SKD60 Siłownik elektrohydrauliczny, 20 [mm], 1000 [N], 0..10 [V], 24 [V] AC, 30/15 [s]

Siemens SKD60 to elektrohydrauliczny siłownik modulacyjny o sile 1000 N, przeznaczony do zaworów o skoku 20 mm w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC). Zasilany z sieci AC 24 V i sterowany sygnałem 0…10 V DC lub 4…20 mA DC, oferuje wybór charakterystyki przepływu, sygnał zwrotny położenia, automatyczną kalibrację skoku, wejście sterowania nadrzędnego oraz diodowy wskaźnik stanu pracy.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Acvatix
• Model: SKD60
• Typ: siłownik elektrohydrauliczny do zaworów przelotowych i trójdrogowych o skoku 20 mm
• Zastosowanie: modulacyjna regulacja w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych (HVAC)
• Napięcie zasilania: AC 24 V ±20%, 50/60 Hz (SELV / PELV)
• Sygnał sterujący (wejście Y): 0…10 V DC (impedancja wejściowa ok. 100 kΩ) lub 4…20 mA DC (impedancja wejściowa ok. 240 Ω), wybierane przełącznikami DIL
• Sygnał zwrotny położenia (wyjście U): 0…9,8 V DC (obciążenie > 10 kΩ) lub 4…19,6 mA DC (obciążenie < 500 Ω)
• Wejście sterowania nadrzędnego (Z): sterowanie rezystancyjne 0…1000 Ω (wymuszenie pozycji zaworu niezależnie od sygnału Y)
• Siła nominalna: 1000 N
• Skok nominalny zaworu: 20 mm
• Czas przebiegu (przy 50 Hz, ok. 23 °C): ok. 30 s – otwieranie, ok. 15 s – zamykanie
• Charakterystyka przepływu: przełączana – liniowa lub stałoprocentowa (logarytmiczna)
• Automatyczna kalibracja skoku przy uruchomieniu (zapamiętanie położeń 0 % i 100 %)
• Dwukolorowa dioda LED sygnalizująca normalną pracę, proces kalibracji, błąd kalibracji oraz zablokowanie zaworu
• Sterowanie ręczne: pokrętło sterowania ręcznego z mechanicznym wskaźnikiem położenia (skala 0…1, czerwone pole «MAN»)
• Montaż: bezpośrednio na zaworach Siemens o skoku 20 mm, bez konieczności wstępnych nastaw
• Stopień ochrony obudowy: IP54
• Temperatura medium w zaworze: -25…+150 °C (dla mediów < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia ASZ6.6)
• Temperatura otoczenia (praca): -15…+55 °C
• Temperatura transportu / składowania: -15…+55 °C
• Wilgotność otoczenia: 5…95% r.h. (bez kondensacji)
• Materiał obudowy i obejmy: odlew aluminiowy; pokrywa i pokrętło z tworzywa sztucznego
• Masa: ok. 3,6 kg

Zastosowanie

Siłownik SKD60 jest przeznaczony do sterowania zaworami przelotowymi i trójdrogowymi Siemens o skoku 20 mm, stosowanymi jako zawory regulacyjne lub odcinające bezpieczeństwa w instalacjach:

• ogrzewania wodnego,
• wentylacji i klimatyzacji,
• chłodzenia wodnego.

Typowe zawory współpracujące (skok 20 mm):

• Zawory przelotowe VV..: serie VVF21.., VVF22.., VVF31.., VVF32.., VVF40.., VVF41.., VVF42.., VVF52.., VVF53.., VVF61.. (kołnierzowe DN 15…80) oraz VVG41.. (gwintowane DN 15…50).
• Zawory trójdrogowe VX..: serie VXF21.., VXF22.., VXF31.., VXF32.., VXF40.., VXF41.., VXF42.., VXF53.., VXF61.. (kołnierzowe DN 15…80) oraz VXG41.. (gwintowane DN 15…50).

Możliwe jest także stosowanie zaworów innych producentów o skoku 6…20 mm, pod warunkiem że:

• zapewniają funkcję bezpieczeństwa «zawór zamknięty w stanie bez zasilania»,
• posiadają mechaniczne przyłącze umożliwiające sztywne zamocowanie siłownika.

Funkcje i działanie

Napęd elektrohydrauliczny

• Wbudowana pompa hydrauliczna przetłacza olej ze zbiornika do komory ciśnieniowej, przemieszczając cylinder i tłok w dół – trzpień zaworu się wsuwa, a zawór się otwiera.
• Przy przepływie oleju z powrotem do zbiornika cylinder przemieszcza się w górę – trzpień zaworu się wysuwa, a zawór się zamyka.
• Konstrukcja zapewnia wysoką siłę 1000 N i spokojną, równomierną pracę w całym zakresie skoku.

Sterowanie sygnałem Y (0…10 V / 4…20 mA)

• Wzrastający sygnał Y: wysuwanie cylindra siłownika – zawór otwiera się.
• Malejący sygnał Y: wsuwanie cylindra siłownika – zawór zamyka się.
• Stały sygnał Y: cylinder i trzpień zaworu utrzymują aktualne położenie.
• Wejście Y przyjmuje sygnały napięciowe lub prądowe, wybierane przełącznikami DIL wewnątrz obudowy.
• Przełączniki pozwalają także ustawić charakterystykę przepływu:
  • liniową,
  • stałoprocentową (logarytmiczną), dostosowaną do charakterystyki zaworu.

Wejście sterowania nadrzędnego Z

Wejście Z pozwala na wymuszenie położenia zaworu niezależnie od sygnału regulacyjnego Y (priorytet sterowania nadrzędnego):

• Z niepodłączone: położenie zaworu określa wyłącznie sygnał Y.
• Z połączone z G (24 V AC): zawór przechodzi do pozycji 100 % skoku (maksymalne otwarcie), wejście Y nie ma wpływu.
• Z połączone z G0: zawór przechodzi do pozycji 0 % skoku (całkowite zamknięcie), wejście Y nie ma wpływu.
• Z połączone z M przez rezystor R = 0…1000 Ω: położenie zaworu jest proporcjonalne do wartości rezystancji R, wejście Y nie ma wpływu.

Kalibracja skoku

• Podczas pierwszego uruchomienia wymagane jest wykonanie kalibracji skoku, aby siłownik zapamiętał rzeczywiste położenia 0 % i 100 % skoku zaworu.
• Warunki wstępne:
  • siłownik SKD60 jest mechanicznie połączony z zaworem,
  • ustawiony jest tryb pracy automatycznej,
  • dostarczone jest zasilanie 24 V AC,
  • pokrywa jest zdjęta, aby uzyskać dostęp do otworu kalibracyjnego.
• Aby rozpocząć kalibrację, należy zwarć styki w otworze «Calib» (np. wkrętakiem):
  • siłownik ustawia się w pozycji 0 % skoku – zawór zamykany,
  • następnie w pozycji 100 % skoku – zawór całkowicie otwierany,
  • zmierzone położenia są zapamiętywane,
  • po zakończeniu kalibracji siłownik przechodzi do pozycji zadanej sygnałem Y.
• Podczas kalibracji zielona dioda LED miga, po poprawnym zakończeniu świeci światłem ciągłym.
• W razie błędu kalibracji zapala się czerwona dioda LED; procedurę można powtarzać dowolną liczbę razy po sprawdzeniu montażu zaworu i siłownika.

Sygnalizacja LED

Dwukolorowa dioda LED (widoczna po zdjęciu pokrywy) informuje o stanie pracy siłownika:

• Zielona – świeci ciągle: normalna praca, tryb automatyczny, brak błędów.
• Zielona – miga: trwa kalibracja skoku.
• Czerwona – świeci ciągle: błąd kalibracji skoku lub błąd elektroniki.
• Czerwona – miga: zablokowany zawór (należy sprawdzić zawór i ponownie przeprowadzić kalibrację).
• LED zgaszona: brak zasilania lub awaria elektroniki (należy sprawdzić zasilanie/okablowanie).

Sterowanie ręczne

• Na obudowie znajduje się pokrętło sterowania ręcznego oraz mechaniczny wskaźnik położenia (skala 0…1) z czerwonym oznaczeniem «MAN».
• Tryb ręczny:
  • obrót pokrętła zgodnie z ruchem wskazówek zegara przesuwa cylinder w dół i otwiera zawór,
  • jednocześnie napręża się sprężyna,
  • widoczne jest czerwone pole «MAN» – pozycja ręczna.
• W trybie ręcznym sygnały Y i Z mogą jedynie dodatkowo otworzyć zawór, nie mogą jednak przestawić go do położenia 0 %.
• Aby utrzymać ręcznie ustawioną pozycję, zaleca się odłączyć zasilanie lub sygnały sterujące Y i Z.
• Powrót do pracy automatycznej: obrócić pokrętło przeciwnie do ruchu wskazówek zegara aż do ogranicznika – cylinder przemieści się do góry do pozycji 0 % skoku, czerwone pole «MAN» zniknie.
• Siłownik można ustawić ręcznie w położeniu > 0 %, co pozwala np. wymusić minimalny stały przepływ objętościowy w instalacji.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Połączenia elektryczne należy wykonywać zgodnie z lokalnymi przepisami oraz schematami połączeń producenta.
• Zakres przekroju przewodów: 0,5…2,5 mm² (AWG 21…14).
• Zewnętrzny bezpiecznik linii zasilającej (24 V AC): bezpiecznik zwłoczny 1…10 A.
• Zaciski podłączeniowe SKD60:
  • G: potencjał systemowy 24 V AC (SP),
  • G0: neutralny systemowy 24 V AC (SN),
  • Y: wejście sygnału sterującego 0…10 V DC lub 4…20 mA DC,
  • M: neutralny pomiarowy (połączony z G0),
  • U: wyjście sygnału zwrotnego położenia 0…10 V DC lub 4…20 mA DC,
  • Z: wejście sterowania nadrzędnego (funkcje jak w sekcji «Wejście Z»).

