kvs theor.: Theoretischer kvs-wert für Druckabfallberechnung Elektrische Daten Nennspannung AC/DC 24 V Nennspannung Frequenz

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1 echnisches Datenblatt Kommunikationsfähiger Regelkugelhahn mit sensorgeführter Durchflussregelung, 2-Weg, Flansch, Nennspannung AC/DC 24 V Ansteuerung stetig, kommunikativ, hybrid Betrieb für geschlossene Kalt- und Warmwassersysteme für wasserseitige stetige Regelung von Luftbehandlungs- und Heizungsanlagen Kommunikation via BACnet MS/P, Modbus RU, Belimo MP-Bus oder konventionelle Ansteuerung Konvertierung von aktiven Sensorsignalen und Schaltkontakten ypenübersicht yp DN [ ] DN [ ] Vnom [ l/s] Vnom [ l/min] kvs theor. [ m³/h] PN [ ] n(gl) [ ] P6065W800E-MOD / P6080W1100E-MOD P6100W2000E-MOD P6125W3100E-MOD P6150W4500E-MOD kvs theor.: heoretischer kvs-wert für Druckabfallberechnung echnische Daten Elektrische Daten Nennspannung AC/DC 24 V Nennspannung Frequenz 50 Hz Funktionsbereich AC V / DC V Leistungsverbrauch Betrieb 9.5 W Leistungsverbrauch Ruhestellung 6.5W Leistungsverbrauch Dimensionierung 13 VA Anschluss Speisung / Steuerung Kabel 1 m, 6 x 0.75 mm² Funktionsdaten Drehmoment Motor 20 Nm (DN ) 40 Nm (DN ) Ansteuerung kommunikativ BACnet MS/P Modbus RU (ab Werk) MP-Bus Arbeitsbereich DC V Arbeitsbereich veränderbar DC V Stellungsrückmeldung U DC V Stellungsrückmeldung U veränderbar Startpunkt DC V Endpunkt DC V Schallleistungspegel Motor 45 db(a) Einstellbarer Durchfluss Vmax % von Vnom Regelgenauigkeit ±10% (von % Vnom) Medien Kalt- und Warmwasser, Wasser mit Glykol bis max. 50% vol. Mediumstemperatur C Zulässiger Druck ps 1600 kpa Schliessdruck ps 690 kpa Differenzdruck pmax 340 kpa Durchflusskennlinie gleichprozentig (VDI/VDE 2178), im Öffnungsbereich optimiert (umschaltbar auf linear) Leckrate Leckrate A, luftblasendicht (EN ) Einbaulage stehend bis liegend (bezogen auf die Spindel) Wartung wartungsfrei Handverstellung mit Drucktaste, arretierbar Durchflussmessung Messprinzip magnetisch induktive Volumenstrommessung de-ch Änderung vorbehalten 1

2 echnische Daten Durchflussmessung Messgenauigkeit ±6% (von % Vnom) Min. Durchflussmessung 2.5% von Vnom Sicherheit Schutzklasse IEC/EN III Sicherheitskleinspannung (SELV) Schutzart IEC/EN IP54 EMV CE gemäss 2014/30/EU Wirkungsweise yp 1 Bemessungsstossspannung Speisung / 0.8 kv Steuerung Verschmutzungsgrad der Umgebung 3 Umgebungstemperatur C Lagertemperatur C Umgebungsfeuchte max. 95% r.h., nicht kondensierend Werkstoffe Messrohr EN-GJS-500-7U (GGG50 schutzlackiert) Schliesskörper nicht rostender Stahl AISI 316 Spindeldichtung EPDM Perox Kugelsitz PFE, O-Ring Viton Sicherheitshinweise! Dieses Gerät ist für die Anwendung in stationären Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen konzipiert und darf nicht für Anwendungen ausserhalb des spezifizierten Einsatzbereiches, insbesondere nicht in Flugzeugen und jeglichen anderen Fortbewegungsmitteln zu Luft, verwendet werden. Aussenanwendung: nur möglich, wenn kein (Meer)wasser, Schnee, Eis, Sonnenbestrahlung und aggressive Gase direkt auf den Antrieb einwirken und gewährleistet ist, dass sich die Umgebungsbedingungen jederzeit innerhalb der Grenzwerte gemäss Datenblatt bewegen. Die Installation hat durch autorisiertes Fachpersonal zu erfolgen. Hierbei sind die gesetzlichen und behördlichen Vorschriften einzuhalten. Die Verbindung zwischen Regelventil und Messrohr darf nicht getrennt werden. Das Gerät enthält elektrische und elektronische Komponenten und darf nicht als Haushaltsmüll entsorgt werden. Die örtliche und aktuell gültige Gesetzgebung ist zu beachten. Produktmerkmale Wirkungsweise Durchflusskennlinie Das Stellgerät besteht aus drei Komponenten: Regelkugelhahn, Messrohr mit Volumenstromsensor und dem Antrieb. Der eingestellte maximale Durchfluss (max) wird dem maximalen Stellsignal (typischerweise 100%) zugeordnet. Das Stellgerät kann kommunikativ angesteuert werden. Im Messrohr wird das Medium vom Sensor erfasst und steht als Durchflusswert an. Der gemessene Wert wird mit dem Sollwert abgeglichen. Der Antrieb regelt die Abweichung durch Veränderung der Ventilposition nach. Der Drehwinkel α variiert je nach Differenzdruck über dem Stellglied (s. Durchflusskurven). Durchflusskurven p1 < p2 < p3 p3 p2 p1 α 2 de-ch Änderung vorbehalten

