SKD62 Siłownik elektrohydrauliczny, 20 [mm], 1000 [N], 0..10 [V], 24 [V] AC, 30/15 [s], sprężyna powrotna

Siemens SKD62 to elektrohydrauliczny siłownik modulacyjny o sile 1000 N, przeznaczony do zaworów o skoku 20 mm w instalacjach grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. Zasilany z sieci AC 24 V i sterowany sygnałem 0…10 V DC, 4…20 mA DC lub 0…1000 Ω, wyposażony jest w funkcję bezpieczeństwa ze sprężyną powrotną, automatyczną kalibrację skoku, sygnał zwrotny położenia oraz diodowy wskaźnik stanu pracy.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Model: SKD62
• Typ: elektrohydrauliczny siłownik regulacyjny do zaworów o skoku 20 mm
• Zastosowanie: wodne układy grzewcze, chłodnicze, wentylacyjne i klimatyzacyjne (HVAC)
• Współpraca z zaworami: 2-drogowe VVF.., VVG.. oraz 3-drogowe VXF.., VXG.. firmy Siemens (skok 20 mm)
• Napięcie zasilania: AC 24 V ±20%, 50/60 Hz (SELV / PELV)
• Sygnał sterujący (wejście Y): 0…10 V DC, 4…20 mA DC lub 0…1000 Ω – wybór trybu za pomocą przełączników DIL
• Wejście sterowania nadrzędnego (Z): wejście rezystancyjne 0…1000 Ω z funkcją wymuszonego otwarcia / zamknięcia lub sterowania proporcjonalnego
• Sygnał zwrotny położenia (U): 0…9,8 V DC lub 4…19,6 mA DC – wybór trybu za pomocą przełączników DIL
• Wybór charakterystyki przepływu: liniowa lub stałoprocentowa (logarytmiczna)
• Siła nominalna: 1000 N
• Skok nominalny zaworu: 20 mm
• Czas przebiegu (20 mm, 50 Hz): otwieranie ok. 30 s, zamykanie ok. 15 s
• Funkcja bezpieczeństwa: sprężyna powrotna ustawia zawór w położeniu 0% (zamknięty) przy zaniku zasilania lub sygnału
• Czas przebiegu funkcji bezpieczeństwa: ok. 15 s
• Automatyczna kalibracja skoku przy uruchomieniu (poprzez otwór kalibracyjny w obudowie)
• Wskaźnik LED stanu pracy: dwukolorowa dioda (zielona / czerwona) sygnalizująca pracę, kalibrację i błędy
• Pokrętło sterowania ręcznego z widocznym wskaźnikiem trybu MAN/AUTO
• Stopień ochrony obudowy: IP54
• Zakres temperatury medium: -25…+150 °C (dla < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia ASZ6.6)
• Temperatura otoczenia (praca): -15…55 °C
• Wilgotność otoczenia: 5…95% r.h. (bez kondensacji)
• Materiał obudowy: korpus i obejma – aluminium (odlewane ciśnieniowo), pokrywa i pokrętło – tworzywo sztuczne
• Masa siłownika: ok. 3,60 kg

Zastosowanie

Siłownik SKD62 przeznaczony jest do sterowania zaworami przelotowymi i trójdrogowymi Siemens o skoku 20 mm stosowanymi jako zawory regulacyjne lub odcinające bezpieczeństwa w instalacjach HVAC. Typowe współpracujące serie zaworów:

• VVF.. – zawory przelotowe kołnierzowe (regulacyjne / odcinające)
• VVG.. – zawory przelotowe gwintowane
• VXF.. – zawory trójdrogowe kołnierzowe (mieszające / rozdzielające)
• VXG.. – zawory trójdrogowe gwintowane

Może być również stosowany z zaworami innych producentów o skoku 6…20 mm, pod warunkiem spełnienia wymagań dotyczących funkcji bezpieczeństwa (zawór zamknięty w stanie bez zasilania) oraz odpowiedniego przyłącza mechanicznego do montażu siłownika.

