Funktion Stellantriebe

Die elektrothermischen Stellantriebe STA.. und STP.. arbeiten geräuschlos und sind wartungsfrei.

Wird das Stellsignal angelegt, erwärmt sich das Heizelement und dehnt den Festkörperdehnstoff aus. Dieser überträgt seinen Hub direkt auf das angebaute Ventil.

Wird das Heizelement im kalten Zustand (Raumtemperatur) eingeschaltet, beginnt das Ventil nach einer Vorheizzeit von ca. 1,5 min zu öffnen und erreicht nach weiteren ca. 3 min (AC 230 V) bzw. 2 min (AC/DC 24 V) den maximalen Hub.

Beim Ausschalten kühlt sich das Ausdehnungselement ab und das Ventil wird mit der Federkraft des Ventils geschlossen (NC-Variante).

Stellantriebe

NC (Normally Closed)

STA..

NO (Normally Open)

STP..

Spannungsloser Zustand

  • Antriebsstössel ist ausgefahren.
  • Ventil (NO) ist geschlossen.
  • Antriebsstössel ist eingefahren.
  • Ventil (NC) ist durch seine eigene Federkraft geschlossen.

Verhalten beim Einschalten

  • Antriebsstössel wird eingefahren.
  • Ventil (NO) wird durch seine Federkraft geöffnet.
  • Antriebsstössel wird ausgefahren
  • Ventil (NC) wird geöffnet.

Parallelbetrieb mehrerer Antriebe

Möglich für alle Antriebe, durch Ausgangsleistung des Reglers begrenzt.

Nicht in Kombination mit PDM/TPI geeignet.

Ventil

Beispiele:

  • Zonenventile (V..I46..)
  • Heizkörperventile (V..N..)
  • Kleinventile (VD1..CLC)
  • Radiator PICV (VPD..-135, VPE..-135, VPU..-135, VQ..46.., VP..46..: DN 10, 15, 20, 25, 32)

Beispiel:

  • Kleinventile (V..P47..)

Antriebsloser Zustand

  • Ventil (NO) ist antriebslos offen.
  • Ventilstössel ist ausgefahren.
  • Ventil (NC) ist antriebslos geschlossen.
  • Ventilstössel ist ausgefahren.

Einige Steuerungen steuern die thermischen Stellantriebe mit PDM-Signalen an. Für eine optimale Regelung muss die Umgebungstemperatur des Stellantriebs < 40 °C betragen.

First-Open-Funktion

Die NC-Version verfügt über eine First-Open-Funktion, die im Auslieferungszustand aktiviert ist. Die First-Open-Funktion dient der kraftarmen Montage des Antriebs am Ventil und zum Spülen der Anlage vor der Inbetriebnahme. Bei der Inbetriebnahme wird durch Anlegen der Betriebsspannung (länger als 6 min.) die „First-Open“-Funktion automatisch entriegelt und der Stellantrieb ist voll funktionsbereit.

Definition NC/NO

Ausführung NC «stromlos geschlossen»:

Nach der Montage des Antriebs (NC) ist das Ventil (NO) im Ruhezustand geschlossen. Wenn Spannung an den Antrieb angelegt wird, fährt die Antriebsstössel ein und das Ventil wird geöffnet.

Ventilzustand mit spannungslosem Antrieb: geschlossen.

Ausführung NO «stromlos offen»:

Nach der Montage des Antriebs (NO) ist das Ventil (NO) im Ruhezustand offen. Wenn Spannung an den Antrieb angelegt wird, fährt die Antriebsstössel aus und das Ventil wird geschlossen

Ventilzustand mit spannungslosem Antrieb: offen.

Bei den meisten Anwendungen von Ventilen mit thermischen Stellantrieben ist das Ventil im spannungslosen Zustand geschlossen.

Ist die umgekehrte Funktion verlangt, werden Stellantriebe mit gegenteiligem Wirkungssinn verwendet: Das Ventil ist im spannungslosen Zustand offen.

⇒ NO Funktion: STA.. + NC Ventil / STP.. + NO Ventil

Verhalten bei spannungslosem Stellantrieb

Ventil

Typ

STA..

STP..

Heizkörperventile

VDN.., VEN.., VUN..

Geschlossen

Offen 1), 2)

Kleinventile

VD1..CLC..

Geschlossen

Offen 1), 2)

VVP47.., VPI47.., VMP47..

A ↔ AB offen 1), 2)

A ↔ AB geschlossen 1), 2)

Zonenventile

VVI46.., VXI46..

AB ↔ A geschlossen

AB ↔ A offen 1), 2)

PICV

VPD..-135, VPE..-135, VPU..-135

Geschlossen

Offen 1), 2)

VPP46.10..

VPP46.., VPI46..: DN 15, 20, 25, 32

VQP46.., VQI46..

1)

Regler muss NO-Ventilantriebskombinationen unterstützen.

2)

Kombination nicht empfehlenswert, da ausserhalb der Bedarfsperiode nicht energetisch sinnvoll.

