las válvulas solenoides son utilizadas en distintos procesos industriales y el mercado las ofrece una gran diversidad de modelos y accesorios, pero se sabe poco de cómo funcionan estos dispositivos, o por ejemplo, qué función cumple la bobina, por esta razón hemos seleccionado esta consulta para nuestro “Veto responde”.
Podemos definir una válvula solenoide como un dispositivo que tiene la finalidad de controlar el flujo de líquidos o gases y que es accionado eléctricamente, pudiendo además ser instalada en lugares remotos o de difícil acceso o sometidas a condiciones de trabajo hostiles. Puede ser controlada por interruptores eléctricos simples, o bien por interruptores termostáticos, de flotador, de baja presión, de alta presión, por reloj, o cualquier otro dispositivo que abra o cierre un circuito eléctrico.
Ahora bien, si quisiéramos definir de manera aún más entendible la función que cumple una válvula solenoide, una buena opción sería decir que es la misma que la de una llave de paso en nuestras casas, es decir, su función es controlar el suministro de gases y líquidos al abrir o cerrar un conducto de alimentación.
Control v/s regulación
A pesar de lo simple que resulta la idea anterior, muchas personas asumen erróneamente, que mediante una válvula solenoide podrán regular también la cantidad de líquido o de gases que se requiere dosificar para un determinado proceso. En este sentido es necesario diferenciar dos conceptos que pueden parecerse, pero que tienen una significancia distinta: “controlar” y “regular”.
Cuando hablamos de “Control”, nos estamos refiriendo a la capacidad que tienen las válvulas solenoides para de “abrir” o “cerrar” el paso de un fluido (todo o nada), que es distinto a “regular” el porcentaje de líquido o gas que deseamos dejar pasar, (para ello deberíamos utilizar una válvula motorizada). Las válvulas solenoides por tanto controlan flujo, pero no lo regulan, razón por la cual todas las válvulas tienen inicialmente dos posiciones “completamente abierta” o “completamente cerrada”. En el primer caso, cuando la posición inicial es abierta, estamos permitiendo el tránsito del fluido hasta que por una acción se cierre. En el segundo caso, cuando la posición inicial es completamente cerrada, no hay tránsito del fluido hasta que accionemos eléctricamente la válvula y abramos el conducto para permitir el flujo.
Por otra parte estas válvulas pueden usarse para controlar el flujo de muchos tipos de fluidos diferentes, por lo que debemos poner especial atención a los tipos de presiones (altas o bajas) a que estará sometida la válvula, a las temperaturas involucradas, la viscosidad del fluido y la resistencia que tienen los materiales de la válvula respecto del tipo de fluido y su capacidad corrosiva.
Principio de funcionamiento
Las válvulas solenoides están formadas por dos partes accionantes distintas, pero complementarias: el cuerpo de la válvula y un solenoide que se ubica dentro de la bobina eléctrica, es decir, el término «solenoide» no se refiere a la válvula misma, sino más bien a la bobina montada sobre ella. Cuando la bobina es energizada, se crea en esta (por acción del solenoide) una fuerte fuerza magnética que atrae un émbolo de acero magnético que se ubica en el centro de la bobina, este émbolo está unido por su parte baja a la aguja o vástago del cuerpo de la válvula, el cual cierra o abre el conducto por el cual fluye el flujo, este vástago cuenta con una superficie sellante llamada “asiento” que es la que permite un cierre seguro. Bajo esta mecánica de funcionamiento, basado en el magnetismo, es que operan todas las válvulas solenoides.
Tipos de válvulas solenoides
Existe en el marcado una amplia variedad de válvulas solenoides, para aplicaciones que van desde la industria petro-química hasta la automotriz. Dada esta diversidad, existen también diferentes formas de clasificarlas.
Una primera clasificación sería de tipo general
• Válvulas de acción directa
• Operadas por piloto
Por su forma:
• De dos vías
• De tres vías
• De cuatros vías o reversibles
Válvulas de acción directa: Estas se utilizan en sistemas con baja capacidad de flujo, en ellas cuando la bobina se energiza, el embolo es atraído hacia arriba, elevando a su vez la aguja y abriendo así el conducto de fluido.
Operadas por piloto: Las válvulas de solenoide operadas por piloto, utilizan una combinación de la bobina solenoide y la presión de la línea. En estas válvulas, el émbolo está unido a un vástago de aguja que cubre un orificio piloto en lugar del puerto principal. La presión de la línea mantiene cerrado un pistón flotante o independiente contra el puerto principal, aunque en algunos modelos de válvulas puede ser un diafragma. Hay tres tipos básicos de válvulas operadas por piloto; de pistón flotante, de diafragma flotante y de diafragma capturado. Las válvulas de solenoide operadas por piloto, requieren un diferencial mínimo de presión de apertura entre la entrada y la salida (aproximadamente 0.5 psi o más), para abrir el puerto principal y mantener al pistón o al diafragma en posición abierta.
Válvulas de dos vías: La válvula de dos vías es el tipo de válvula de solenoide más común, tiene una conexión de entrada y una de salida, y controla el flujo del fluido en una sola línea. Puede ser de acción directa u operada por piloto, dependiendo de la capacidad del sistema. Cada una de éstas puede ser “normalmente cerrada” o normalmente abierta”.
Válvulas de tres vías: Estas válvulas tienen una conexión de entrada y dos conexiones diferentes de salida. Son, básicamente, una combinación de la válvula de dos vías normalmente cerrada y de la válvula de dos vías normalmente abierta, en un solo cuerpo y con una sola bobina. La mayoría son del tipo “operadas por piloto”. Estas válvulas se utilizan principalmente en unidades de refrigeración comercial y en aire acondicionado, para recuperación de calor, para reducción de capacidad en los compresores y para deshielo con gas caliente, ya que están diseñadas para cumplir con los requerimientos en altas temperaturas y presiones que existen en el gas de descarga del compresor.
Válvulas de cuatro vías: Se conocen también como válvulas reversibles. Su uso es casi exclusivamente en bombas de calor, para seleccionar ya sea el ciclo de enfriamiento o el de calefacción, dependiendo del requerimiento. Estas válvulas tienen tres salidas y una entrada común. Una bomba de calor es un equipo central acondicionador de aire, con ciclo reversible. En el verano, el refrigerante absorbe calor del interior de la casa y lo expulsa al exterior. En el invierno, el ciclo se invierte, el refrigerante absorbe calor del exterior y lo libera dentro de la casa. El condensador y el evaporador son obligados a intercambiar funciones, invirtiendo el flujo de refrigerante, y la válvula de cuatro vías es la que se encarga de esto.
Válvulas solenoides que puede encontrar en Veto
Válvulas normalmente cerradas y normalmente abiertas
Finalmente es preciso agregar que las válvulas suelen tener también la denominación de Normalmente Cerrada o Normalmente Abierta:
En las que son normalmente cerradas, su estado normal (sin energizar), es estar cerrada al flujo, por lo que al ser accionadas (cuando se energiza la bobina) la válvula se abrirá para permitir el paso del flujo.
Por el contrario, en las válvulas que son normalmente abiertas, su estado natural (sin energizar) es estar abierta al flujo, de modo tal que al ser energizadas o accionadas, se cierran al mismo.
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