راهنمای انتخاب شیر و اکچویتور زیمنس

در سیستم‌های HVAC انتخاب یک شیر کنترلی مناسب فقط نصف کار است. نیمه دیگر، انتخاب Actuator سازگار با همان Valve است.

خیلی وقت‌ها شیر از نظر سایز و فشار کاملاً مناسب انتخاب شده، اما بعداً مشخص می‌شود اکچویتور از نظر کورس، نیروی حرکتی، ولتاژ یا نوع سیگنال فرمان با آن هماهنگ نیست.

زیمنس در خانواده Acvatix مجموعه گسترده‌ای از شیرها و اکچویتورها را برای کنترل سیستم‌های گرمایش و سرمایش ارائه می‌کند؛ از Globe Valve و Ball Valve گرفته تا Pressure Independent Combi Valve و انواع Actuator. Siemens Resources

اول شیر را انتخاب کنیم یا اکچویتور؟

در اغلب پروژه‌ها بهتر است انتخاب از شرایط هیدرولیکی و خود Valve شروع شود.

ابتدا باید بدانیم چه مقدار آب باید عبور کند، اختلاف فشار چقدر است، شیر دو راهه می‌خواهیم یا سه راهه و چه نوع کنترلی روی سیستم داریم.

بعد از مشخص شدن Valve، اکچویتوری انتخاب می‌شود که از نظر مکانیکی و الکتریکی با آن سازگار باشد.

یعنی انتخاب صرفاً با جمله‌ای مثل:

«یک اکچویتور زیمنس 24 ولت می‌خواهم»

کافی نیست.

Kvs در شیر زیمنس یعنی چه؟

یکی از مشخصات مهم شیرهای کنترلی Kvs است.

Kvs ظرفیت عبور جریان شیر را در شرایط استاندارد مشخص می‌کند و یکی از پارامترهای اصلی برای سایزینگ Control Valve است.

نکته مهم این است که DN و Kvs یک چیز نیستند.

ممکن است دو شیر DN25 داشته باشیم ولی ظرفیت عبور آنها متفاوت باشد. بنابراین انتخاب Valve فقط بر اساس قطر لوله می‌تواند اشتباه باشد.

چرا انتخاب شیر فقط بر اساس سایز لوله اشتباه است؟

فرض کنید لوله DN25 است.

این به‌تنهایی ثابت نمی‌کند که حتماً باید هر شیر DN25 موجودی را روی آن نصب کنیم.

دبی طراحی، افت فشار شیر و رفتار کنترلی سیستم هم باید بررسی شوند.

اگر شیر بیش از حد بزرگ انتخاب شود، ممکن است کنترل در قسمت کوچکی از Stroke انجام شود و کیفیت کنترل دما یا دبی پایین بیاید.

به همین دلیل در سیستم‌های حرفه‌ای HVAC، Valve Sizing قبل از انتخاب مدل نهایی اهمیت دارد.

شیر دو راهه یا سه راهه؟

زیمنس هر دو گروه 2-port و 3-port Control Valve را در خانواده Acvatix دارد. حتی در سری‌های کوچک، شیرهای دو راهه، سه راهه و سه راهه دارای Bypass دیده می‌شوند. Siemens Smart Delivery

شیر دو راهه معمولاً جریان عبوری از مسیر را کنترل می‌کند.

در شیر سه راهه امکان ترکیب یا تغییر مسیر جریان، بسته به طراحی Valve و سیستم، وجود دارد.

اینکه کدام مناسب‌تر است به مدار هیدرولیکی پروژه بستگی دارد و نمی‌توان صرفاً گفت سه راهه بهتر از دو راهه است.

بعد از انتخاب Valve چه چیزی در Actuator مهم است؟

حالا می‌رسیم به قسمت مهم ماجرا.

اکچویتور باید حداقل از نظر نوع حرکت، Stroke یا زاویه چرخش، نیروی لازم یا Torque، نوع اتصال مکانیکی، ولتاژ تغذیه و سیگنال کنترلی با شیر هماهنگ باشد.

خود Siemens نیز برای محصولات Acvatix مشخص می‌کند هر Actuator با کدام خانواده Valve قابل ترکیب است. Siemens Smart Delivery

بنابراین اینکه یک اکچویتور زیمنس از نظر ظاهری روی شیر قرار بگیرد، دلیل کافی برای سازگاری فنی آن نیست.

Stroke اکچویتور چیست؟

در شیرهای خطی، Stem برای باز و بسته شدن مقدار مشخصی حرکت می‌کند که به آن Stroke می‌گوییم.

اکچویتور نیز باید برای همان نوع حرکت و کورس مناسب طراحی شده باشد.

مثلاً Siemens در یکی از خانواده‌های SAY، اکچویتورها را برای شیرهای Combi سری VPI46 با Stroke برابر 15 میلی‌متر مشخص کرده است. Siemens Smart Delivery

پس هنگام جایگزینی یک اکچویتور قدیمی نباید فقط ولتاژ و شکل ظاهری آن را ببینیم.

نیروی اکچویتور چرا اهمیت دارد؟

در Linear Actuator معمولاً با Positioning Force سروکار داریم.

اکچویتور باید بتواند نیروی لازم برای حرکت Stem و بستن شیر در شرایط طراحی را تأمین کند.

در Rotary Actuator نیز معمولاً Torque اهمیت پیدا می‌کند.

برای مثال سری GQD زیمنس برای برخی Ball Valveهای Acvatix دارای Torque اسمی 2 Nm است. Siemens Smart Delivery

بنابراین Force و Torque را هم نباید با یکدیگر اشتباه گرفت.

24 ولت یا 230 ولت؟

یکی دیگر از مشخصات مهم، Operating Voltage است.