Stellzeiten, Öffnen / Schliessen

2-Punkt

6,5 mm

4 mm

NC
STA

  • Beim Einschalten der Spannung und nach Ablauf der Vorheizzeit wird das Ventil (NC) durch die Stösselbewegung gleichmässig geöffnet.
  • Durch Abschalten der Spannung und nach Ablauf der Verharrzeit wird das Ventil (NC) durch die Schliesskraft der Druckfeder gleichmässig geschlossen.
  • Die Schliesskraft der Druckfeder ist auf die Schliesskraft der Ventile abgestimmt und hält das Ventil (NC) im stromlosen Zustand geschlossen.

NO
STP

  • Beim Einschalten der Spannung und nach Ablauf der Vorheizzeit wird das Ventil (NO) durch die Stösselbewegung gleichmässig geschlossen.
  • Durch Abschalten der Spannung und nach Ablauf der Verharrzeit wird das Ventil (NO) durch die Schliesskraft der Druckfeder gleichmässig geöffnet.

1

Hub

4

Verharrzeit (ca.3 min,)

2

Spannung

5

Zeit

I

ein

6

Einschaltzeitpunkt

0

aus

7

Spannung eingeschaltet

3

Vorheizzeit (ca. 2 min.)

8

Ausschaltzeitpunkt

Einige Raumregler steuern die thermischen Stellantriebe mit PDM/TPI-Signalen. Dadurch erhöht sich die Laufzeit. Für eine optimale Regelung muss die Umgebungstemperatur bei <40 °C gehalten werden.

Ansteuerung modulierende Antriebe

6,5 mm, mit Ventilhuberkennung

4 mm, mit Ventilhuberkennung

1

Stellweg Antrieb (mm)

5

Stössel ausgefahren (NO Antrieb)

2

Ventiladapterrand

6

Ventilhub

3

Steuerspannungsbereich 0…10V

7

Stössel eingefahren (NC Antrieb)

4

Überhubbereich 1)

1)

Der Überhubbereich (~ 0.5mm) gewährleistet ein sicheres Schliessen der Ventil-Stellantriebskombination über die gesamte Lebensdauer des elektrothermischen Antriebes. Demzufolge steht der Stellungsanzeiger leicht vor.

Elektronische Stellungsrückmeldung

STA162.65L10; STP162.65L10

6,5 mm, mit Stellungsrückmeldung

Spannung

< 0,5 V

Keine Funktion oder keine Kontaktierung

1 – 9 V

Ausgabe der Spannung proportional zum Ventilhub

1 V: Stössel ausgefahren

9 V: Stößel eingefahren

Gilt für NC und NO Antriebe

> 9,5 V

Interner Fehler

Spannungsausgabe während der Initialisierung des Antriebes: 5V

1

Stellweg Antrieb (mm)

4

Überhubbereich 1)

2

Ventiladapterrand

5

Ventilhub

3

Positionsrückmelde Signal 1...9 V

1)

Der Überhubbereich (~ 0,5 mm) gewährleistet ein sicheres Schliessen der Ventil-Stellantriebskombination über die gesamte Lebensdauer des elektrothermischen Stellantriebs. Demzufolge steht der Stellungsanzeiger leicht vor.

Ventilhuberkennung

STA161.40L10

STA161.65L10

STA162.65L10

STP161.40L10

STP161.65L10

STP162.65L10

Der Antrieb ermittelt den Ventilhub und passt automatisch den aktiven Steuerspannungs-bereich daran an.
Dies ermöglicht eine noch präzisere Ansteuerung des Ventils und verhindert, dass der Antrieb leer fährt. Der volle Spannungshub des Reglers wird zur Durchflussregelung ausgenutzt.

 

NC Variante:

Der Antrieb ist im Lieferzustand durch die „First-Open“-Funktion stromlos geöffnet. Bei der ersten Inbetriebnahme wird durch Anlegen der Betriebsspannung die „First-Open“-Funktion automatisch entriegelt und die Ventilhuberkennung durchgeführt. Der gesamte Initialisierungsvorgang dauert 25 Minuten. Dabei wird die „First-Open“-Funktion nach 6 Minuten entriegelt und die Ventilhuberkennung ist nach weiteren 19 Minuten abgeschlossen. Im Anschluss ist der Stellantrieb voll funktionsbereit.

 

NO Variante:

Bei der ersten Inbetriebnahme wird durch Anlegen der Betriebsspannung die Ventilhuberkennung durchgeführt. Der gesamte Initialisierungsvorgang dauert 19 Minuten. Im Anschluss ist der Stellantrieb voll funktionsbereit.

 

Beispiel: STA161.65L10:

 

 

1

Stellweg Antrieb (mm)

3

Überhubbereich 1)

2

Steuerspannungsbereich 0…10V

4

Ventilhub

1)

Der Überhubbereich (~ 0,5 mm) gewährleistet ein sicheres Schliessen der Ventil-Stellantriebskombination über die gesamte Lebensdauer des elektrothermischen Stellantriebs. Demzufolge steht der Stellungsanzeiger leicht vor.

 

Stellungsanzeiger

Die Bewegung und die jeweilige Stellung des Antriebsstössels werden durch den Stellungsanzeiger (1) sichtbar gemacht.

Bei der Antriebsausführung NC (STA..) fährt der Stellungsanzeiger aus und der Antriebsstössel fährt ein wenn der Antrieb bestromt wird.

Bei der Antriebsausführung NO (STP..) fährt der Stellungsanzeiger und der Antriebsstössel aus wenn der Antrieb bestromt wird.