Electroválvula solenoide: dónde se utiliza + tipos y principio de funcionamiento
Además de las habituales válvulas manuales, en la tienda también puedes ver una válvula solenoide automática.Le permite no solo controlar el flujo de líquidos y gases en tuberías a distancia, sino también automatizar este proceso.
Estos dispositivos se diferencian por el diseño interno y la finalidad. Sin embargo, el principio de funcionamiento para todos ellos es el mismo: el cierre/apertura del grifo se produce gracias al funcionamiento de un electroimán.
En este artículo veremos por qué se necesita una válvula de este tipo y cómo funciona. También hablaremos de los principales tipos de válvulas solenoides.
El contenido del artículo:
¿Por qué se necesita una válvula solenoide?
Las válvulas solenoides son una categoría de válvulas de cierre modernas para tuberías para una amplia variedad de propósitos. En la vida cotidiana, estas válvulas eléctricas se utilizan en automóviles, equipos especiales, sistemas de suministro de agua y sistemas automáticos de riego y calefacción.
También se utilizan ampliamente en la industria para regular la corriente y controlar el transporte de una variedad de líquidos y gases.
La electroválvula para agua o gas no tiene sensores en su interior. Con su ayuda, solo es posible regular o bloquear completamente el flujo del entorno de trabajo. Si se requiere la automatización de estos procesos, será necesario instalar adicionalmente instrumentos de medición externos, vinculándoles el funcionamiento de la electroválvula.
Por ejemplo, utilice un controlador adicional y sensor de fuga de aguade modo que cuando se detecta una fuga, la válvula solenoide recibe el comando apropiado del controlador y cierra la tubería.
Las ventajas de utilizar válvulas solenoides incluyen:
- ajuste rápido de la corriente del medio de trabajo a través de la tubería;
- versatilidad y confiabilidad del dispositivo;
- larga vida útil;
- Talla pequeña y peso ligero;
- variedad de tipos de instrumentos.
La válvula funciona literalmente en una fracción de segundo después de recibir la señal. Está diseñado para trabajar con líquidos a diferentes presiones, de 0 a 25 bar, y con temperaturas variables, de -20 a +120 °C. Al mismo tiempo, en un estado desenergizado, dicha válvula eléctrica puede permanecer en posición cerrada o abierta; todo depende de la modificación del dispositivo.
En los sistemas de suministro de agua, le permite cerrar automáticamente el suministro de agua si las tuberías estallan. Y en los sistemas de calefacción, dicha válvula se utiliza como dispositivo para regular el flujo de refrigerante.
Aquí, utilizando un sensor de temperatura externo, reduce o aumenta de forma independiente el flujo de líquido calentado desde la caldera a los radiadores.
¿Cómo funciona una válvula solenoide?
La válvula solenoide consta de:
- carcasas de acero, hierro fundido, latón o polímero;
- bobina de inducción con núcleo (solenoide);
- elemento de bloqueo de trabajo;
- sello;
- resorte de amortiguación.
La bobina de inducción de cobre dentro del dispositivo de cierre está ubicada en una carcasa sellada, donde está cerrado el acceso al agua.El bloqueo o apertura del canal de corriente del medio de trabajo se produce debido a que la varilla y la membrana se extienden bajo la acción del solenoide.
En estado desenergizado, bajo la influencia de un resorte, la válvula cierra completamente el canal actual o lo deja completamente abierto. Además, después de aplicar tensión a la bobina, el núcleo y la varilla se desplazan, como resultado de lo cual la sección transversal de este conducto aumenta/disminuye.
El principio general de funcionamiento de la válvula electromagnética considerada es simple: el movimiento de la varilla se produce en ella debido a la inducción electromagnética. Cuando la corriente eléctrica fluye a través de la bobina, el núcleo ubicado en su centro se ve afectado por un campo electromagnético, cuya intensidad y dirección dependen del voltaje aplicado en voltios.
Como resultado, el elemento de cierre se desplaza y cambia el área de flujo de la válvula.
Las electroválvulas con bajo voltaje de control están diseñadas para operar en tuberías de pequeño diámetro y con baja presión del medio de trabajo. El ámbito de su aplicación es bastante limitado.
Pero estas válvulas son más fáciles de integrar en un sistema de control de dispositivos semiconductores de bajo voltaje y conectarse a varios microcontroladores. Suelen utilizarse en sistemas de suministro de agua y circuitos de calefacción de casas particulares.