3 Produktmerkmale Übertragungsverhalten W Übertragungsverhalten Wärmetauscher Je nach Bauart, emperaturspreizung, Medium und hydraulischer Schaltung, ist die Leistung Q nicht proportional zum Wasser-Volumenstrom (Kurve 1). Bei der klassischen emperaturregelung wird versucht, das Stellsignal proportional zur Leistung Q zu erhalten (Kurve 2). Dies wird durch eine gleichprozentige Ventilkennlinie erreicht (Kurve 3) de-ch Änderung vorbehalten 3

4 Produktmerkmale Regelverhalten Im Messteil (Fühlerelektronik) wird die Mediumsgeschwindigkeit gemessen und zu einem Durchflusssignal verarbeitet. Das Stellsignal entspricht dem Leistungsbedarf Q am auscher. Im EPIV wird der Volumenstrom geregelt. Das Stellsignal wird in eine gleichprozentige Volumenstrom- Kennlinie umgewandelt und mit dem max-wert als neue Führungsgrösse w versehen. Die momentane Regelabweichung bildet das Stellsignal 1 für den Antrieb. Die speziell ausgelegten Regelparameter in Verbindung mit dem präzisen Durchflussfühler gewährleisten eine stabile Regelgüte. Sie ist aber nicht für schnelle Regelstrecken wie Brauchwasserregelung geeignet. Der gemessene Volumenstrom wird in l/min als absoluter Volumenstrom ausgegeben. Die absolute Position stellt den Ventilöffnungswinkel in % dar. Die relative Position bezieht sich immer auf den nominalen Durchfluss nom, d.h. wenn z.b. max mit 50% von nom parametriert ist, dann ist die relative Position bei einer Sollwertvorgabe von 100% gleich 50% von nom. RelPos [%] 100% RelPos [%] 1 2 nom 100% nom 50% 50% max 25% 0 SP [%] 0 SP [%] 80% 100% 80%100% BACnet Modbus 1) w 1) BACnet Modbus PP/MP A D DN k max 1 M 4 de-ch Änderung vorbehalten

