Le elettrovalvole sono componenti ampiamente utilizzati negli impianti idraulici e pneumatici, garantendo una regolazione dei flussi completamente automatizzata. Il loro impiego è largamente diffuso non solo negli impianti idraulici, ma anche in elettrodomestici come lavatrici e lavastoviglie, dove occorre erogare o interrompere flussi in modo veloce ed automatico.
Grazie al loro impiego, è possibile automatizzare completamente un impianto ed eliminare l’intervento manuale; inoltre, consentono una regolazione dei flussi estremamente precisa, sicura e veloce, cosa non ottenibile operando a mano.
Cosa sono le Elettrovalvole Idrauliche?
Le elettrovalvole idrauliche si possono definire banalmente come dei rubinetti che consentono di essere comandati a distanza tramite una centralina. Possono essere impiegate per regolare il flusso di liquidi di vario tipo come acqua, olio, carburanti, fluidi termovettori oppure di sostanze gassose.
Oggi, queste elettrovalvole, sono sempre più impiegate in una vasta gamma di applicazioni e ambienti industriali. Le elettrovalvole sono ormai diffusissime e, oltre che per l’impiego industriale o di laboratorio, sono presenti in piccoli e grandi elettrodomestici perché hanno applicazioni quasi illimitate.
Principio di Funzionamento
In parole semplici, le solenoidi utilizzano una bobina elettromagnetica - o elettromagnete - per aprire e chiudere la valvola stessa. In un’elettrovalvola standard come quella a spola idraulica, o quella a fungo, la valvola è collegata al pistone, ai perni di bloccaggio o ad altri dispositivi simili, attraverso un sistema a molla. A seguito di sollecitazione elettrica, il filo della bobina - avvolto all’esterno del nucleo - crea un campo magnetico all’interno del tubo.
Come già detto in precedenza, l’impostazione di apertura o chiusura della valvola dipenderà dalla configurazione specifica e dal tipo di solenoide e del controller del solenoide scelti.
Vale la pena notare che, in termini di fluidodinamica, per valvola “normalmente aperta” (ovvero abilitata al flusso) s’intende l’esatto opposto rispetto alle porte “normalmente aperte” dei sistemi elettronici. In quest’ultimo caso, un interruttore o cancello “normalmente aperto” suggerisce che il circuito è effettivamente interrotto fino ad attivazione o chiusura.
Tipi di Elettrovalvole
Esistono diversi tipi di elettrovalvole divise per caratteristiche come tipo di alimentazione, disposizione dei condotti interni, sostanza utilizzabile e pressioni di funzionamento (minime o massime).
- Elettrovalvole monostabili: questo tipo di valvola è dotata di un solo solenoide e di una molla.
- Elettrovalvole pilotate: l’apertura o la chiusura della valvola è alimentata dall’energia immagazzinata nel fluido o nel gas pressurizzato.
Materiali di Costruzione
Un’altra distinzione tra le varie elettrovalvole idrauliche può essere fatta in base al materiale di costruzione, che può essere di plastica, di ottone e di acciaio inox.
- Per quanto riguarda le elettrovalvole di plastica, sono impiegate in campo alimentare o chimico.
- Quelle in ottone per gas inerti o liquidi, come acqua, petrolio, olio.
- Negli impianti in cui il flusso è composto da sostanze corrosive o fluidi alimentari a rischio contaminazione, invece, vengono utilizzare le elettrovalvole in acciaio inossidabile.
Configurazione delle Vie e delle Posizioni
A seconda della conformazione dell’impianto si sceglierà se acquistarne una a 2 vie o multivia e con quante posizioni. I numeri che si trovano accanto ai vari modelli di elettrovalvole (Es. 3/2) indicano proprio rispettivamente il numero delle vie e quello delle posizioni possibili.
Può essere necessario in alcuni casi avere una regolazione del flusso proporzionata alla quantità di corrente erogata. In questo caso bisogna scegliere un’elettrovalvola proporzionale che non si limita al semplice aprirsi o chiudersi totalmente.
Componenti e Caratteristiche delle Bobine
Dal blocco sporgono le connessioni elettriche a cui fanno capo l’avvolgimento e la connessione con il circuito di terra collegato alla struttura metallica che supporta l’avvolgimento. Se l’elettromagnete viene alimentato alla tensione nominale UN, l’avvolgimento è percorso da una corrente nominale IN. Quando l’avvolgimento è percorso dalla corrente, esso si riscalda a causa dell’effetto Joule (P = R · I2); il riscaldamento, inoltre, è in funzione del tempo t durante il quale la bobina viene alimentata.
- Elettromagneti in corrente continua: sono caratterizzati da un circuito magnetico ad alto rendimento e meccanicamente semplice e robusto. Vengono perciò utilizzati quando sono necessarie elevate cadenze ed elevate corse.
- Bobine in corrente alternata: generano un campo magnetico alternato di direzione costante che attira il nucleo mobile all’interno del solenoide. Sono caratterizzate da un’elevata corrente di spunto con il vantaggio di avere dei ridotti tempi di intervento. Queste bobine, inoltre, si riscaldano a causa della corrente che le attraversa. Il valore della corrente dipende dalla lunghezza della corsa e dalla resistenza R dell’avvolgimento.
Le bobine per elettrovalvole vengono costruite per tensioni di funzionamento di 24, 48, 110 e 220 V in AC, con una tolleranza di +10%÷15%, e di 12, 24, 48 e 110 V in DC, con una tolleranza di ±10%, con potenze che variano da 3,5 a 5 VA in AC e da 2 a 4 W in DC.
Elettrovalvole Oleodinamiche
Un’elettrovalvola oleodinamica è un dispositivo che utilizza l’energia elettrica per controllare il flusso di un fluido idraulico, generalmente olio. È composta da due parti principali: la valvola meccanica e il solenoide elettrico. Il solenoide è una bobina elettrica che, una volta alimentata, genera un campo magnetico. L’utilizzo di elettrovalvole è essenziale in quanto consente di comandare a distanza il flusso di fluidi ad alta pressione con precisione e rapidità, aumentando l’efficienza del sistema oleodinamico.
Il funzionamento di un’elettrovalvola oleodinamica inizia con il segnale elettrico inviato al solenoide. Quando il solenoide riceve la corrente elettrica, genera un campo magnetico che muove il pistone interno. Le elettrovalvole possono essere normalmente aperte o normalmente chiuse.
- Una elettrovalvola normalmente chiusa blocca il passaggio del fluido fino a quando il solenoide non viene alimentato.
- Una elettrovalvola normalmente aperta consente il passaggio del fluido fino a quando non viene inviata la corrente elettrica che la chiude.
Le elettrovalvole oleodinamiche sono componenti essenziali per garantire il controllo fluido e sicuro all’interno di sistemi complessi. Grazie alla loro capacità di reagire rapidamente ai comandi elettrici e di gestire in modo efficiente fluidi ad alta pressione, rappresentano un elemento indispensabile per molte applicazioni industriali.
Tipi di Elettrovalvole Oleodinamiche
- Elettrovalvole a due vie: queste valvole hanno due aperture, una per l’ingresso e una per l’uscita del fluido.
- Elettrovalvole a tre vie: dispongono di un’apertura in più, consentendo di deviare il flusso verso altre linee.
Come Scegliere l'Elettrovalvola Giusta
Esistono numerosi modelli di valvole a solenoidi e questo da un lato consente di poter trovare la valvola ideale, quella con esattamente tutte le caratteristiche necessarie all’utilizzo cui è destinata, d’altro canto tanta offerta può generare un po’ di confusione, almeno a prima vista.
Quando si sta scegliendo un’elettrovalvola è importante osservare i seguenti requisiti:
- Portata: una valvola troppo grande o sovralimentata non sarà conveniente e rischia di sprecare fluidi mentre una valvola troppo piccola o sottodimensionata non sarà in grado di fornire un corretto funzionamento dell’impianto.
- Compatibilità col fluido: è importante scegliere sempre la valvola adatta al fluido col quale dovrà lavorare (acqua, aria, vapore, oli, carburante, o qualsiasi altro mezzo).
- Pressione: La pressione deve essere bilanciata con i requisiti di sistema per prestazioni ottimali.
- Temperatura.
- Tipo di montaggio.
Seguire le linee guida dei produttori è comunque una buona pratica al fine di validare i requisiti minimi (o massimi necessari). L’acquisto di una valvola i cui parametri operativi espressi siano pari o leggermente superiori, è solitamente un buon approccio, ma attenzione a non eccedere. Pena, il sistema nel quale la valvola viene installata potrebbe non rispondere nel modo ottimale ed essere causa di altri problemi.
Un altro fattore da non sottovalutare è l’ambiente di applicazione, infatti molte di queste valvole sono sensibili all’umidità.
Tipi Operativi e Funzionali
I solenoidi in vendita oggi offrono caratteristiche specifiche nelle seguenti aree:
- Elettrovalvola per gas
- Elettrovalvola per acqua
- Elettrovalvola per aria compressa
- Elettrovalvola pneumatica
- Elettrovalvola per alta pressione
Di seguito, ti presentiamo una breve panoramica di alcune specifiche fondamentali che un’acquirente dovrebbe sempre considerare per una corretta scelta:
- Elettrovalvole a comando diretto: il solenoide sollecitato agisce direttamente sul pistone o sull’armatura della valvola e pertanto la capacità di limitare o abilitare il flusso dipende dalla potenza nominale del componente.
- Elettrovalvole pilotate: l’apertura o la chiusura della valvola è alimentata dall’energia immagazzinata nel fluido o nel gas pressurizzato. Ciò avviene attraverso una particolare valvola ad azione diretta che reagisce al bilanciamento della pressione su entrambi i lati dell’attuatore (spesso un diaframma).
Così facendo i solenoidi possono essere pilotati internamente o esternamente.
- Le elettrovalvole pilotate internamente tendono ad essere utilizzate per sistemi a pressione più elevata.
- Quelle pilotate esternamente si basano su un componente terzo, come una molla o un'armatura, che spinge o tira la valvola/diaframma nella direzione richiesta, lavorando in combinazione con differenziali di pressione generalmente più bassi.
Modelli Comuni di Funzionamento
- Normalmente chiuso
- Normalmente aperto
- Doppi solenoidi
- Valvola di controllo elettronica (PWM)
Modelli Comuni di Meccanismo Interno delle Valvole
- A fungo
- Diaframma
- A spola
Esiste inoltre una vasta gamma di adattatori e supporti per elettrovalvole. La maggior parte dei solenoidi è costruita con un sistema modulare, cioè costituita da pezzi intercambiabili.
Tipi di Elettrovalvole: Uno Schema Dettagliato
Abbiamo finora elencato, per sommi capi, alcune caratteristiche o tipi operativi di elettrovalvole a solenoidi in vendita sul mercato. Per avere uno schema più utile e dettagliato dei diversi tipi di elettrovalvola esamineremo ora più da vicino “come” i vari formati disponibili di solenoide sono progettati e realizzati.
Elettrovalvole a Due Vie
Le elettrovalvole a due vie sono tra i tipi più semplici disponibili: in sostanza, controllano semplicemente una porta di ingresso e una di uscita che aprono o chiudono ogni volta che ricevono il segnale elettrico. Sono disponibili nelle varietà "normalmente aperte" e "normalmente chiuse" a seconda che le applicazioni richiedono che il flusso sia limitato o abilitato nelle condizioni standard.
Elettrovalvole a Tre Vie
Le elettrovalvole a tre vie hanno tre porte di ingresso/uscita e due valvole sigilli, uno dei quali sarà sempre aperto mentre l’altro sempre chiuso durante la modalità normale (inattiva). In risposta ad un input elettrico, lo stato aperto/chiuso di queste due valvole viene invertito, consentendo il controllo di varie operazioni della valvola.
Elettrovalvole per Sistemi di Irrigazione
Se hai un sistema di irrigazione, probabilmente hai sentito parlare di elettrovalvole. Un'elettrovalvola è un componente idraulico che regola il flusso d'acqua in un sistema di irrigazione. Si tratta di un dispositivo elettromeccanico che utilizza un campo elettromagnetico per aprire o chiudere un passaggio d'acqua all'interno del tubo dell'irrigatore. L'elettrovalvola si compone di una bobina, un nucleo mobile e un corpo valvola.
Le elettrovalvole sono disponibili in diverse dimensioni e modelli, a seconda delle esigenze del sistema di irrigazione.
Quando si sceglie un’elettrovalvola per irrigazione, è importante considerare:
- Portata: la portata dell'elettrovalvola, ovvero la quantità d'acqua che può gestire, deve essere adeguata alla dimensione del tuo sistema di irrigazione.
- Pressione: la pressione dell'acqua nel tuo sistema di irrigazione può variare a seconda della posizione dell'irrigatore.
- Compatibilità: assicurati che l'elettrovalvola che scegli sia compatibile con il tuo sistema di irrigazione.
- Materiali: le elettrovalvole sono disponibili in diversi materiali, come plastica o metallo.
In sintesi, l'elettrovalvola è un componente importante per il funzionamento del tuo sistema di irrigazione e scegliere il modello giusto può fare la differenza per la corretta irrigazione dei tuoi spazi.
La maggioranza delle elettrovalvole oggi presenti sul mercato sono realizzate con materiali robusti e resistenti alla corrosione.
Bisogna valutare attentamente il tipo di impianto su cui verrà installata l’elettrovalvola per scegliere quella più adatta.
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