Tipos de electroválvulas solenoides
Existen varias variedades del dispositivo en cuestión.Dichos dispositivos se clasifican según el material del cuerpo, el diseño y la posición desenergizada de la cerradura interior, el tipo de sello y el método de conexión a las tuberías.
Cada una de estas opciones está diseñada para trabajar con un medio específico en términos de composición, temperatura y presión. La válvula solenoide debe seleccionarse con cuidado. Si toma un dispositivo que no cumple con los requisitos, no durará mucho.
Según el método de conexión, las electroválvulas solenoides se dividen en:
- con bridas;
- acoplamiento;
- guarniciones.
Y en tamaño pueden ser de 6 a 150 DN (de 1/8 a 6 pulgadas). Hay una opción para cualquier tubería.
El cuerpo de las electroválvulas en cuestión está formado por:
- plástico (PPA reforzado, PVC, nailon);
- de acero inoxidable;
- latón;
- hierro fundido
Cada una de estas opciones tiene sus propias características de presión y temperatura del entorno de trabajo. Estos números deben estudiarse cuidadosamente en el pasaporte del dispositivo para no equivocarse con su elección. Al mismo tiempo, cualquiera de las variaciones anteriores es adecuada para fontanería o calefacción en una casa privada.
Clasificación #1 - por estructura interna
Según el diseño del elemento de control, las válvulas se dividen en tres grupos:
- Válvulas de carrete.
- Membrana.
- Pistón.
Las electroválvulas domésticas suelen estar fabricadas con membrana. Esta es una opción económica y confiable que puede manejar fácilmente la regulación del flujo de agua en los sistemas domésticos de calefacción y suministro de agua.
La separación principal de las válvulas solenoides se realiza según la posición del mecanismo de bloqueo cuando el electroimán está desenergizado.
Según este parámetro las electroválvulas solenoides se dividen en:
- normalmente cerrado, válvula cerrada (NC);
- normalmente abierta, válvula abierta (NO);
- biestable.
En el primer caso, hasta que se aplica voltaje al solenoide, el núcleo desciende debido a la presión del resorte y no hay flujo de agua. En el segundo caso, cuando el dispositivo está desenergizado, el canal, por el contrario, está completamente abierto y se cierra solo después de aplicar energía.
La tercera opción es que la posición pueda estar abierta o cerrada.
Clasificación n.º 2: basada en el principio de funcionamiento
Funcionalmente las electroválvulas solenoides para agua a 220 V y otros voltajes son:
- Un camino;
- bidireccional;
- tres vías.
Los primeros cuentan con un solo tubo de conexión a la tubería. Este dispositivos de seguridad, diseñado para liberar vapor o agua cuando la presión en las tuberías es demasiado alta.
Los dispositivos de tres vías vienen con tres conexiones de tubería para la conexión a tuberías. Estas opciones están diseñadas para redirigir el flujo de una tubería a otra.
Más ampliamente válvulas de tres vías utilizado en sistemas de calefacción. Estos dispositivos facilitan la transferencia de refrigerante de un circuito a otro para mezclar el entorno de trabajo.
Como resultado, la temperatura del agua en el sistema cambia, pero la fuente de energía térmica continúa funcionando sin cambiar de modo.
Además, las válvulas solenoides son:
- acción directa;
- acción indirecta.
En el primero, el núcleo se mueve únicamente bajo la influencia de un electroimán. En segundo lugar, su movimiento también se ve afectado por la presión del entorno laboral.
Clasificación n.º 3: basada en el material del sello y la membrana
Dentro del cuerpo de la válvula solenoide hay una membrana que bloquea el flujo de agua. Además, hay un sello entre el serpentín y el principal con las tuberías. Ambos elementos están hechos de materiales poliméricos elásticos.
El sello en las electroválvulas puede estar compuesto por:
- FPM (FKM, VITON) – fluoroelastómero;
- EPDM – elastómero de etileno-propileno;
- NBR – caucho de nitrilo butadieno.
La primera opción se caracteriza por una alta temperatura máxima de funcionamiento y resistencia a aceites y gasolina. El segundo es económico y resistente a las sales, álcalis y ácidos disueltos en agua. El tercero tolera tranquilamente el contacto con productos derivados del petróleo y se suele utilizar en la industria y en la automoción.
