Elettrovalvola solenoide: dove viene utilizzata + tipologie e principio di funzionamento

Oltre alle solite valvole manuali, in negozio è possibile vedere anche un'elettrovalvola automatica.Consente non solo di controllare a distanza il flusso di liquidi e gas nelle condotte, ma anche di automatizzare questo processo.

Tali dispositivi differiscono nel design interno e nello scopo. Tuttavia, il principio di funzionamento è lo stesso per tutti: la chiusura/apertura del rubinetto avviene grazie al funzionamento di un elettromagnete.

In questo articolo vedremo perché è necessaria una tale valvola e come funziona. Parleremo anche delle principali tipologie di elettrovalvole.

Perché è necessaria un'elettrovalvola?

Le elettrovalvole sono una categoria di moderne valvole di intercettazione per condotte per un'ampia varietà di scopi. Nella vita di tutti i giorni, tali valvole elettriche vengono utilizzate nelle automobili, nelle attrezzature speciali, nei sistemi di approvvigionamento idrico e nei sistemi automatici di irrigazione e riscaldamento.

Sono anche ampiamente utilizzati nell'industria per regolare la corrente e controllare il trasporto di una varietà di liquidi e gas.

L'elettrovalvola è un'apparecchiatura volatile; richiede energia per aprirsi o chiudersi.

L'elettrovalvola per acqua o gas non ha alcun sensore al suo interno. Con il suo aiuto, puoi solo regolare o bloccare completamente il flusso dell'ambiente di lavoro. Se è richiesta l'automazione di questi processi, sarà necessario installare inoltre strumenti di misura esterni, legando loro il funzionamento dell'elettrovalvola.

Ad esempio, utilizzare un controller aggiuntivo e sensore di perdite d'acquain modo che quando viene rilevata una perdita, l'elettrovalvola riceve l'apposito comando dal controller e chiude la tubazione.

I vantaggi derivanti dall’utilizzo delle elettrovalvole includono:

• regolazione rapida della corrente del mezzo di lavoro attraverso la tubazione;
• versatilità e affidabilità del dispositivo;
• lunga durata;
• dimensioni ridotte e peso leggero;
• varietà di tipi di strumenti.

La valvola funziona letteralmente entro una frazione di secondo dopo che è stato dato il segnale. È progettato per funzionare con liquidi a diverse pressioni, da 0 a 25 bar, e con temperature variabili, da -20 a +120 °C. Allo stesso tempo, in uno stato diseccitato, tale valvola elettrica può rimanere in posizione chiusa o aperta: tutto dipende dalla modifica del dispositivo.

Molto spesso nella vita di tutti i giorni, un'elettrovalvola viene utilizzata negli impianti di approvvigionamento idrico e di riscaldamento, dove viene utilizzata per regolare a distanza il flusso d'acqua

Negli impianti di approvvigionamento idrico consente di interrompere automaticamente l'erogazione dell'acqua in caso di rottura dei tubi. E negli impianti di riscaldamento, tale valvola viene utilizzata come dispositivo per regolare il flusso del liquido di raffreddamento.

Qui, utilizzando un sensore di temperatura esterna, riduce o aumenta autonomamente il flusso di liquido riscaldato dalla caldaia ai radiatori.

Come funziona un'elettrovalvola?

L’elettrovalvola è composta da:

• alloggiamenti in acciaio, ghisa, ottone o polimero;
• bobina di induzione con nucleo (solenoide);
• elemento di bloccaggio funzionante;
• foca;
• molla di smorzamento.

La bobina di induzione in rame all'interno del dispositivo di intercettazione si trova in un alloggiamento sigillato, dove l'accesso all'acqua è chiuso.Il blocco o l'apertura del canale della corrente del mezzo di lavoro avviene a causa dell'estensione dell'asta e della membrana sotto l'azione del solenoide.

L'alimentazione elettrica dell'elettrovalvola viene collegata tramite terminali sulla parte superiore del corpo dell'apparecchio accanto alla bobina di induzione

In uno stato diseccitato, sotto l'influenza di una molla, la valvola chiude completamente il canale corrente o lo lascia completamente aperto. Inoltre, dopo aver applicato la tensione alla bobina, il nucleo e l'asta vengono spostati, con conseguente aumento/diminuzione della sezione trasversale di questo condotto.

Il principio generale di funzionamento dell'elettrovalvola in esame è semplice: il movimento dell'asta avviene al suo interno a causa dell'induzione elettromagnetica. Quando la corrente elettrica scorre attraverso la bobina, il nucleo situato al centro è influenzato da un campo elettromagnetico, la cui intensità e direzione dipendono dalla tensione applicata in volt.

Di conseguenza, l'elemento di intercettazione viene spostato e l'area di flusso della valvola cambia.

La bobina dell'elettrovalvola, a seconda della modifica del dispositivo, può funzionare con una tensione di 5–36 V DC o 220 V AC

Le elettrovalvole a bassa tensione di comando sono progettate per funzionare in tubazioni di piccolo diametro e con bassa pressione del fluido di lavoro. La portata della loro applicazione è piuttosto limitata.

Ma tali valvole sono più facili da integrare in un sistema di controllo su dispositivi a semiconduttore a bassa tensione e da collegare a vari microcontrollori. Di solito vengono utilizzati nei sistemi di approvvigionamento idrico e nei circuiti di riscaldamento delle case private.

Tipologie di elettrovalvole

Esistono diverse varietà del dispositivo in questione.Tali dispositivi sono classificati in base al materiale del corpo, disegno e posizione diseccitata della serratura interna, tipo di guarnizione e modalità di collegamento alle tubazioni.

Ognuna di queste opzioni è progettata per funzionare con un mezzo specifico in termini di composizione, temperatura e pressione. L'elettrovalvola deve essere scelta con attenzione. Se prendi un dispositivo che non soddisfa i requisiti, non durerà a lungo.

La prima e principale divisione delle elettrovalvole è per tipo di corrente elettrica. Possono quindi funzionare sia in corrente alternata che continua

In base al metodo di collegamento le elettrovalvole a solenoide si dividono in:

• flangiato;
• accoppiamento;
• raccordi.

E le dimensioni possono variare da 6 a 150 DN (da 1/8 a 6 pollici). C'è un'opzione per qualsiasi pipeline.

Il corpo delle elettrovalvole in questione è composto da:

• plastica (PPA rinforzato, PVC, nylon);
• di acciaio inossidabile;
• ottone;
• ghisa

Ognuna di queste opzioni ha le proprie caratteristiche di pressione e temperatura dell'ambiente di lavoro. Questi numeri dovrebbero essere studiati attentamente nel passaporto del dispositivo in modo da non commettere errori nella scelta. Allo stesso tempo, una qualsiasi delle varianti di cui sopra è adatta per l'impianto idraulico o il riscaldamento in una casa privata.

Classificazione n. 1 - per struttura interna

In base alla progettazione dell'elemento di controllo, le valvole sono divise in tre gruppi:

1. Valvole a spola.
2. Membrana.
3. Pistone.

Le elettrovalvole domestiche sono generalmente realizzate con una membrana. Questa è un'opzione economica e affidabile che può facilmente far fronte alla regolazione del flusso d'acqua nei sistemi di riscaldamento domestico e di approvvigionamento idrico.

Gli elementi interni - molla, stantuffo e nucleo, sono quasi sempre realizzati in acciaio inossidabile, che è altamente resistente alle variazioni di temperatura e pressione dell'acqua

La separazione principale delle elettrovalvole viene effettuata in base alla posizione del meccanismo di blocco quando l'elettromagnete è diseccitato.

In base a questo parametro le elettrovalvole a solenoide si dividono in:

• normalmente chiusa, valvola chiusa (NC);
• normalmente aperto, valvola aperta (NO);
• bistabile.

Nel primo caso, finché non viene applicata tensione al solenoide, il nucleo si abbassa a causa della pressione della molla e non c'è flusso d'acqua. Nel secondo caso, quando il dispositivo è diseccitato, il canale, invece, è completamente aperto e si chiude solo dopo aver inserito l'alimentazione.

La terza opzione è che la posizione può essere aperta o chiusa.

Classificazione n. 2: basata sul principio di funzionamento

Funzionalmente le elettrovalvole per acqua a 220 V e altre tensioni sono:

• Senso Unico;
• bidirezionale;
• a tre vie.

I primi hanno un solo tubo di collegamento alla tubazione. Questo dispositivi di sicurezza, progettato per rilasciare vapore o acqua quando la pressione nei tubi è troppo elevata.

Le elettrovalvole a due vie sono le più comuni e richieste. Hanno due tubi: ingresso e uscita e sono installati nell'intercapedine della tubazione

I dispositivi a tre vie sono dotati di tre attacchi per il collegamento alle tubazioni. Tali opzioni sono progettate per reindirizzare il flusso da una pipeline all'altra.

Più ampiamente valvole a tre vie utilizzati negli impianti di riscaldamento. Tali dispositivi facilitano il trasferimento del liquido refrigerante da un circuito all'altro per miscelare l'ambiente di lavoro.

Di conseguenza, la temperatura dell'acqua nel sistema cambia, ma la fonte di energia termica continua a funzionare senza cambiare modalità.

Inoltre, le elettrovalvole sono:

• azione diretta;
• azione indiretta.

Nella prima il nucleo si muove esclusivamente sotto l'influenza di un elettromagnete. In secondo luogo, il suo movimento è influenzato anche dalla pressione dell’ambiente di lavoro.

Classificazione n. 3 - basata sul materiale della guarnizione e della membrana

All'interno del corpo dell'elettrovalvola è presente una membrana che blocca il flusso dell'acqua. Inoltre è presente una guarnizione tra la batteria e quella principale con i tubi. Entrambi questi elementi sono realizzati con materiali polimerici elastici.

Molto spesso, nelle elettrovalvole domestiche per l'acqua, le guarnizioni e le membrane sono realizzate in EPDM, che è altamente resistente ai sali e alle basse temperature.

La tenuta nelle elettrovalvole può essere costituita da:

• FPM (FKM, VITON) – fluoroelastomero;
• EPDM – elastomero etilene-propilene;
• NBR – gomma nitrile butadiene.

La prima opzione è caratterizzata da un'elevata temperatura operativa massima e resistenza a oli e benzina. Il secondo è economico e resistente ai sali, agli alcali e agli acidi disciolti nell'acqua. Il terzo tollera tranquillamente il contatto con i prodotti petroliferi e viene solitamente utilizzato nell'industria e nelle automobili.

Questo materiale non incide molto sul prezzo dell'elettrovalvola. Le sue parti sono di dimensioni troppo piccole. La tipologia di guarnizione e membrana deve essere scelta esclusivamente in base alle caratteristiche dell'ambiente di lavoro.

Le proprietà termiche delle guarnizioni sono presentate nella tabella seguente:

In ogni caso, durante l'azionamento dell'elettrovalvola, occorre prestare particolare attenzione all'assenza di impurità nell'acqua.

La sabbia e la ruggine nei tubi prima o poi rovineranno qualsiasi membrana, indipendentemente dal materiale. Il dispositivo in questione è installabile solo se in cantiere è presente un filtro.

Conclusioni e video utile sull'argomento

Panoramica del dispositivo con elettrovalvola:

Come funziona e funziona un'elettrovalvola ad azione diretta da 220 V:

Tipologie di elettrovalvole in base al principio di funzionamento:

L'elettrovalvola del telecomando è senza pretese e affidabile nel funzionamento. È progettato per diverse decine di migliaia di operazioni (funzionerà correttamente per 20–25 anni) e non richiede manutenzione specializzata.

Un dispositivo del genere per l'acqua costa tra 3 e 6 mila rubli, ma aiuta a risolvere molti problemi. Allo stesso tempo, non è difficile installarlo da soli, basta scegliere la valvola giusta in base alle caratteristiche e ai materiali.

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