Segur que heu sentit més d'una vegada «vàlvula solenoide» en algunes webs, llibres, i fins i tot a la televisió. Molts recorden aquesta mítica escena de Tom Cruise a La Guerra dels Móns on pronuncia aquest terme, oa la versió de paròdia Scary 4 Pel·lícula. Doncs bé, aquest component elèctric pot usar-se per a multitud d'aplicacions, i té un funcionament força interessant. Aquí aprendràs més sobre ell. Potser en alguns aspectes et recordi un relé, o altres components ja vistos.
Què és una vàlvula solenoide?
Esquema d'una vàlvula per a un motor de combustió interna i el símbol
La vàlvula solenoide és present en multitud de sistemes actuals, des dels circuits de refrigerant, fins als automòbils, passant per instal·lacions de gas, etc. Es tracta d'un dispositiu capaç de ser operat mitjançant interruptors termostàtics, relés, etc., és a dir, opera elèctricament. La seva funció és controlar el flux de líquids o gasos obrint o tancant la vàlvula per permetre el pas o escanyar el pas del fluid. Dit d'una altra manera, és una mena d'aixeta accionada elèctricament.
Aquest tipus de vàlvula consisteix en dues parts d'accionament fonamentals:
- Solenoide: és un dispositiu en forma de bobina elèctrica (fil de coure enrotllat i aïllat) capaç de crear un camp magnètic al seu interior. Aquest camp és molt intens al seu interior i feble a l'exterior, convertint-se en un electroimant capaç d'accionar o controlar alguna cosa (atrau metalls ferrosos), en aquest cas l'obertura o el tancament de la vàlvula. De fet, aquest solenoide sol anomenar-se operador.
- Cos de la vàlvula: sobre aquesta estarà muntat l'operador, i dins aquest cos estarà l'èmbol d'obertura o tancament sobre el que actuarà l'operador. I es compon alhora de:
- Èmbol (també anomenat agulla o plançó): quan el camp magnètic es genera, l'èmbol serà atret cap al centre del solenoide i la vàlvula s'obre i deixa passar el fluid. Quan no s'està aplicant el camp magnètic, l'èmbol romandrà tancat i no deixarà passar el fluid.
- port: és un orifici a través del qual flueix el líquid o gas quan està oberta.
Com funciona una vàlvula solenoide
La vàlvula solenoide té un principi de funcionament força simple. Ja he comentat alguna cosa al respecte a l'apartat anterior, però ara vegem el procediment pas a pas:
- La vàlvula solenoide roman tancada quan no s'està energitzant al solenoide. D'aquesta manera, no s'hi genera camp magnètic ni força d'atracció. El pes de l'èmbol fa que caigui per gravetat i tanqui l'orifici, és a dir, l'èmbol està en repòs i no es permet el pas de flux.
- Quan s'energitza el solenoide, l'agulla que està unida mecànicament a la part inferior de l'èmbol s'aixecarà, ja que el camp magnètic aixeca l'èmbol cap amunt i aquest estira també l'agulla, deixant l'orifici al descobert i permetent el flux.
No obstant això, alguns tipus de vàlvules funcionen lleugerament diferents, com les que usen ressorts o molls per empènyer l'èmbol per al tancament de la vàlvula. Això permetrà que les vàlvules puguin ser instal·lades en altres posicions diferents de la vertical (que actuen per la gravetat).
Si et preguntes com pot ser accionat el solenoide, és molt simple. S'alimenta amb un corrent elèctric i això generarà el camp magnètic. Evidentment, l'energia d'alimentació es pot controlar perquè només s'obri o es tanqui quan es necessita. Per això, es pot fer amb un simple interruptor per a l'encesa/apagada manual, o pot ser un sistema més complex i retroalimentat que detecti certes condicions mitjançant sensors i segons això estigui programat per obrir o tancar la vàlvula.
