Válvula solenoide: todo lo que debes saber

válvula solenoide

Seguro que has escuchado más de una vez «válvula solenoide» en algunas webs, libros, e incluso en la televisión. Muchos recuerdan esa mítica escena de Tom Cruise en La Guerra de los Mundos donde pronuncia este término, o en la versión de parodia Scary Movie 4. Pues bien, este componente eléctrico puede usarse para multitud de aplicaciones, y tiene un funcionamiento bastante interesante. Aquí aprenderás más acerca de él. Quizás en algunos aspectos te recuerde a un relé, o a otros componentes ya vistos.

¿Qué es una válvula solenoide?

válvula solenoide

Esquema de una válvula para un motor de combustión interna y su símbolo

La válvula solenoide está presente en multitud de sistemas actuales, desde los circuitos de refrigerante, hasta los automóviles, pasando por instalaciones de gas, etc. Se trata de un dispositivo capaz de ser operado mediante interruptores termostáticos, relés, etc., es decir, se opera eléctricamente. Su función es controlar el flujo de líquidos o gases abriendo o cerrando la válvula para permitir el paso o estrangular el paso de dicho fluido. Dicho de otro modo, es una especie de grifo accionado eléctricamente.

Este tipo de válvula consiste en dos partes de accionamiento fundamentales:

  • Solenoide: es un dispositivo en forma de bobina eléctrica (hilo de cobre enrollado y aislado) capaz de crear un campo magnético en su interior. Este campo es muy intenso en su interior y débil en el exterior, convirtiéndose en un electroimán capaz de accionar o controlar algo (atrae metales ferrosos), en este caso la apertura o cierre de la válvula. De hecho, este solenoide suele llamarse operador.
  • Cuerpo de la válvula: sobre ella estará montado el operador, y dentro de este cuerpo estará el émbolo de apertura o cierre sobre el que actuará el operador. Y se compone a su vez de:
    • Émbolo (también llamado aguja o vástago): cuando el campo magnético se genera, el émbolo será atraído hacia el centro del solenoide y la válvula se abre y deja pasar el fluido. Cuando no se está aplicando campo magnético, el émbolo permanecerá cerrado y no dejará pasar el fluido.
    • Puerto: es un orificio a través del cual fluye el líquido o gas cuando está abierta.

Cómo funciona una válvula solenoide

La válvula solenoide tiene un principio de funcionamiento bastante simple. Ya he comentado algo al respecto en el apartado anterior, pero ahora veamos el procedimiento paso a paso:

  1. La válvula solenoide permanece cerrada cuando no se está energizando al solenoide. De esta forma, no se genera campo magnético en él ni fuerza de atracción. El peso del émbolo hace que caiga por gravedad y cierre el orificio, es decir, el émbolo está en reposo y no se permite paso de flujo.
  2. Cuando se energiza el solenoide, la aguja que está unida mecánicamente a la parte inferior del émbolo se levantará, ya que el campo magnético levanta el émbolo para arriba y éste tira también de la aguja, dejando el orificio al descubierto y permitiendo el flujo.

No obstante, algunos tipos de válvulas funcionan ligeramente diferente, como las que usan resortes o muelles para empujar el émbolo para el cierre de la válvula. Esto permitirá que las válvulas puedan ser instaladas en otras posiciones diferentes a la vertical (que actúan por la gravedad).

Si te preguntas cómo puede ser accionado el solenoide, es muy simple. Se alimenta con una corriente eléctrica y eso generará el campo magnético. Evidentemente, la energía de alimentación puede ser controlada para que solo se abra o se cierre cuando se necesita. Para ello, se puede hacer con un simple interruptor para el encendido/apagado manual, o puede ser un sistema más complejo y retroalimentado que detecte ciertas condiciones mediante sensores y según eso esté programado para abrir o cerrar la válvula.