Funkcje i działanie

Elektrohydrauliczny napęd ze sprężyną powrotną

• Wbudowana pompa hydrauliczna tłoczy olej do komory ciśnieniowej, przemieszczając cylinder w dół – trzpień zaworu się wsuwia, a zawór otwiera.
• Podczas otwierania napręża się sprężyna powrotna, odpowiedzialna za funkcję bezpieczeństwa.
• Po zaniku zasilania / sygnału sterującego otwiera się zawór zwrotny, olej wraca do zbiornika, a sprężyna przemieszcza cylinder w górę – trzpień zaworu wysuwa się, zawór zamyka się (położenie 0% skoku).

Sterowanie modulacyjne (wejście Y)

• Wejście Y akceptuje sygnały:
  • 0…10 V DC (wejście napięciowe, R_we ≈ 100 kΩ),
  • 4…20 mA DC (wejście prądowe, R_we ≈ 240 Ω),
  • 0…1000 Ω (sterowanie rezystancyjne).
• Wzrost sygnału Y powoduje wysuwanie cylindra siłownika i otwieranie zaworu.
• Spadek sygnału Y powoduje wsuwanie cylindra siłownika i zamykanie zaworu.
• Przy stałym sygnale Y siłownik utrzymuje aktualne położenie (funkcja podtrzymania).
• Zależność pomiędzy sygnałem Y a przepływem można ustawić jako:
  • liniową (lin),
  • stałoprocentową (logarytmiczną) – preferowaną dla regulacji mocy cieplnej.
• Wybór typu sygnału i charakterystyki odbywa się za pomocą przełączników DIL umieszczonych pod pokrywą.

Sygnał zwrotny położenia (U)

• Siłownik generuje analogowy sygnał sprzężenia zwrotnego odpowiadający rzeczywistemu położeniu zaworu:
  • 0…9,8 V DC (obciążenie > 10 kΩ) lub
  • 4…19,6 mA DC (obciążenie < 500 Ω).
• Sygnał U odzwierciedla zakres 0…100% skoku po przeprowadzeniu kalibracji, umożliwiając precyzyjne monitorowanie pozycji przez regulator lub system BMS.

Kalibracja skoku i diagnostyka LED

• Podczas pierwszego uruchomienia wymagana jest kalibracja skoku, aby wyznaczyć rzeczywiste położenia 0% i 100% zaworu.
• Kalibracja uruchamiana jest poprzez zwarcie styków w otworze kalibracyjnym na obudowie elektroniki.
• Przebieg procedury:
  • przemieszczenie do pozycji 0% (zawór zamknięty),
  • następnie do 100% (zawór w pełni otwarty),
  • zapis zmierzonych wartości i powrót do pozycji zadanej sygnałem Y.
• Dwukolorowa dioda LED sygnalizuje:
  • zielona – świeci ciągle: normalna praca, brak błędów, sygnał U aktywny,
  • zielona – miga: trwa kalibracja skoku,
  • czerwona – świeci ciągle: błąd kalibracji lub błąd wewnętrzny elektroniki,
  • czerwona – miga: wykrycie zablokowania zaworu,
  • LED zgaszona: brak zasilania lub poważna awaria elektroniki.
• Siłownik wyposażony jest w funkcję detekcji zablokowania zaworu; w razie zakleszczenia trzpienia użytkownik otrzymuje jednoznaczną sygnalizację LED.

Sterowanie nadrzędne (wejście Z)

• Wejście Z ma priorytet nad sygnałem sterującym Y i może pracować w kilku trybach, zależnie od sposobu podłączenia:
  • Z niepodłączone: położenie zaworu określa wyłącznie sygnał Y.
  • Z podłączone do G (24 V AC): wymuszone pełne otwarcie zaworu (100% skoku), niezależnie od Y.
  • Z podłączone do G0: wymuszone pełne zamknięcie zaworu (0% skoku), niezależnie od Y.
  • Z podłączone do M przez rezystor 0…1000 Ω: położenie zaworu proporcjonalne do wartości rezystancji; sygnał Y nie ma w tym trybie wpływu.
• Rozwiązanie to umożliwia realizację funkcji nadrzędnych, takich jak centralne zamknięcie obiegu lub sterowanie z zewnętrznego ogranicznika bezpieczeństwa.

Sterowanie ręczne

• Na obudowie znajduje się pokrętło sterowania ręcznego z czerwonym wskaźnikiem «MAN».
• Obrót pokrętła zgodnie z ruchem wskazówek zegara powoduje:
  • przemieszczenie cylindra w dół,
  • otwieranie zaworu,
  • naprężenie sprężyny powrotnej.
• W trybie ręcznym sygnały Y i Z mogą jeszcze bardziej otworzyć zawór, ale nie mogą go zamknąć do 0% – pozwala to ustawić minimalny wymagany przepływ.
• Aby wrócić do pracy automatycznej, należy obrócić pokrętło w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara do ogranicznika – czerwony wskaźnik «MAN» staje się niewidoczny, a zawór znajduje się w położeniu 0% skoku.
• Siłownik może być ustawiony ręcznie w pozycji > 0% skoku, co umożliwia utrzymanie stałego minimalnego przepływu objętościowego w instalacji.

Funkcja bezpieczeństwa

• SKD62 ma wbudowaną funkcję bezpieczeństwa realizowaną przez sprężynę powrotną i solenoidalny zawór zwrotny.
• Po zaniku napięcia zasilającego lub sygnału sterującego następuje automatyczne przejście do pozycji 0% skoku (zawór zamknięty) w czasie ok. 15 s.
• Zapewnia to bezpieczne odcięcie przepływu medium w sytuacjach awaryjnych (np. przegrzanie, zadziałanie ogranicznika bezpieczeństwa, zanik zasilania).

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Podłączenia elektryczne wykonuje się do zacisków śrubowych wewnątrz obudowy siłownika.
• Zaciski SKD62:
  • G – potencjał systemowy 24 V AC (SP),
  • G0 – neutralny systemowy 24 V AC (SN),
  • Y – wejście sygnału sterującego 0…10 V DC / 4…20 mA DC / 0…1000 Ω,
  • M – neutralny pomiarowy (wspólny dla sygnałów U i Z),
  • U – wyjście sygnału zwrotnego położenia 0…9,8 V DC lub 4…19,6 mA DC,
  • Z – wejście sterowania nadrzędnego.
• Przekrój przewodów: 0,5…2,5 mm² (AWG 21…14).
• Zewnętrzny bezpiecznik linii zasilającej: charakterystyka zwłoczna, 1…10 A.
• Połączenia należy wykonać zgodnie z lokalnymi przepisami dotyczącymi instalacji elektrycznych oraz uwzględniając wymagania bezpieczeństwa (ogranicznik temperatury, ogranicznik bezpieczeństwa).

Dane techniczne

• Zasilanie: AC 24 V ±20%, 50/60 Hz (SELV / PELV)
• Maksymalny pobór mocy (50 Hz): 14 VA / 10 W
• Siła znamionowa: 1000 N
• Skok nominalny: 20 mm
• Czas przebiegu (przy ok. 23 °C, 50 Hz): otwieranie 30 s, zamykanie 15 s
• Czas przebiegu funkcji bezpieczeństwa: ok. 15 s
• Sygnał sterujący Y: 0…10 V DC (R_we ≈ 100 kΩ) lub 4…20 mA DC (R_we ≈ 240 Ω) lub 0…1000 Ω
• Rozdzielczość sygnału sterującego: < 1%
• Histereza: ok. 1%
• Wejście Z (sterowanie nadrzędne): rezystor 0…1000 Ω
• Sygnał zwrotny U: 0…9,8 V DC (R_obc > 10 kΩ) lub 4…19,6 mA DC (R_obc < 500 Ω)
• Medium w zaworze: woda lub roztwory na bazie wody, -25…+150 °C (dla < 0 °C wymagany podgrzewacz trzpienia ASZ6.6)
• Temperatura otoczenia (praca): -15…55 °C
• Temperatura składowania: -15…55 °C
• Temperatura transportu: -30…65 °C
• Wilgotność otoczenia: 5…95% r.h. (bez kondensacji)
• Stopień ochrony obudowy: IP54
• Standard produktu: EN 60730 (urządzenia automatyki zabezpieczeniowej i sterującej)
• Zgodność EMC: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Zgodność EU (CE): zgodnie z deklaracją producenta
• Zgodność EAC: dla całej serii SKD..
• Materiał obudowy i obejmy: aluminium, odlew ciśnieniowy
• Pokrywa i pokrętło: tworzywo sztuczne
• Masa: ok. 3,60 kg

