Rozdzielczość skoku: 1 : 1000
• Charakterystyka zaworu: wybierana – stałoprocentowa (ngl = 3 wg VDI/VDE 2173) lub liniowa (optymalizowana w zakresie małych otwarć)
• Tryb sterowania: ciągły, proporcjonalny
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20% (SELV / PELV, 45…65 Hz) lub 20…30 V DC
• Sygnał sterujący Y: wybieralny 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC
• Dodatkowe wejście sterujące: 0…20 V DC z odcięciem fazy (Phs), galwanicznie izolowane – m.in. do regulatorów Staefa
• Sygnał zwrotny położenia U: 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC, mierzony indukcyjnie
• Położenie bezpieczeństwa: przy braku napięcia lub sygnału sterującego sprężyna powrotna zamyka kanał A → AB
• Sterowanie ręczne: pokrętło z pozycjami „Auto / Man / Off”
• Sygnalizacja stanu: zielona i czerwona dioda LED (praca, kalibracja, tryb ręczny, błędy)
• Stopień ochrony obudowy: IP31 (dla montażu od pionu do poziomu)
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej
• Zakres temperatury medium: –20…130 °C (dla temperatur < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia Z366)
• Zakres temperatury otoczenia (praca): –5…45 °C
• Wilgotność otoczenia (praca): 5…95% r.h. (bez kondensacji)
• Materiały korpusu: korpus i kołnierz łączący – CC499K (CuSn5Zn5Pb2-C), gniazdo i grzyb – stal CrNi, uszczelnienie trzpienia – EPDM (O-ring)
• Przyłącza hydrauliczne: gwint zewnętrzny G2¼B (ISO 228/1), gwint wewnętrzny Rp 1½ (ISO 7/1)
• Wyposażenie w standardzie: śrubunki przyłączeniowe z brązu / mosiądzu z uszczelkami płaskimi oraz elementy do zaślepienia króćca B (dla pracy jako zawór przelotowy)
• Wymiary (DN 40): L1 = 140 mm, L2 = 80,5 mm, L3 = 93 mm, H = 401 mm, E = 100 mm, F = 125 mm
• Masa: ok. 14,6 kg (z opakowaniem)

Zastosowanie

Zawór MXG461B40-20 jest przeznaczony do regulacji ciągłej przepływu wody w instalacjach:

• ciepłej wody użytkowej (woda sieciowa i obiegi otwarte),
• wody pitnej w układach przygotowania i cyrkulacji CWU,
• wody grzewczej w instalacjach centralnego ogrzewania,
• wody zimnej i lodowej w instalacjach chłodniczych.

Dzięki szybkiemu działaniu, wysokiej rozdzielczości i zatwierdzeniu DVGW, zawór szczególnie dobrze sprawdza się w:

• obiegach mieszających (np. zasilanie węzłów cieplnych, wymienników CWU),
• obiegach mieszających z obejściem (np. niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe),
• obiegach wtryskowych (regulacja temperatury zasilania przez domieszkę z magistrali),
• obiegach wtryskowych z zaworem przelotowym, po zastosowaniu zaślepki króćca B.

Zawór może być stosowany wyłącznie jako zawór mieszający lub przelotowy; nie jest przeznaczony do pracy jako zawór rozdzielający.

Funkcje i działanie

Sterowanie ciągłe i sygnały wejściowe

• Sygnał sterujący Y (0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC) jest w module elektronicznym przekształcany na sygnał z odcięciem fazy, który zasila uzwojenie siłownika magnetycznego.
• Wytworzone pole magnetyczne przemieszcza zworę, a ta bezpośrednio napędza grzyb regulacyjny zaworu, kompensując działanie sprężyny i sił hydraulicznych.
• Położenie trzpienia zaworu jest ciągle mierzone indukcyjnie; wewnętrzny regulator położenia natychmiast koryguje nastawę przy każdym zakłóceniu w instalacji.
• Skok zaworu jest proporcjonalny do sygnału sterującego, co zapewnia precyzyjną i stabilną regulację.
• Do sterowania mogą być używane regulatory Siemens lub innych producentów z wyjściem 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC.

Sprężyna powrotna i położenie bezpieczeństwa

• W przypadku zaniku sygnału sterującego lub awarii / wyłączenia zasilania, sprężyna powrotna automatycznie przestawia zawór w położenie bezpieczeństwa.
• Położenie bezpieczeństwa: kanał regulacyjny A → AB jest zamknięty.
• Zapewnia to ochronę instalacji (np. zabezpieczenie przed przegrzaniem lub niekontrolowanym przepływem wody pitnej).