5 Produktmerkmale Definition nom ist der maximal mögliche Durchfluss. max ist der eingestellte maximale Durchfluss bei grösstem Stellsignal, z.b. 100%. max kann zwischen 45% und 100% von nom eingestellt werden. min 0% (nicht veränderbar). 100% nom 45% max Schleichmengenunterdrückung 0 100% Aufgrund der sehr geringen Fliessgeschwindigkeit im Öffnungspunkt kann diese vom Fühler nicht mehr innerhalb der geforderten oleranz gemessen werden. Dieser Bereich wird elektronisch übersteuert. Öffnendes Ventil Das Ventil bleibt geschlossen bis der durch das Stellsignal geforderte Durchfluss 2.5% von nom entspricht. Nach Überschreiten dieses Wertes ist die Reglung entlang der Ventilkennlinie aktiv. Schliessendes Ventil Bis zum geforderten Durchfluss von 2.5% von nom ist die Reglung entlang der Ventilkennlinie aktiv. Nach Unterschreitung dieses Wertes wird der Durchfluss auf 2.5% von nom gehalten. Bei einer weiteren Unterschreitung des durch die Führungsgrösse geforderten Durchflusses von 0.5% von nom wird das Ventil geschlossen. 2.5% Konverter für Sensoren Parametrierbare Antriebe 0 0.5% 2.5% 100% Anschlussmöglichkeit für einen Sensor (aktiv oder mit Schaltkontakt). Auf einfache Weise kann somit das analoge Sensorsignal digitalisiert und an die Bussysteme BACnet, Modbus oder MP-Bus übertragen werden. Die Werkseinstellungen decken die häufigsten Anwendungen ab. Einzelne Parameter können mit den Service-ools MF-P oder ZH EU von Belimo verändert werden. Die Kommunikationsparameter der Bussysteme (Adresse, Baudrate etc.) werden mit dem ZH EU eingestellt. Wird während dem Anschliessen der Speisespannung die aste Address am Antrieb betätigt, werden die Kommunikationsparameter auf die Werkseinstellung zurückgesetzt. Schnelladressierung: Die BACnet- und Modbus-Adresse kann alternativ mit den asten am Antrieb im Bereich von 1 bis 16 eingestellt werden. Der gewählte Wert wird zum Parameter «Basisadresse» addiert und ergibt die wirksame BACnet- und Modbus-Adresse. de-ch Änderung vorbehalten 5

6 Produktmerkmale Hydraulischer Abgleich Mit den ools von Belimo kann der maximale Durchfluss (entspricht 100% Anforderung) in wenigen Schritten einfach und zuverlässig vor Ort eingestellt werden. Wenn das Gerät in ein Leitsystem eingebunden ist, kann der Abgleich direkt über das Leitsystem vorgenommen werden. Kombination analog - kommunikativ (Hybrid Betrieb) Handverstellung Hohe Funktionssicherheit Bei konventioneller Ansteuerung mittels einem analogen Stellsignal können für die kommunikative Rückmeldung BACnet oder Modbus verwendet werden. Handverstellung mit Drucktaste möglich (Getriebeausrastung solange die aste gedrückt wird bzw. arretiert bleibt). Der Antrieb ist überlastsicher, benötigt keine Endschalter und bleibt am Anschlag automatisch stehen. Zubehör Beschreibung Elektrisches Zubehör Spindelheizung Flansch ISO 5211, F05 (30W) ZR24-F05 Verbindungskabel 5 m, A+B: RJ12 6/6, Zu ZH EU ZK1-GEN Verbindungskabel 5 m, A: RJ11 6/4, B: freie Drahtenden, Zu ZH EU ZK2-GEN Beschreibung Service ools Service-ool für parametrierbare und kommunikative Belimo Antriebe / VAV-Regler und HLK-Stellglieder Belimo PC-ool, Einstell- und Parametriersoftware Adapter zu Service-ool ZH yp yp ZH EU MF-P MF-C Elektrische Installation! Anschlussschemas BACnet MS/P / Modbus RU Hinweise Anschluss über Sicherheitstransformator. Die Verdrahtung der Leitung für BACnet MS/P / Modbus RU hat nach den einschlägigen RS485-Richtlinien zu erfolgen. Modbus / BACnet: Speisung und Kommunikation sind nicht galvanisch getrennt. Massesignal der Geräte miteinander verbinden. GND D + AC/DC 24 V D + AC/DC 24 V D Kabelfarbe: 1= schwarz 2 = rot 3 = weiss 5 = orange 6 = rosa 7 = grau Signalzuordnung Modbus: C1 = D = A C2 = = B Anschluss mit aktivem Sensor, z.b C + D MF D - Möglicher Eingangsspannungsbereich: V (Auflösung 30 mv) 6 de-ch Änderung vorbehalten

7 Elektrische Installation Anschluss mit Schaltkontakt, z.b. Δp-Wächter p + D MF D - Anforderungen Schaltkontakt: Der Schaltkontakt muss in der Lage sein, einen Strom von V sauber zu schalten. Modbus RU / BACnet MS/P mit analogem Sollwert (Hybrid Betrieb) GND D- U DC (0)2 10 V DC 2 10 V AC/DC 24 V Betrieb am MP-Bus D- + U Sensor MP MF D- de-ch Änderung vorbehalten 7

8 Anzeige- und Bedienelemente 4 Adaption Address 5 2 Power 3 Status 2 Drucktaste und LED-Anzeige grün Aus: Keine Spannungsversorgung oder Störung Ein: Betrieb Blinkend: Im Adressmodus: Impulse entsprechend der eingestellten Adresse (1 16) Beim Starten: Zurücksetzen auf Werkeinstellung (Kommunikation) aste drücken: Im Normalbetrieb: Auslösen der Drehwinkeladaption Im Adressmodus: Bestätigung der eingestellten Adresse (1 16) 3 Drucktaste und LED-Anzeige gelb Aus: Ein: Flackernd: aste drücken: Normalbetrieb Adaptions- oder Synchronisationsvorgang aktiv oder Antrieb im Adressmodus (LED-Anzeige grün blinkt) BACnet / Modbus-Kommunikation aktiv Im Betrieb (>3s): Ein- und Ausschalten des Adressmodus Im Adressmodus: Einstellung der Adresse durch mehrfache Betätigung Beim Starten (>5s): Zurücksetzen auf Werkeinstellung (Kommunikation) 4 aste Getriebeausrastung aste drücken: Getriebe ausgerastet, Motor stoppt, Handverstellung möglich aste loslassen: Getriebe eingerastet, Start Synchronisation, nachher Normalbetrieb 5 Servicestecker Für den Anschluss der Parametrier- und Service-ools Kontrolle Anschluss Spannungsversorgung 2 Aus und 3 Ein Möglicher Verdrahtungsfehler der Spannungsversorgung Installationshinweise Empfohlene Einbaulagen Der Kugelhahn kann stehend bis liegend eingebaut werden. Es ist nicht zulässig, den Kugelhahn hängend, d.h. mit der Spindel nach unten zeigend, einzubauen Einbau im Rücklauf Anforderungen an die Wasserqualität Spindelheizung Der Einbau im Rücklauf wird empfohlen. Die Bestimmungen gemäss VDI 2035 bezüglich Wasserqualität sind einzuhalten. Ventile von Belimo sind Regelorgane. Damit diese die Regelaufgaben auch längerfristig erfüllen können, sind sie frei von Feststoffen (z.b. Schweissperlen bei Montagearbeiten) zu halten. Der Einbau entsprechend geeigneter Schmutzfänger wird empfohlen. Zusätzlich wird ein magnetischer Schmutzfänger empfohlen. Für eine ordnungsgemässe Funktion muss das Wasser im Betrieb einen Leitwert 20 µs/cm aufweisen. Es ist zu beachten, dass auch Füllwasser mit einem geringeren Leitwert, im Normalfall bei der Befüllung eine Erhöhung der Leitfähigkeit über den minimal benötigten Wert erfährt und das System somit eingesetzt werden kann. Erhöhung der Leitfähigkeit bei der Befüllung durch: - unbehandeltes Restwasser von Druckprobe oder Vorspülung - aus dem Werkstoff herausgelöste Metallsalze (z.b. Flugrost) Bei Kaltwasseranwendungen und feuchtwarmer Umgebungsluft kann es zur Bildung von Kondenswasser in den Antrieben kommen. Dies kann zu Korrosion in den Getrieben der Antriebe und dadurch zum Ausfall der Antriebe führen. Bei solchen Anwendungen ist der Einsatz einer Spindelheizung vorzusehen. Die Spindelheizung darf nur aktiviert sein, wenn die Anlage in Betrieb ist, denn sie verfügt über keinen emperaturregler. 8 de-ch Änderung vorbehalten