Montaż i warunki zabudowy

• Montaż bezpośredni na zaworze za pomocą obejmy mocującej – bez konieczności dodatkowych nastaw mechanicznych.
• Przed montażem siłownika trzpień zaworu powinien znajdować się w położeniu zamkniętym (0% skoku).
• Wysokość zabudowy nad korpusem zaworu: ok. 300 mm (bez dźwigni rewersji skoku ASK50).
• Minimalne odległości montażowe zapewniające dostęp do połączeń i obsługi:
  • > 100 mm od stropu lub półki powyżej siłownika,
  • > 200 mm wolnej przestrzeni roboczej od strony pokrywy.
• Przy temperaturach medium poniżej 0 °C wymagane jest zastosowanie podgrzewacza trzpienia ASZ6.6 (24 V AC), montowanego pomiędzy zaworem a siłownikiem.
• Przy wysokich temperaturach medium (powyżej ok. 140 °C) zaleca się izolację cieplną zaworu; obejma mocująca i trzpień nie mogą być izolowane, aby zapewnić odprowadzanie ciepła.
• Siłownik jest bezobsługowy; czynności serwisowe ograniczają się do kontroli działania instalacji oraz – w razie potrzeby – ponownej kalibracji skoku.
• Ze względu na naprężoną sprężynę powrotną nie wolno rozbierać korpusu siłownika – demontaż urządzenia powinien być wykonywany wyłącznie wraz z zaworem przez uprawniony personel.

Wyposażenie dodatkowe

• ASC1.6 – przełącznik pomocniczy
  • Montowany na siłowniku SKD62.
  • Umożliwia realizację dodatkowych funkcji (np. sygnalizacja położenia, sterowanie pompą, blokada palnika) w zależności od położenia siłownika.
  • Punkt przełączania: 0…5% skoku (nastawny).
• ASZ6.6 – podgrzewacz trzpienia (24 V AC)
  • Stosowany przy temperaturze medium poniżej 0 °C w celu zapobiegania zamarzaniu zaworu.
  • Montowany pomiędzy zaworem a siłownikiem, pobór mocy ok. 30 W.
• ASK50 – dźwignia rewersji skoku
  • Montowana mechanicznie pomiędzy zaworem a siłownikiem.
  • Zapewnia odwrócenie zależności: 0% skoku siłownika ≙ 100% skoku zaworu, co umożliwia dopasowanie do wymaganego kierunku działania instalacji.

Podsumowanie

Siemens SKD62 to zaawansowany siłownik elektrohydrauliczny o sile 1000 N ze sprężyną powrotną, przeznaczony do zaworów o skoku 20 mm w profesjonalnych instalacjach HVAC. Zasilanie AC 24 V, modulacyjne sterowanie 0…10 V / 4…20 mA / 0…1000 Ω, sygnał zwrotny położenia, możliwość wyboru charakterystyki przepływu, automatyczna kalibracja skoku, diagnostyka LED oraz wejście sterowania nadrzędnego sprawiają, że SKD62 jest uniwersalnym i bezpiecznym rozwiązaniem do precyzyjnej regulacji oraz niezawodnego odcinania przepływu w obiegach grzewczych, chłodniczych i klimatyzacyjnych.