Dane techniczne

• Napięcie zasilania: AC 24 V ±20 %, 50/60 Hz (SELV / PELV)
• Maks. pobór mocy (50 Hz): ok. 10 VA / 8 W
• Siła nominalna: 1000 N
• Skok nominalny: 20 mm
• Czas przebiegu (23 °C, 50 Hz): otwieranie ok. 30 s, zamykanie ok. 15 s
• Medium w zaworze: woda grzewcza / chłodnicza, inne czynniki dopuszczone przez producenta zaworu, temperatura -25…+150 °C
• Wymagania dla mediów < 0 °C: obowiązkowy podgrzewacz trzpienia ASZ6.6 (24 V AC / 30 W)
• Temperatura otoczenia (praca): -15…+55 °C
• Temperatura otoczenia (transport / składowanie): -15…+55 °C
• Wilgotność otoczenia: 5…95 % r.h. bez kondensacji
• Stopień ochrony obudowy: IP54 (zgodnie z IEC/EN 60529)
• Klasyfikacja wg IEC/EN 60730: działanie automatyczne typ 1AA / 1AC, działanie modulujące, stopień zanieczyszczeń 2
• Obudowa i obejma mocująca: aluminium, odlew ciśnieniowy
• Pokrywa i pokrętło: tworzywo sztuczne
• Wysokość siłownika nad korpusem zaworu: ok. 300 mm (bez dźwigni ASK50)
• Masa: ok. 3,6 kg (bez wyposażenia dodatkowego)

Montaż

• Siłownik SKD60 montuje się bezpośrednio na zaworze za pomocą dostarczonej obejmy – bez konieczności dodatkowych nastaw wstępnych.
• Należy zachować odpowiednią przestrzeń serwisową:
  • min. ok. 100 mm nad siłownikiem,
  • min. ok. 200 mm z boku – dla ułatwienia montażu, podłączenia i obsługi.
• Dla pracy z mediami o temperaturze poniżej 0 °C:
  • stosować podgrzewacz trzpienia ASZ6.6 (24 V AC / 30 W), montowany między zaworem a siłownikiem,
  • nie izolować obejmy mocującej siłownika i trzpienia zaworu – wymagane jest swobodne chłodzenie powietrzem,
  • uwaga na nagrzane elementy – konieczne stosowanie środków ochronnych.
• Przed uruchomieniem należy:
  • sprawdzić poprawność mechanicznego połączenia z zaworem,
  • sprawdzić okablowanie zgodnie ze schematem,
  • ustawić pokrętło w pozycji AUTO (czerwony napis «MAN» niewidoczny),
  • wykonać kalibrację skoku zgodnie z opisem.

Wyposażenie dodatkowe (opcjonalne)

• ASC1.6 – przełącznik pomocniczy
  Dodatkowy przełącznik pomocniczy (1× ASC1.6) montowany na siłowniku SKD60 – umożliwia sygnalizację osiągnięcia zadanego położenia (np. sygnalizacja na BMS).
• ASZ6.6 – podgrzewacz trzpienia
  Podgrzewacz trzpienia 24 V AC / 30 W, montowany między zaworem a siłownikiem; wymagany przy temperaturze czynnika poniżej 0 °C w celu ochrony przed zamarzaniem.
• ASK50 – dźwignia rewersji skoku
  Mechaniczna dźwignia montowana między zaworem a siłownikiem; 0 % skoku siłownika odpowiada wtedy 100 % skoku zaworu, co pozwala odwrócić relację otwarcia/zamknięcia bez zmiany sterowania.

Podsumowanie

Siemens SKD60 to solidny, elektrohydrauliczny siłownik o sile 1000 N do zaworów o skoku 20 mm, zasilany z AC 24 V i sterowany sygnałem 0…10 V lub 4…20 mA. Wybór charakterystyki przepływu, sygnał zwrotny położenia, automatyczna kalibracja skoku, wejście sterowania nadrzędnego oraz czytelna sygnalizacja LED sprawiają, że SKD60 jest nowoczesnym i precyzyjnym napędem do pracy w instalacjach HVAC, w których nie jest wymagana sprężynowa funkcja bezpieczeństwa.

Pliki do pobrania:
SKD60 Karta katalogowa
SKD60 Instrukcja montażu