Ventajas

La válvula solenoide tiene algunas ventajas que hay que destacar:

  • Son seguras: algunas otras válvulas pueden generar fugas por exceso de presión, desgaste, fallos en la instalación, etc. Y cuando se trabaja con fluidos inflamables, tóxicos, corrosivos, etc., puede suponer un gran riesgo. En una válvula solenoide se puede bloquear las vías de entrada y salida más fácilmente en caso de emergencia.
  • Acción rápida: gracias a estas válvulas se puede dejar pasar o cortar el flujo en cuestión de milisegundos. Eso permite un mejor control del flujo.
  • Fiables: al ser un sistema tan simple, suelen ser duraderas y no necesitan apenas mantenimiento. Además, resultan económicas y las podrás encontrar en diferentes tamaños para adaptarse a las tuberías o tubos de los sistemas hidráulicos, neumáticos, etc.
  • Automática: anulan la necesidad de un accionamiento manual para controlar flujos, y eso las hace más precisas.
  • Fáciles: de instalar y de programar.

Aplicaciones

Si te estás preguntando para qué sirve una válvula solenoide, aquí tienes algunas aplicaciones típicas de estos dispositivos en circuitos hidráulicos (fluidos líquidos) y neumáticos (fluidos gaseosos):

  • Control de presión del fluido
  • Control de las temperaturas involucradas
  • Control de la viscosidad del fluido

Tipos de válvula solenoide

Otra pregunta frecuente es ¿Cuáles son los diferentes tipos de válvulas solenoides? Para contestar a ella, vamos a ver los tipos de válvula solenoide:

  • Accionamiento directo: este tipo de electroválvulas puede funcionar incluso en condiciones de vacío. Son de uso limitado, siendo solo un 10% de las empleadas.  Y, a su vez, pueden ser:
    • N/C: normalmente cerrada, cuando al energizar el solenoide hace que se abra y al no aplicar energía permanezca cerrada.
    • N/O: normalmente abierta, es decir, lo inverso a lo anterior, cuando un resorte mantiene la válvula abierta cuando el solenoide no está energizado y cuando éste se energiza empuja para cerrar.
  • Pilotaje interno: en estos casos, el solenoide se ayudará de la presión interna para controlar la válvula, por lo que deberá usar menos energía eléctrica que en el caso anterior.
  • Pilotaje externo: similares a las anteriores, pero usan la presión externa para promover el movimiento de la válvula. De esta forma, también se ayuda al solenoide para que no se necesite tanta energía.

Cómo elegir una válvula solenoide adecuada

solenoide

A la hora de elegir la válvula solenoide más adecuada para tus necesidades, deberías tener en cuenta varios factores:

  • Presión del circuito: es importante conocer cuál será la presión del circuito en el que se instalará la válvula, ya que esto puede determinar el tipo de válvula empleada para ahorrar energía.
  • Velocidad necesaria: la velocidad a la que la válvula se abre o se cierra también es otro factor importante, más si se necesita en un sistema donde la precisión para controlar el flujo es vital. Por ejemplo, las pilotadas son más lentas que las de acción directa.
  • N/C vs N/O: esto también puede interferir en el consumo. Generalmente, si la línea de flujo está cerrada la mayor parte del tiempo y solo se necesita abrir de vez en cuando, la opción acertada es una N/C, ya que solo se necesitará aplicar energía al solenoide en momentos puntuales. En caso de que el flujo esté normalmente abierto y solo se necesite cerrar en algunos casos, entonces es mejor una N/O.
  • Tasa de flujo: es importante determinar el flujo que se va a manejar para determinar el tamaño del puerto o número de puertos (orificios).
  • Tamaño: también debe ser el adecuado para poderse instalar en el sistema y que sea compatible con los grosores de tuberías.
  • Voltaje: también vas a encontrar válvulas con distintas características eléctricas, como el voltaje. Esto debe estar adaptado a lo que necesitas.

Por supuesto, recuerda que necesitarás otros accesorios extra para tu instalación, como las conexiones y el circuito eléctrico de control necesario, tubos o mangueras, etc.

Dónde comprar una válvula solenoide barata

Por último, si estás pensando en comprar una válvula solenoide barata, puedes encontrarlas en algunas tiendas especializadas, o en plataformas de venta online como Amazon:


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