Servopohony pre vzduchotechnické klapky

Servopohony sú dôležitou súčasťou prakticky každej vzduchotechnickej sústavy alebo klimatizačných zariadení budov. Ide o akčný prvok aplikácií v oblasti meracej a regulačnej techniky, ktorý prestavuje vzduchotechnické či požiarne klapky alebo armatúry do polohy požadovanej riadiacim systémom.

Servopohony spravidla pracujú v rozsahu otáčania 90°. Pre špeciálne aplikácie sa vyrábajú tiež servopohony s rozsahom 180° alebo 360°. Použitie týchto špeciálnych servopohonov je viac nákladné ako štandardná deväťdesiatstupňová verzia.

Také má v ponuke rodinná firma Schischek (v Česku zastoupená firmou Bola). Jej servopohony ExMax, RedMax a InMax sa napríklad hojne využívajú v ťažkom priemysle a v zónach výbušného prostredia – teda vo farmaceutickom či chemickom priemysle, ale i napríklad v tom automobilovom (konkrétne v lakovniach firmy Škoda Auto a Tatra), a dokonca námornom (napríklad ropné plošiny v severnom mori). Schischek dodává výrobky i do jadrových elektrární, do litvínovskej rafinérie Unipetrol či zbrojovky vo Vsetíne. Rady pohonov Schischek sa líšia určením do nebezpečného priemyselného prostredia. Rad InMax je určený do bezpečného prostredia. Rad RedMax a ExMax sú určené pre použitie vo výbušnom prostredí, pričom RedMax je do zóny 2 a ExMax je do zóny 1. Zóny nebezpečnosti sú predpísané normami ATEX.

Produktové rady jednotlivých typov všetkých výrobcov servopohonov rozlišujú ďalšie parametre. Najdôležitejší z nich je krútiaci moment, ktorého hodnoty sa pohybujú od 2 Nm až po 40 Nm. Výrobky Belimo majú jednotlivé rady servopohonov pre vzduchotechnické klapky rozdelené podľa momentu: CM s momentom 2Nm, LM s krútiacim momentom 5 Nm, NM s 10 Nm, SM s 20 Nm a GM s krútiacim momentom 40 Nm. Na bola.sk zoženiete aj pohony ostatných výrobcov, ako sú servopohony Siemens či ESBE. Ďalšie zavedené a známe značky sú Sauter a Honeywell.

Ďalším veľmi dôležitým parametrom pri výbere servopohonov je napájanie a spôsob elektrického ovládania. Napájanie je možné 100 až 240V AC, 24V AC alebo 24V DC. Výber napájacieho napätia sa riadi vždy potrebami riadiaceho systému. Elektrické ovládanie majú servopohony pre vzduchotechnické klapky najčastejšie 2 alebo 3bodové riadenie. U dvojbodového riadenia ide o polohy otvorené / zatvorené, kedy je uzatváracia svorka vždy pod napätím a pripája sa otváracia svorka cez spínač riadiaceho systému. Trojbodové riadenie nemá v základnom stave pod napätím žiadnu svorku. Toho sa hojne využíva pre zastavenie otáčania klapky v medzipolohe. Riadiaci systém potom prepína ovládaciu fázu medzi otváracou a uzatváracou svorkou. Časovým ovládaním otvárania a zatvárania možno dosiahnuť žiadané medzipolohy.

Servopohony so spojitým riadením sa využívajú na plynulú reguláciu prietoku vzduchu vo vzduchotechnickej klapke. K regulácii tu dochádza napäťovým signálom v rozsahu 0 - 10V: 0,1V predstavuje určitý uhol natočenia. Rozsah od 0° do 90° teda zodpovedá rozsahu ovládacieho signálu 0-10V, kde 0V predstavuje uhol 0° a 10V predstavuje uhol 90°. Od výrobcu Siemens možno dodať tiež servopohony s riadením prúdovou slučkou 4 až 20mA. Avšak bežnejšie spojité riadenie je napäťové. V súčasnosti existujú taktiež servopohony s digitálnym riadením.

Pokiaľ je servopohon správne naadresovaný na zbernici, poskytuje navyše informácie o svojom stave (presná poloha, chybové hlásenia), niektoré servopohony môžu byť vybavené prietokomerom. Pomocou prietokomeru možno riadiť natočenie VZT klapky a regulovať tak prietok veľmi presne. Automatizovanú kontrolu činnosti servopohonov prináša napojenie servopohonov na komunikačné zbernice, a to hlavne pri využití protokolu MP-bus od firmy Belimo.

Ďalej treba spomenúť doby behu servopohonov - teda čas, za ktorý sa pohon prednastaví do koncovej polohy. Bežne sa servopohony otáčajú od 15 do 150 sekúnd, ale firma Belimo má v ponuke produktov super rýchle servopohony - u rady SMQ je doba prestavenia 7 s, NMQ 4 s a LMQ iba dve a pol sekundy.

Časté otázky prichádzajú na tzv. havarijnú funkciu servopohonov. Havarijná funkcia znamená, že pohon sa sám od seba prestaví do počiatočnej polohy v prípade výpadku napájania. Servopohony s havarijnou funkciou tak poskytujú ochranu napríklad proti mrazu či dymu. Prestavenie je obvykle zaistené mechanickou spätnou pružinou vnútri pohonu. K zatváraniu sa potom teda nemusí využívať napájanie ani v bežných prípadoch. To znamená, že napájacia fáza sa používa iba na otváranie. Moderný prístup k havarijnej funkcii je použitie kondenzátora vstavaného do servopohonu. Ten poskytuje dostatočné množstvo energie k prestaveniu pohonu.

Havarijné servopohony Belimo majú produktové rady NFA a SFA. Havarijné servopohony Siemens zase rozlišujú rady GCA a GMA. Dalšími výrobcami sú Sauter a Honeywell.

Firma Bola má ve svojom portfóliu tiež montážne sady pre správne upevnenie servopohonov na ventil. Jej skúsený tím vie motorizovať ventily dvojcestné, trojcestné a problém nie je ani štvorcestný ventil so servopohonom. S týmto príslušenstvom môžete nainštalovať servopohon na ventily od výrobcov Komextherm, ESBE i Giacomini.