Certyfikaty i ostrzeżenia bezpieczeństwa

• Produkt posiada oznaczenie CE (zgodność z wymaganiami UE).
• Urządzenie należy utylizować jako zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny zgodnie z obowiązującymi przepisami. Nie wyrzucać z odpadami komunalnymi.
• Siłownik elektrohydrauliczny przeznaczony do pracy z zaworami o skoku 20 mm, wyłącznie zgodnie z dokumentacją producenta i z kompatybilnymi zaworami wskazanymi przez producenta. Stosowanie niezgodne z przeznaczeniem lub z elementami innych producentów może prowadzić do nieprawidłowej pracy oraz utraty gwarancji.
• Urządzenie elektryczne niskonapięciowe 24 V AC. Podłączenie elektryczne, montaż, uruchomienie i serwis mogą wykonywać wyłącznie osoby posiadające odpowiednie kwalifikacje, zgodnie z lokalnymi przepisami instalacyjnymi oraz schematami połączeń producenta.
• Zasilanie i obwody sterujące należy wykonywać zgodnie z wymaganiami SELV/PELV. Nieprawidłowe zasilanie, błędne okablowanie lub niewłaściwa izolacja przewodów mogą spowodować uszkodzenie urządzenia albo nieskuteczne działanie funkcji bezpieczeństwa.
• Przed rozpoczęciem montażu, demontażu, obsługi lub prac serwisowych należy wyłączyć zasilanie elektryczne siłownika, wyłączyć pompę obiegu hydraulicznego, zamknąć główny zawór odcinający instalacji, zredukować ciśnienie w instalacji i odczekać do jej całkowitego ostygnięcia.
• Siłownik SKD62 posiada funkcję bezpieczeństwa ze sprężyną powrotną. W przypadku zaniku sygnału sterującego lub napięcia zasilającego siłownik samoczynnie przechodzi do położenia 0% skoku, powodując zamknięcie zaworu. Podczas montażu i serwisu należy uwzględnić ryzyko nieoczekiwanego ruchu elementów.
• Nie rozbierać korpusu siłownika. Wewnątrz znajduje się naprężona sprężyna powrotna, której uwolnienie może spowodować obrażenia wskutek szybko poruszających się części.
• W przypadku uszkodzenia obudowy lub pokrywy siłownika nie demontować samego siłownika z zaworu. Zespół zawór-siłownik należy zdemontować jako całość. Demontaż może wykonywać wyłącznie przeszkolony technik.
• Podczas uruchomienia należy sprawdzić prawidłowość okablowania oraz przeprowadzić kalibrację skoku. Błędna kalibracja, zablokowany zawór lub nieprawidłowy montaż mogą powodować nieprawidłowe działanie urządzenia.
• Kalibrację skoku wykonywać wyłącznie przy mechanicznym połączeniu siłownika z zaworem Siemens, przy zasilaniu 24 V AC, po zdjęciu pokrywy obudowy i przy ustawieniu siłownika na pracę automatyczną.
• Podczas pracy ręcznej należy pamiętać, że siłownik musi zostać ponownie ustawiony na pracę automatyczną przed wznowieniem normalnej pracy układu.
• Urządzenie należy montować wyłącznie w dopuszczalnej pozycji montażowej określonej przez producenta. Należy zachować minimalną przestrzeń montażową umożliwiającą podłączenie, obsługę i czynności serwisowe.
• Dopuszczalne warunki pracy: stopień ochrony IP54, temperatura otoczenia podczas pracy od -15 do poniżej +55 °C, wilgotność 5...95% bez kondensacji. Eksploatacja poza tym zakresem jest niedozwolona.
• Maksymalna dopuszczalna temperatura czynnika wynosi od -25 do +150 °C. Dla czynników o temperaturze poniżej 0 °C wymagany jest podgrzewacz trzpienia ASZ6.6.
• Przy pracy z podgrzewaczem trzpienia nie wolno izolować obejmy mocującej siłownika ani trzpienia zaworu, aby zapewnić właściwą cyrkulację powietrza. Dotknięcie rozgrzanych elementów bez odpowiednich środków ochronnych grozi poparzeniem i może stwarzać ryzyko pożaru.
• W przypadku stosowania ogranicznika bezpieczeństwa lub urządzeń przeciwzamarzaniowych należy przestrzegać schematów połączeń producenta. Błędy izolacji przewodów mogą uniemożliwić prawidłowe działanie zabezpieczenia temperaturowego.
• Urządzenie jest bezobsługowe. W razie uszkodzenia lub awarii naprawy i wymianę elementów należy wykonywać zgodnie z dokumentacją producenta.

Pliki do pobrania:
SKD62 Karta katalogowa
SKD62 Instrukcja montażu