Este material no afecta mucho el precio de la válvula solenoide. Sus piezas son demasiado pequeñas. El tipo de sello y membrana debe seleccionarse basándose únicamente en las características del entorno de trabajo.
Las propiedades térmicas de los sellos se presentan en la siguiente tabla:
| Designación del sello | FPM | EPDM | NBR |
| Nombre del material | caucho flúor | Caucho de etileno propileno | Caucho de nitrilo butadieno |
| Rango de temperatura de funcionamiento, °CON | -30…+150 | -40…+140 | -10…+80 |
En cualquier caso, a la hora de accionar la electroválvula se debe prestar especial atención a la ausencia de impurezas en el agua.
La arena y el óxido de las tuberías, tarde o temprano, arruinarán cualquier membrana, independientemente de su material. El dispositivo en cuestión sólo se puede instalar si hay un filtro en la tubería.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Descripción general del dispositivo de válvula solenoide:
Cómo funciona y funciona una electroválvula de acción directa de 220 V:
Tipos de electroválvulas según el principio de funcionamiento:
La válvula solenoide de control remoto tiene un funcionamiento sencillo y fiable. Está diseñado para varias decenas de miles de operaciones (funcionará correctamente durante 20 a 25 años) y no requiere mantenimiento especializado..
Un dispositivo de este tipo para agua cuesta entre 3 y 6 mil rublos, pero ayuda a resolver muchos problemas. Al mismo tiempo, no es difícil instalarlo usted mismo, solo hay que elegir la válvula adecuada según las características y materiales.
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Si aún tiene preguntas sobre el tema del artículo, consulte a nuestros expertos a continuación en esta publicación.
Estas válvulas son útiles en un sistema de protección contra fugas. Un simple sensor en el suelo y listo. Tan pronto como el agua fluye donde no debería, las tuberías se cierran automáticamente.
Hola. Por favor dígame. Necesito abrir de forma remota el suministro y retorno de las tuberías de calefacción al segundo piso. El primer piso tiene calefacción constante.
Planeo dar una señal para abrir y cerrar grifos mediante SMS usando el controlador de calefacción ZONT H-1000. Úselo para cambiar la temperatura de la caldera y abrir/cerrar válvulas electromagnéticas en el segundo piso. ¿Cuáles son las mejores válvulas solenoides que puedo usar? ¿Y esto es siquiera posible? Gracias.
Hola. Por experiencia personal puedo recomendar las electroválvulas de ODE S.r.l. (Italia). El proyecto que desea implementar es bastante realista, pero en lugar del controlador de calefacción ZONT H-1000 con control SMS, recomiendo usar un termostato. Este último se conecta a la red wifi de la casa, pudiendo controlarse de forma remota con una conexión a Internet.
Cuando se trata de termostatos, no busque más que la gama IMIT. No tiene sentido recomendar nada específico respecto a electroválvulas y termostatos, ya que desconozco las características técnicas de su sistema de calefacción. Según sus datos, puede seleccionar fácilmente el equipo necesario.
Hola. Necesita ayuda para clasificar una válvula solenoide de 3 vías para una lavadora. Después de leer el artículo, todavía no puedo entender en qué válvula clasificarlo: válvulas reductoras de presión o válvulas de cierre.
En la posición normal, cuando no hay energía (la máquina está apagada), la válvula está cerrada y el agua del suministro de agua no fluye hacia el tambor de la máquina. Cuando enciende la máquina y selecciona un programa de lavado, el agua fluye hacia el tambor y también, según el programa, hacia el compartimento para polvo y suavizante.
Además, se ajusta el flujo de líquido en el compartimento de detergente. Como resultado, no está claro en qué válvulas debería clasificarse. Es muy necesaria la opinión de un especialista.Gracias por la ayuda.
¡Hola! Estoy terminando el cableado de una piscina pequeña (interior) y tendrá sistema de calentamiento de agua. El refrigerante se suministra al intercambiador de calor de la piscina a través de una flecha hidráulica mediante una bomba de circulación. También tengo una válvula solenoide. No me canso de la unidad de control de temperatura del agua. ¿Existe alguna forma de encender y apagar la bomba de circulación junto con la válvula solenoide mediante, por ejemplo, un temporizador o un termostato? Gracias.