9 Installationshinweise Wartung Kugelhahnen, Drehantriebe und Sensoren sind wartungsfrei. Durchflussrichtung Erdung Vor allen Servicearbeiten am Stellgerät ist die Stromversorgung des Drehantriebs auszuschalten (elektrische Kabel bei Bedarf lösen). Die Pumpen im entsprechenden eil des Rohrleitungssystems sind auszuschalten und die zugehörigen Absperrschieber zu schliessen (Bei Bedarf zuerst alle Komponenten auskühlen lassen und immer den Systemdruck auf das Niveau des Umgebungsdrucks reduzieren). Eine erneute Inbetriebnahme darf erst wieder erfolgen, nachdem Kugelhahn und Drehantrieb gemäss Anleitung korrekt montiert sind und die Rohrleitung von qualifiziertem Fachpersonal gefüllt wurde. Die durch einen Pfeil am Gehäuse vorgegebene Durchflussrichtung ist einzuhalten, da sonst der Durchfluss falsch gemessen wird. Damit der Volumenstromsensor keine Fehlmessungen vornimmt, ist es zwingend, dass das Messrohr korrekt geerdet wird. Einlaufstrecke Um die spezifizierte Messgenauigkeit zu erreichen, ist bei der Verrohrung eine Beruhigungsstrecke bzw. Einlaufstrecke in Flussrichtung vor dem Durchflusssensor vorzusehen. Diese muss mindestens 5 x DN betragen. DN L min x 65 mm = 325 mm 80 5 x 80 mm = 400 mm x 100 mm = 500 mm x 125 mm = 625 mm x 150 mm = 750 mm L 5 x DN Allgemeine Hinweise Ventilauslegung Das Ventil wird anhand des maximal benötigten Durchflusses max bestimmt. Eine Berechnung des kvs-wertes ist nicht notwendig. max = % von nom Wenn keine hydraulischen Daten vorhanden sind, kann der Ventil-DN gleich der Nennweite des Wärmetauschers gewählt werden. de-ch Änderung vorbehalten 9

10 Allgemeine Hinweise Minimaler Differenzdruck (Druckabfall) Der minimal benötigte Differenzdruck (Druckabfall über das Ventil) zur Erreichung des gewünschten Volumenstroms max kann mit Hilfe des theoretischen kvs- Wertes (siehe ypenübersicht) und der nachstehenden Formel berechnet werden. Der berechnete Wert ist vom benötigten maximalen Volumenstrom max abhängig. Höhere Differenzdrücke werden vom Ventil automatisch kompensiert. Formel p min = 100 x max k vs theor. 2 p min : kpa max : m 3 /h k vs theor. : m 3 /h Beispiel (DN100 mit gewünschtem maximalen Durchfluss = 50% nom) P6100W2000E-MOD 3 kvs theor. = 115 m /h nom = 1200 l/min 3 50% * 1200 l/min = 600 l/min = 36 m /h p min = 100 x max k vs theor m 3 2 /h = 100 x = 10 kpa 115 m 3 /h Ventilauslegung Im Falle eines Durchflusssensor-Fehlers wechselt das EPIV von der Durchflussregelung zur Positionsregelung. Sobald der Fehler verschwindet, wechselt das EPIV zur normalen Kontrolleinstellung zurück. Service Schnelladressierung Anschluss Service-ools 1. aste Address gedrückt halten bis grüne LED-Anzeige Power erlischt. Die grüne LED-Anzeige Adaption blinkt entsprechend der bereits eingestellten Adresse. 2. Adresse durch entsprechende Anzahl Drücke auf die aste Address einstellen (1-16). 3. Grüne LED-Anzeige blinkt entsprechend der eingegeben Adresse (1-16). Falls die Adresse nicht korrekt ist, kann diese gemäss Schritt 2 erneut eingestellt werden. 4. Adresseinstellung durch Drücken der grünen aste Adaption bestätigen. Falls während 60 Sekunden keine Bestätigung erfolgt, wird der Adressvorgang beendet. Eine bereits begonnene Adressänderung wird verworfen. Die resultierende BACnet MS/P- und Modbus RU-Adresse ergibt sich aus der eingestellten Basisadresse plus der Kurzadresse (z.b =107). Der Antrieb lässt sich mit dem ZH EU via Servicebuchse parametrieren. Für eine erweiterte Parametrierung kann das PC-ool angeschlossen werden. + AC 24 V DC 24 V MP USB ZH EU i esc OK BELIMO PC-ool MF D USB 10 de-ch Änderung vorbehalten

11 Abmessungen / Gewicht Massbilder min. D H min. X d K Bei < 180 mm muss die Verlängerung des Handhebels gegebenenfalls demontiert werden. L yp DN [ ] L H D d K X Gewicht [ kg] P6065W800E-MOD x P6080W1100E-MOD x P6100W2000E-MOD x P6125W3100E-MOD x P6150W4500E-MOD x Weiterführende Dokumentationen ool-anschlüsse Beschreibung Protocol Implementation Conformance Statement PICS Beschreibung Modbus-Register Übersicht MP-Kooperationspartner MP-Glossar Einführung in die MP-Bus echnologie Projektierungshinweise allgemein de-ch Änderung vorbehalten 11