Avantatges
La vàlvula solenoide té alguns avantatges que cal destacar:
- Són segures: algunes altres vàlvules poden generar fugues per excés de pressió, desgast, fallades a la instal·lació, etc. I quan es treballa amb fluids inflamables, tòxics, corrosius, etc., pot suposar un gran risc. En una vàlvula solenoide es poden bloquejar les vies d'entrada i sortida més fàcilment en cas d'emergència.
- acció ràpida: gràcies a aquestes vàlvules es pot deixar passar o tallar el flux en qüestió de mil·lisegons. Això permet un millor control del flux.
- Fiables: en ser un sistema tan simple, solen ser duradores i gairebé no necessiten manteniment. A més, resulten econòmiques i les podràs trobar en diferents mides per adaptar-se a les canonades o tubs dels sistemes hidràulics, pneumàtics, etc.
- Automàtica: anul·len la necessitat d'un accionament manual per controlar fluxos, i això les fa més precises.
- fàcils: d'instal·lar i de programar.
aplicacions
Si t'estàs preguntant per a què serveix una vàlvula solenoide, aquí tens algunes aplicacions típiques d'aquests dispositius en circuits hidràulics (fluids líquids) i pneumàtics (fluids gasosos):
- Control de pressió del fluid
- Control de les temperatures involucrades
- Control de la viscositat del fluid
Tipus de vàlvula solenoide
Una altra pregunta freqüent és Quins són els diferents tipus de vàlvules solenoides? Per contestar-hi, veurem els tipus de vàlvula solenoide:
- Accionament directe: aquest tipus d'electrovàlvules pot funcionar fins i tot en condicions de buit. Són d'ús limitat, només un 10% de les empleades. I, alhora, poden ser:
- N/C: normalment tancada, quan en energitzar el solenoide fa que s'obri i en no aplicar energia romangui tancada.
- N/O: normalment oberta, és a dir, allò invers a l'anterior, quan un ressort manté la vàlvula oberta quan el solenoide no està energitzat i quan aquest s'energitza empeny per tancar.
- Pilotatge intern: en aquests casos, el solenoide s'ajudarà de la pressió interna per controlar la vàlvula, per la qual cosa haurà de fer servir menys energia elèctrica que en el cas anterior.
- Pilotatge extern: similars a les anteriors, però usen la pressió externa per promoure el moviment de la vàlvula. D'aquesta manera, també s'ajuda el solenoide perquè no cal tanta energia.
Com triar una vàlvula solenoide adequada
A l'hora de triar la vàlvula solenoide més adequada per a les teves necessitats, hauries de tenir en compte diversos factors:
- Pressió del circuit: és important conèixer quina serà la pressió del circuit on s'instal·larà la vàlvula, ja que això pot determinar el tipus de vàlvula emprada per estalviar energia.
- Velocitat necessària: la velocitat a què la vàlvula s'obre o es tanca també és un altre factor important, més si es necessita en un sistema on la precisió per controlar el flux és vital. Per exemple, les pilotades són més lentes que les dacció directa.
- N/C vs N/O: això també pot interferir en el consum. Generalment, si la línia de flux està tancada la major part del temps i només cal obrir de tant en tant, l'opció encertada és una N/C, ja que només caldrà aplicar energia al solenoide en moments puntuals. En cas que el flux estigui normalment obert i només cal tancar en alguns casos, llavors és millor una N/O.
- Taxa de flux: és important determinar el flux que s'utilitzarà per determinar la mida del port o nombre de ports (orificis).
- Mida: també ha de ser ladequat per poder-se instal·lar en el sistema i que sigui compatible amb els gruixos de canonades.
- voltatge: també trobaràs vàlvules amb diferents característiques elèctriques, com el voltatge. Això ha d'estar adaptat a allò que necessites.
Per descomptat, recorda que necessitaràs altres accessoris extra per a la teva instal·lació, com ara les connexions i el circuit elèctric de control necessari, tubs o mànegues, etc.
On comprar una vàlvula solenoide barata
Finalment, si estàs pensant en comprar una vàlvula solenoide barata, les pots trobar en algunes botigues especialitzades, o en plataformes de venda online com Amazon:
