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Electroválvulas accionadas por solenoide vs. accionadas por motor

Electroválvulas accionadas por solenoide vs. accionadas por motor
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En multitud de proyectos las electroválvulas se convierten en protagonistas y son muchas las ocasiones las que dudamos si deben ser accionadas por solenoide o motor; si alguna vez te has planteado esta pregunta estás de suerte, en este post te vamos a explicar cuándo debes elegir una opción u otra, pero primero de todo aclararemos qué es una electroválvula y cuáles son las modalidades que existen. ¡Vamos a ello!

Una electroválvula es una válvula electromecánica diseñada para controlar el paso de un gas o un fluido por un conducto o tubería. Generalmente suelen tener dos posiciones: abierto y cerrado, pero tenemos comprobado que como en la vida misma, no siempre sirve el todo o nada, por ello actualmente está muy en auge las electroválvulas proporcionales que permite tener infinitas posiciones intermedias.

Las electroválvulas están diseñadas para poder utilizarse con agua, aceite, gas, aire, combustible o vapor, entre otros, y pueden ser de dos hasta cinco vías. Asimismo las podemos encontrar fabricadas en latón, acero inoxidable o pvc, dependiendo del fluido en el que se vayan a utilizar.

 

Normalmente funcionan en tres modalidades diferentes, dependiendo del uso al que estén destinadas:

  • Acción directa: El comando eléctrico acciona directamente la apertura o cierre de la válvula por medio de un émbolo.
  • Acción indirecta: Cuando recibe el comando eléctrico se acciona el émbolo que permite a su vez, como segunda acción o acción indirecta, que el diafragma principal se abra o se cierre. Esta serie de válvulas necesita una presión mínima para poder funcionar correctamente.
  • Acción mixta o combinada: No requieren presión mínima como las de acción indirecta. En estas válvulas el comando de abertura se hace en 2 tiempos, primero se vacía la presión superior del diafragma grande y después la presión de abajo del diafragma lo empuja para que se abra. En la segunda etapa de apertura, el émbolo está sujetado por medio de un resorte al diafragma grande y este resorte acelera la acción de la presión de abajo hacia arriba para abrir el mismo diafragma.

 

Asimismo, cada una de estas categorías puede ser Normalmente Cerrada (N.C.) o Normalmente Abierta (N.A.), dependiendo de si la función que va a realizar es que esté cerrada y cuando reciba la señal en el solenoide abra durante unos segundos, o por el contrario, que esté abierta y cuando reciba la señal en el solenoide corte el flujo.

En las válvulas de acción mixta y de acción indirecta, los diafragmas que se utilizan dependen del material que vaya a fluir a través de ellas. Los diafragmas pueden ser de BUNA, VITON o TEFLON debido a que cada uno de estos diafragmas tiene ciertas características. Por ejemplo, el diafragma de BUNA soporta temperaturas de -10 +90 C y es recomendado para agua, aire y gas inerte. En el caso del VITON soporta temperaturas más altas -10 +140 C y se recomienda para aceite ligero, gasolina y diésel. En el caso del TEFLON soporta temperaturas -10 +180 C y se recomienda para vapor debido a la temperatura que puede soportar y su resistencia.

 

¿Cómo funcionan las válvulas proporcionales?

Las electroválvulas proporcionales permiten controlar y regular un fluido en función de una señal eléctrica, que puede ser corriente o voltaje. La asociación de estas válvulas a una electrónica de pilotaje permite mejorar su nivel de precisión y por tanto, ampliar su campo de aplicación.

Su principal aplicación es el control de posición y de fuerza, ya que los movimientos son proporcionales y de precisión, lo que permite un manejo más exacto del paso de fluidos.

Se pueden clasificar en:

  • Válvulas de caudal: regulan esta entidad de manera continua entre un valor nulo y uno máximo. Por otra parte son válvulas distribuidoras con corredera, teniendo un número de vías y de posiciones variable.
  • Válvulas de presión: regulan este parámetro en su salida, igualmente de manera continua, entre un valor mínimo y un valor máximo, equivalente a la presión de entrada.

 

Diferencias entre electroválvulas accionadas por motor y las accionadas por solenoide

Las válvulas son los instrumentos de control más esenciales que pueden existir en la industria gracias a su diseño y materiales, entre sus funciones destacan la de abrir y cerrar; conectar y desconectar; regular, modular o aislar líquidos y gases. Normalmente, una válvula consta de dos partes; la parte motriz o actuador y el cuerpo.

Mientras el cuerpo es el encargado de controlar la cantidad de fluido que circula por ella, la parte motriz o actuador se encarga de aplicar la fuerza necesaria para obtener el movimiento del cuerpo para poder realizar la regulación.

Como actuadores podemos encontrarnos entre otros, los accionados por solenoide y los accionados por motor.

Los solenoides son dispositivos capaces de crear un campo magnético sumamente uniforme e intenso en su interior y muy débil en el exterior. Gracias a este campo magnético podemos obtener un movimiento lineal sobre un eje fabricado en materiales férricos que será el encargado de actuar sobre el cuerpo de la válvula.

Las electroválvulas accionadas por motor usualmente utilizan motores monofásicos de corriente alterna o continua, aunque también podemos encontrar otros tipos de motor dependiendo de la precisión y la fuerza que necesitemos.

 

Aplicaciones de electroválvulas accionadas por motor y por solenoide

La finalidad de una válvula controlada por solenoide es la misma que las controladas por motor, pero dependiendo del uso y la aplicación a la que destinemos esa válvula, será necesario elegir un sistema u otro.

Normalmente en aplicaciones en las que necesitemos un consumo de energía bajo, elegiremos las controladas por motor, ya que únicamente consumen energía en las transiciones entre un estado u otro, permitiéndonos pararlas en una posición concreta. Igualmente para válvulas de grandes dimensiones es mejor usar las controladas por motor ya que son mucho más fáciles de implementar.

En cambio, para aplicaciones en las que la prioridad sea la velocidad de transición es mejor utilizar las controladas por solenoides, ya que el movimiento lineal generado por el solenoide es muy rápido. Del mismo modo, si tenemos válvulas de pequeñas dimensiones es común utilizar este dispositivo ya que son muy fáciles de implementar.

 

¿Qué aspectos debemos tener en cuenta a la hora de escoger una válvula?

  • Fluido a controlar (características de viscosidad, pH…)
  • Rangos de Presión con los que se desea trabajar
  • Temperatura del fluido y del medio externo
  • Tipo de cañería o conexión
  • Características eléctricas de la válvula (rangos de voltaje que trabaja; CC o AC)
  • Fuerza necesaria
  • Velocidad de operación
  • Tiempo de funcionamiento

 

Como ya hemos comentado anteriormente, el uso de una tecnología u otra se verá condicionado por la aplicación final y las características que se busquen.

Mientras una electroválvula accionada por motor se suele emplear en sistemas de riego con control de caudal o presión, líneas hidráulicas de alta presión, equipos odontológicos y sistemas de suspensión en vehículos; las válvulas accionadas por solenoide son muy comunes en sistemas de refrigeración comercial, en el control de sistemas neumáticos industriales, compresores, cafeteras y calderas.

 

Entre las características de ambas tecnologías destacan:

Válvula accionada por motor:

  • Apertura variable (caudal) proporcional a la señal de mando
  • No requiere presión mínima de funcionamiento
  • Bajo consumo eléctrico
  • Posición de la válvula mantenida en caso de corte de la alimentación

Válvula accionada por solenoide:

  • Alta velocidad de transición
  • Simplicidad en la construcción
  • Bajo coste

Si tras leer este artículo todavía sigues teniendo dudas de qué tecnología es la más adecuada para ti, desde CLR, Compañía Levantina de Motorreductores, podemos ayudarte. Nuestro equipo de ingenieros tiene una amplia experiencia en proyectos con electroválvulas, algunos de ellos convirtiéndose en casos de éxito como las electroválvulas motorizadas para la regulación de fuerza en las suspensiones de vehículos, donde el mayor reto fue encontrar una solución en la que nuestros motorreductores funcionaran a máximo rendimiento soportando altos volúmenes de vibración y duras condiciones meteorológicas exteriores.

 

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