زیمنس اکچویتورهایی با تغذیه‌های مختلف دارد. برای نمونه در سری SAT، مدل‌هایی با AC 230V و مدل‌هایی با AC/DC 24V وجود دارند. Siemens Smart Delivery

پس قبل از سفارش باید ولتاژ واقعی تابلو کنترل مشخص باشد.

حتی اگر Valve کاملاً درست انتخاب شده باشد، سفارش Actuator با ولتاژ اشتباه می‌تواند کل مجموعه را بلااستفاده کند.

فرمان سه‌نقطه‌ای چیست؟

یکی از روش‌های رایج کنترل Actuatorهای HVAC، 3-position control است.

در این سیستم کنترلر می‌تواند فرمان حرکت در جهت باز شدن یا بسته شدن را صادر کند و در نبود فرمان، اکچویتور در موقعیت خود باقی بماند.

Siemens نیز این منطق را در خانواده‌های مختلف Actuator استفاده می‌کند. برای نمونه در مستندات Acvatix توضیح داده شده که در کنترل سه‌نقطه‌ای، فرمان Y1 و Y2 جهت حرکت Stem را تعیین می‌کنند. Siemens Smart Delivery

کنترل 0 تا 10 ولت چه فرقی دارد؟

در Modulating Control، موقعیت Valve می‌تواند متناسب با سیگنال کنترلی تغییر کند.

یکی از سیگنال‌های متداول:

DC 0–10V

است.

در نتیجه کنترلر می‌تواند به‌جای فقط باز یا بسته کردن شیر، موقعیت آن را برای کنترل دما یا دبی تغییر دهد.

بعضی Actuatorهای Siemens علاوه بر 0–10V از سیگنال‌هایی مانند 4–20mA نیز پشتیبانی می‌کنند. Siemens Smart Delivery

Modbus چه کاربردی دارد؟

در بعضی مدل‌های جدیدتر، ارتباط دیجیتال نیز در دسترس است.

برای نمونه Siemens در سری SAT نسخه‌های /MO با Modbus RTU دارد. Siemens Smart Delivery

این قابلیت می‌تواند در پروژه‌های BMS و سیستم‌های کنترلی پیشرفته کاربرد داشته باشد.

اما وجود Modbus به‌تنهایی دلیل انتخاب یک اکچویتور نیست؛ ابتدا باید مشخص شود کنترلر پروژه واقعاً از این پروتکل استفاده می‌کند یا نه.

Spring Return چه زمانی مهم می‌شود؟

گاهی لازم است هنگام قطع برق، Valve به یک موقعیت مشخص برگردد.

برای چنین کاربردهایی Actuator دارای Spring Return یا Fail-Safe Function اهمیت پیدا می‌کند.

زیمنس نیز Actuatorهای دارای Spring Return دارد. برای مثال خانواده GQD..9A برای Ball Valveها دارای عملکرد Fail-Safe فنری است. Siemens Smart Delivery

اما اینکه در زمان قطع برق شیر باید باز شود یا بسته، باید بر اساس طراحی سیستم تعیین شود.

چرا ΔP شیر مهم است؟

یکی از مشخصاتی که هنگام انتخاب مجموعه Valve + Actuator گاهی فراموش می‌شود اختلاف فشار روی شیر است.

اکچویتور باید بتواند Valve را در شرایط اختلاف فشار واقعی سیستم کنترل کند.

خود Siemens در جداول ترکیب Valve و Actuator مقادیری مانند Δpmax را برای ترکیب‌های مختلف ارائه می‌کند. Siemens Smart Delivery

بنابراین صرفاً انتخاب اکچویتور بزرگ‌تر بدون بررسی جدول سازنده روش حرفه‌ای انتخاب نیست.

اگر اکچویتور زیمنس خراب شد، هر مدل مشابهی جای آن می‌خورد؟

نه.

قبل از جایگزینی باید حداقل کد Valve، کد Actuator قبلی، ولتاژ، نوع فرمان، Stroke یا Torque/Force و عملکرد Fail-Safe بررسی شود.

گاهی دو Actuator از نظر ابعاد بسیار شبیه هستند ولی سیگنال فرمان متفاوتی دارند.

حتی در یک خانواده SAT زیمنس، مدل‌های 230V سه‌نقطه‌ای و مدل‌های 24V Modulating یا Modbus وجود دارند. Siemens Smart Delivery

پس بهترین کار این است که کد کامل روی لیبل خوانده شود.

Siemens Acvatix چیست؟

Acvatix خانواده شیرها و اکچویتورهای Siemens برای کاربردهای HVAC است. این مجموعه طیف گسترده‌ای از Control Valve، Ball Valve، Combi Valve و Actuatorهای سازگار را پوشش می‌دهد. Siemens Resources

برای مشاهده محصولات و اطلاعات مربوط به شیر و اکچویتورهای موجود، داخل مقاله عبارت «شیر و اکچویتور زیمنس» را به صفحه خودت لینک کن:

شیر و اکچویتور زیمنس در 118valve

جمع‌بندی

برای انتخاب درست Siemens Valve & Actuator بهتر است از خود شیر شروع کنیم: نوع مدار، دبی، Kvs، DN، اختلاف فشار و نوع Valve را مشخص کنیم.

بعد اکچویتور را بر اساس سازگاری اعلام‌شده توسط Siemens، Stroke یا Torque/Force، ولتاژ، سیگنال فرمان و نیاز یا عدم نیاز به Spring Return انتخاب کنیم.

به‌خصوص برای جایگزینی اکچویتور قدیمی، خرید بر اساس ظاهر یا عبارت «24 ولت زیمنس» کافی نیست. کد کامل Valve و Actuator را داشته باشیم، انتخاب خیلی دقیق‌تر می‌شود.