Sterowanie ręczne

• Na obudowie elektroniki znajduje się pokrętło sterowania ręcznego z pozycjami „Auto / Man / Off”.
• Po wciśnięciu (a) i obróceniu (b) pokrętła:
  • obrót w prawo (zgodnie z ruchem wskazówek zegara) – kanał A → AB można ręcznie otworzyć do ok. 80…90% skoku,
  • obrót w lewo (przeciwnie do ruchu wskazówek zegara) – siłownik zostaje wyłączony, a zawór zamknięty.
• W trybie ręcznym siłownik nie reaguje ani na sygnał sterujący Y, ani na sygnał z odcięciem fazy, ani na sygnał nadrzędny Z.
• W trybie ręcznym zielona dioda LED miga; w trybie automatycznym świeci ciągle.

Konfiguracja przełącznikami DIP

Na płytce elektroniki znajdują się przełączniki DIP pozwalające dostosować zawór do aplikacji:

• Wybór typu sygnału sterującego Y:
  • pozycja ON [mA] – sterowanie sygnałem prądowym 0/4…20 mA,
  • pozycja OFF [V] – sterowanie sygnałem napięciowym 0/2…10 V DC (ustawienie fabryczne).
• Wybór zakresu sygnału Y i U:
  • ON – zakres 2…10 V / 4…20 mA,
  • OFF – zakres 0…10 V / 0…20 mA (ustawienie fabryczne).
• Wybór charakterystyki zaworu:
  • ON – charakterystyka liniowa,
  • OFF – charakterystyka stałoprocentowa (ustawienie fabryczne).

Wejście sterowania nadrzędnego Z i priorytety sygnałów

• Wejście Z umożliwia nadrzędne sterowanie zaworem:
  • Z niepodłączone – zawór sterowany jest wyłącznie sygnałem Y lub sygnałem z odcięciem fazy Phs,
  • Z połączone z G – kanał regulacyjny A → AB jest całkowicie otwarty, niezależnie od sygnału Y,
  • Z połączone z G0 – kanał regulacyjny A → AB jest zamknięty, niezależnie od sygnału Y.
• Priorytety:
  • Sterowanie ręczne ma najwyższy priorytet (przy „Man” / „Off” zawór ignoruje Y, Phs i Z),
  • następnie działa wejście nadrzędne Z,
  • na końcu sygnał sterujący Y lub sygnał z odcięciem fazy Phs.

Sygnał zwrotny położenia

• Zawór generuje dokładny sygnał zwrotny położenia U, oparty na pomiarze indukcyjnym skoku trzpienia.
• Zakres sygnału U odpowiada ustawionemu zakresowi sygnału Y:
  • 0…10 V / 0…20 mA lub 2…10 V / 4…20 mA.
• Rodzaj sygnału zwrotnego zależy od rezystancji obciążenia:
  • Ri > 500 Ω – sygnał napięciowy 0/2…10 V DC,
  • Ri ≤ 500 Ω – sygnał prądowy 0/4…20 mA DC.
• Nieliniowość pomiaru skoku nie przekracza ±3% wartości końcowej.

Kalibracja

• Po wymianie modułu elektronicznego lub obróceniu siłownika o 180° konieczna jest kalibracja.
• Kalibracja może być uruchomiona po ustawieniu pokrętła w położeniu „Auto” i zwarciu styków w otworze kalibracyjnym na płytce elektroniki.
• Podczas kalibracji zawór przechodzi przez cały zakres skoku i zapamiętuje położenia krańcowe.
• W trakcie kalibracji zielona dioda LED miga (ok. 10 s), po zakończeniu przechodzi w świecenie ciągłe lub czerwoną sygnalizację błędu.

Wskazania LED i diagnostyka

• Zielona dioda LED:
  • świeci ciągle – normalna praca w trybie regulacji,
  • miga – trwa kalibracja lub aktywny jest tryb sterowania ręcznego.
• Czerwona dioda LED:
  • świeci ciągle – błąd kalibracji lub błąd wewnętrzny (wymagana ponowna kalibracja lub wymiana modułu elektronicznego ASE12),
  • miga – awaria zasilania (napięcie poza zakresem lub błąd biegunowości przy zasilaniu DC).
• Obie diody zgaszone: brak zasilania lub poważna awaria elektroniki (wymagana kontrola zasilania lub wymiana modułu).

Dane techniczne

• Zasilanie elektryczne:
  • 24 V AC ±20%, 45…65 Hz (SELV / PELV lub 24 V AC klasa 2),
  • 20…30 V DC.
• Typowy pobór mocy (P_med): ok. 20 W
• Moc pozorna znamionowa (S_NA): ok. 43 VA
• Pobór mocy w stanie czuwania: < 1 W (zawór zamknięty)
• Zewnętrzne zabezpieczenie linii zasilającej:
  • bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub
  • wyłącznik nadprądowy maks. 13 A (charakterystyka B, C lub D wg EN 60898) lub
  • zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Sygnał sterujący Y:
  • 0/2…10 V DC, impedancja wejściowa ok. 100 kΩ // 5 nF (obciążenie < 0,1 mA),
  • 0/4…20 mA DC, impedancja wejściowa ok. 240 Ω // 5 nF.
• Wejście z odcięciem fazy Phs: 0…20 V DC, galwanicznie izolowane
• Wejście sterowania nadrzędnego Z:
  • impedancja ok. 22 kΩ,
  • zamykanie zaworu (Z połączone z G0): < 1 V AC; < 0,8 V DC,
  • otwieranie zaworu (Z połączone z G): > 6 V AC; > 5 V DC.
• Sygnał zwrotny położenia U:
  • 0/2…10 V DC przy obciążeniu Ri > 500 Ω,
  • 0/4…20 mA DC przy obciążeniu Ri ≤ 500 Ω.
• Pomiar skoku: indukcyjny, nieliniowość ±3% wartości końcowej
• Czas przebiegu: < 2 s w pełnym zakresie skoku
• Pozycja bez zasilania: A → AB zamknięte (sprężyna powrotna)
• Ciśnienie nominalne: PN16
• Dopuszczalne ciśnienie robocze: 1,6 MPa (16 bar)
• Maks. różnica ciśnień w kanale regulacyjnym (Δp_max): 600 kPa
• Maks. ciśnienie zamykające (Δp_S): 600 kPa
• Poziom nieszczelności przy Δp = 0,1 MPa (1 bar):
  • A → AB: maks. 0,05% kVS,
  • B → AB: < 0,2% kVS (zależnie od warunków pracy).
• Charakterystyka zaworu: stałoprocentowa (ngl = 3) lub liniowa (wybierana przełącznikiem DIP)
• Rozdzielczość skoku: ∆H / H100 = 1 : 1000
• Zakres temperatury medium: –20…130 °C
  • dla mediów o temperaturze < 0 °C wymagany jest podgrzewacz trzpienia Z366 (24 V AC / DC, 10 W).
• Dopuszczalne czynniki: woda pitna, woda lodowa, woda zimna i gorąca, woda z dodatkiem środków przeciwzamarzaniowych
• Pozycja montażu: od pionowej do poziomej
• Stopień ochrony obudowy: IP31 wg EN 60529
• Materiał korpusu i przyłączy:
  • korpus zaworu i kołnierz łączący – CC499K (CuSn5Zn5Pb2-C),
  • gniazdo / grzyb – stal CrNi,
  • uszczelnienie trzpienia – EPDM (O-ring),
  • śrubunki przyłączeniowe – brąz / mosiądz (z uszczelkami płaskimi).
• Przyłącza gwintowane (DN 40):
  • gwint zewnętrzny G2¼B wg ISO 228/1,
  • gwint wewnętrzny Rp 1½ wg ISO 7/1.
• Doprowadzenie kabli: 2 × otwór ∅ 20,5 mm (pod dławiki M20)
• Zaciski podłączeniowe: zaciski śrubowe do przewodów do 4 mm², minimalny przekrój 0,75 mm²
• Maks. długość kabla zasilającego (przy 24 V, miedź): ok. 40 m (1,5 mm²), 70 m (2,5 mm²), 120 m (4 mm²) – przy połączeniu 4-żyłowym
• Warunki otoczenia – praca: klasa 3K5 (–5…45 °C, 5…95% r.h. bez kondensacji)
• Warunki transportu: klasa 2K3 (–25…70 °C, 5…95% r.h.)
• Warunki składowania: klasa 1K3 (–5…45 °C, 5…95% r.h.)
• Odporność na wibracje: wg IEC 60068-2-6 (1 g, 1…100 Hz)
• Normy i zgodności: EN 60730-x, oznakowanie CE (EMC, bezpieczeństwo), RCM, EAC, zgodność z dyrektywą PED 2014/68/EU (osprzęt ciśnieniowy, grupa płynów 2, wg uznanej praktyki inżynierskiej)

Montaż hydrauliczny i mechaniczny

• Zawór jest dostarczany jako trójdrogowy z kompletem śrubunków i uszczelek płaskich.
• Może być stosowany jako:
  • zawór mieszający 3-drogowy (wykorzystane króćce A, B, AB),
  • zawór przelotowy 2-drogowy – po zaślepieniu króćca B dostarczonymi elementami (nakrętka, zaślepka, uszczelka).
• Należy przestrzegać kierunku przepływu oznaczonego na korpusie zaworu.
• Przed zaworem zaleca się zainstalowanie filtra zanieczyszczeń, co zwiększa niezawodność pracy zaworu.
• Zawór może być montowany w pozycjach od pionowej do poziomej; siłownik nie może być skierowany poniżej poziomu.
• Siłownika nie wolno zakrywać izolacją termiczną.
• Króciec B przy pracy jako zawór przelotowy musi być szczelnie zaślepiony dostarczonym wyposażeniem.
• Trzpień zaworu jest uszczelniony bezobsługową dławnicą, dzięki czemu nie są wymagane okresowe regulacje uszczelnienia.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie i sygnały należy prowadzić zgodnie z lokalnymi przepisami oraz schematem połączeń producenta.
• Do zasilania może być użyte wyłącznie niskie napięcie bezpieczne SELV / PELV (24 V AC / 20…30 V DC).
• Połączenie 4-żyłowe (z oddzielnym przewodem sygnałowym) jest zalecane w każdym przypadku i obowiązkowe przy zasilaniu DC.
• Typowe przyporządkowanie zacisków:
  • G – potencjał systemowy 24 V AC / 20…30 V DC,
  • G0 – neutralny / masa pomiarowa,
  • Y – wejście sygnału sterującego 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC,
  • U – wyjście sygnału zwrotnego położenia 0/2…10 V DC lub 0/4…20 mA DC,
  • Z – wejście sterowania nadrzędnego (zamknięcie / pełne otwarcie),
  • Phs – wejścia sygnału z odcięciem fazy 0…20 V DC (galwanicznie izolowane).
• Przewody powinny mieć minimalny przekrój 0,75 mm²; dla zasilania 24 V dopuszczalne długości przewodu zależą od przekroju (do ok. 40 m przy 1,5 mm², 70 m przy 2,5 mm², 120 m przy 4 mm²).
• Instalacja hydrauliczna powinna być uziemiona zgodnie z wymaganiami bezpieczeństwa.
• Przed wszelkimi pracami przy okablowaniu lub module elektronicznym należy odłączyć zasilanie.

Wyposażenie dodatkowe i serwis

• Z366 – podgrzewacz trzpienia 24 V AC / DC, 10 W, wymagany przy stosowaniu medium o temperaturze < 0 °C.
• ASE12 – zamienny moduł elektroniczny do siłownika magnetycznego (wraz z instrukcją montażu); stosowany w przypadku awarii elektroniki zaworu.
• Siłownik jest fabrycznie zamontowany na korpusie zaworu i nie może być demontowany.
• Konstrukcja zaworu o małym tarciu oraz bezobsługowa dławnica sprawiają, że urządzenie jest praktycznie bezobsługowe – nie wymaga okresowych przeglądów regulacyjnych.

Podsumowanie

Siemens MXG461B40-20 to kompaktowy, trójdrogowy zawór regulacyjny PN16 z szybkim siłownikiem magnetycznym, dedykowany do instalacji wody pitnej, ciepłej wody użytkowej, wody grzewczej i lodowej. Średnica DN 40, współczynnik kVS = 20 m³/h, krótki czas przebiegu < 2 s, rozdzielczość skoku 1 : 1000, wybieralna charakterystyka (stałoprocentowa / liniowa), sprężyna powrotna A → AB zamknięte, sygnał zwrotny położenia oraz elastyczne sterowanie (0/2…10 V lub 0/4…20 mA, 24 V AC / DC) czynią z niego zaawansowane i bezpieczne rozwiązanie do precyzyjnej regulacji przepływu w nowoczesnych instalacjach HVAC i układach przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Pliki do pobrania:
MXG461B40-20 Karta katalogowa
MXG461B40-20 Instrukcja montażu