Guía para seleccionar electroválvulas

Antes de seleccionar una válvula solenoide, es esencial comprender a fondo los requisitos específicos de su aplicación. Esta guía describe los parámetros críticos a considerar al elegir válvulas solenoides. Al identificar qué parámetros son más relevantes para sus necesidades, puede utilizar eficientemente el filtro de la tienda en línea para encontrar válvulas que se ajusten precisamente a sus criterios.

Información importante

Estas son las pautas más importantes a la hora de seleccionar una electroválvula. Tenga en cuenta estas pautas antes de elegir una válvula.

• Las electroválvulas son muy sensibles a la suciedad y sólo funcionan con líquidos o aire limpios.
• Tenga en cuenta que las electroválvulas controladas indirectamente necesitan una diferencia de presión permanente de unos 0,5 bares para funcionar correctamente. Por lo tanto, no se pueden utilizar válvulas de accionamiento indirecto en un circuito cerrado o en sistemas con una baja presión de entrada. Las válvulas de accionamiento directo y semidirecto funcionan con un diferencial de presión a partir de 0 bar.
• Asegúrese de que el medio y la temperatura utilizados son compatibles con los materiales de la válvula, como el cuerpo y los materiales de la junta.
• Las electroválvulas se abren y cierran rápidamente (entre 10 y 1000 ms aproximadamente). Un uso inadecuado puede provocar transitorios de presión en el sistema(golpes de ariete).

Parámetros importantes

Esta es una lista de algunos parámetros clave que debe tener en cuenta a la hora de seleccionar una válvula:

1. Principio de funcionamiento
2. Función del circuito
3. Diámetro del tubo y tipo de rosca
4. Orificio, valor Kv y caudal
5. Medio (define la elección de los materiales de las válvulas)
6. Presión
7. Temperatura
8. Tiempo de respuesta
9. Voltaje
10. Grado de protección IP

Principio de operación

Hay diferentes tipos de electroválvulas, cada una con diferentes principios de funcionamiento:

• Funcionamiento directo (a partir de 0 bar)
• Funcionamiento semidirecto (a partir de 0 bar)
• Accionamiento indirecto (se requiere un diferencial de presión, normalmente de al menos 0,5 bar)

Es importante elegir el principio de funcionamiento correcto. Las válvulas de accionamiento directo funcionan a partir de 0 bar. En la válvula hay un pequeño orificio que está sellado por un émbolo con una junta de polímero. Si el solenoide (electroimán) recibe energía eléctrica, el émbolo se levanta por la fuerza electromagnética y la válvula se abre. Este principio se utiliza a menudo para válvulas pequeñas y es adecuado para caudales pequeños. Para caudales mayores, se recomienda una válvula de accionamiento semidirecto o indirecto. Ambos aprovechan la presión del medio para abrir y cerrar la válvula. Las válvulas de accionamiento semidirecto funcionan a partir de 0 bar y suelen tener una bobina más potente que las de accionamiento indirecto. Las válvulas de accionamiento indirecto necesitan una diferencia de presión permanente de unos 0,5 bares para funcionar correctamente. La ventaja de las válvulas de accionamiento indirecto es que, por lo general, pueden controlar grandes caudales con una bobina relativamente pequeña y, por tanto, tienen un consumo de energía reducido.

Compruebe si existe un diferencial de presión permanente sobre la válvula de al menos 0,5 bar. En este caso, se puede elegir una válvula de accionamiento indirecto (por supuesto, en este caso también se permite una válvula semidirecta). Si no es el caso (baja presión de entrada, circuito cerrado, ..), elija una electroválvula de mando (semi)directo.

Para una explicación detallada de los principios de funcionamiento, puede leer el artículo sobre los tipos de electroválvulas.

Función del circuito

La función del circuito expresa qué función tiene una válvula en el circuito. Se explicarán las funciones más importantes del circuito.

2/2 vías

2/2 vías significa que la válvula tiene dos puertos (de entrada y de salida) y dos posiciones (abierta y cerrada). La mayoría de las válvulas de 2/2 vías son normalmente cerradas (o NC). Esto significa que la válvula está cerrada cuando no está alimentada, y se abre en cuanto la bobina recibe energía eléctrica. Una electroválvula normalmente abierta (NO) funciona de forma inversa: la válvula está abierta cuando no recibe energía y se cierra cuando la bobina recibe energía eléctrica. La mayoría de las válvulas de 2/2 vías sólo pueden utilizarse en un sentido de flujo. Suele indicarse con una flecha en la carcasa.

El cuadrado de la derecha indica el flujo en posición descargada, y el de la izquierda la posición energizada. Lea el artículo sobre los símbolos de las válvulas para obtener una explicación más detallada.

3/2 vías

Una válvula de 3/2 vías tiene tres puertos y dos posiciones. Las electroválvulas de 3/2 vías suelen ser de accionamiento directo y funcionan a partir de 0 bar. Suelen tener orificios pequeños, lo que los hace adecuados sólo para caudales pequeños. Si necesita un orificio mayor, podría considerar una válvula de bola eléctrica de 3 vías. Hay varias opciones para la función del circuito, como normalmente cerrado (A), normalmente abierto (B), desviado (C) y universal (D). Estas funciones pueden visualizarse mediante los siguientes diagramas:

Diámetro del tubo y tipo de rosca

Los puertos de las electroválvulas suelen tener rosca hembra. El tipo de rosca es, en la mayoría de los casos, British Standard Pipe Parallel (BSPP), denotado por la letra G (por ejemplo, G1/4 pulgadas). El tamaño de la rosca se indica en pulgadas. Tenga en cuenta que este tamaño no es el mismo que el diámetro del tubo. La siguiente tabla muestra algunos tamaños estándar con los datos de la rosca:

Tamaño BSP (pulg.)	paso de rosca/pulgada	paso de rosca mm	profundidad de la rosca mm	diámetro exterior mm	diámetro central mm	diámetro interior mm
1/8	28	0,907	0,581	9,728	9,147	8,566
1/4	19	1,337	0,856	13,157	12,301	11,445
3/8	19	1,337	0,856	16,662	15,806	14,950
1/2	14	1,814	1,162	20,955	19,793	18,631
3/4	14	1,814	1,162	26,441	25,279	24,177
1	11	2,309	1,479	33,249	31,770	30,291
1 1/4	11	2,309	1,479	41,910	40,431	38,952
1 1/2	11	2,309	1,479	47,803	46,324	44,845
2	11	2,309	1,479	59,614	58,135	56,656

Nuestra gama de accesorios permite conectar una electroválvula a casi cualquier tipo de sistema de tuberías:

Tipo de tubo	Equipamiento	Ejemplo
Gas de la tubería de agua	Racor de compresión
	Racor rápido
	Lengüeta de cola de manguera
Tubo de PVC	Accesorio de PVC
Manguera de polietileno	Racor de compresión
Adaptadores	Nipple
	Casquillo reductor
	Adaptador
	Enchufe

Orificio, valor Kv y caudal

La resistencia al flujo de una electroválvula depende de la forma del cuerpo de la válvula y del diámetro del orificio de la misma. El orificio es el diámetro (mm) del agujero que se cerrará en la válvula, como se muestra en el dibujo seccional de abajo (A). A menudo se aplica lo siguiente: cuanto más grandes sean las conexiones de las tuberías de la válvula, mayor será el orificio.

La resistencia al flujo de la válvula se expresa en el coeficiente de flujo Kv. Más información sobre Kv en nuestro artículo sobre la calculadora de Kv. Esta constante indica la cantidad de agua en^m3/hora que pasa por la válvula a una presión de 1 bar a 20°C. Cuanto mayor sea el valor Kv, mayor será el caudal a una presión determinada. El caudal se calcula mediante la siguiente fórmula:

Dónde:

Q = Caudal [^m3/hora]
Kv = Coeficiente de caudal
dp = Presión diferencial entre la entrada y la salida [bar]
SG = Gravedad específica (agua = 1)

Ejemplo

Una electroválvula con un valor Kv de 1,25 se conecta a una tubería de agua con una presión de 2 bares. Después de la electroválvula hay una tubería de 1 m con salida libre y una caída de presión despreciable. Por lo tanto, se supone que la caída de presión sobre la válvula es de 2 bares. El peso específico del agua es 1. Se puede calcular el caudal:

El caudal se indica en^m3/h, pero puede convertirse fácilmente en litros por minuto: 1.77*1000/60= 29,5 l/min.

En el caso de los gases y líquidos distintos del agua, hay que utilizar otras fórmulas para calcular el caudal. Para las fórmulas y más explicaciones, lea el artículo sobre los principios de flujo.

Para la mayoría de las aplicaciones, es importante que la electroválvula tenga el tamaño y la capacidad de caudal adecuados. El valor Kv es un buen criterio de selección para elegir una válvula con la capacidad necesaria. Si prefiere elegir el tamaño adecuado para la válvula de forma intuitiva, puede utilizar el tamaño del orificio o de la conexión de la tubería como punto de partida.

Medio (determina la elección de los materiales)

Las electroválvulas se utilizan para líquidos y gases neutros. Pueden ser, por ejemplo, aceites, lubricantes, combustibles, agua, aire o vapor. Al seleccionar una electroválvula, es importante que los materiales sean compatibles con el medio. El cuerpo de latón es el más común para las electroválvulas y es adecuado para la mayoría de las sustancias. Los materiales de las juntas, como el FKM (Viton) y el EPDM, tienen propiedades específicas que los hacen adecuados para diferentes aplicaciones. Lea el artículo sobre la resistencia química de los materiales para obtener una lista completa de medios con materiales de válvulas compatibles.

Presión:

La presión de funcionamiento del sistema es importante para la elección de una electroválvula. Si se supera la presión máxima especificada, pueden producirse situaciones peligrosas y la válvula puede reventar o dañarse. Tenga en cuenta que la presión máxima suele estar asociada a un tipo de medio. Así que puede haber un valor diferente para los gases o los líquidos. Quizá sea aún más importante la diferencia de presión mínima entre la entrada y la salida (véase el apartado Principio de funcionamiento). La diferencia de presión mínima y máxima suele expresarse en bares.

Rango de temperaturas:

Tenga en cuenta la especificación de la temperatura mínima y máxima al seleccionar la electroválvula adecuada. Se recomienda no utilizar las válvulas de agua por debajo de 0°C por el riesgo de congelación. El artículo Resistencia química de los materiales contiene información sobre las propiedades térmicas de los materiales de las válvulas.

Tiempo de respuesta

El tiempo de respuesta de una electroválvula se define como el intervalo entre el momento de la activación del solenoide hasta que la presión ha descendido al 10% o se ha elevado al 90% de la presión máxima de prueba. Si la presión nominal máxima de funcionamiento de una válvula es superior a seis bares, el tiempo de respuesta se medirá a seis bares. El tiempo de respuesta depende de la construcción de la válvula, las propiedades de la bobina, la presión atmosférica y la viscosidad del medio. El tiempo de respuesta de las válvulas de CC es un poco más lento que el de las válvulas de CA. Las válvulas de accionamiento directo suelen ser más rápidas que las indirectas. Los valores habituales para las válvulas de accionamiento directo están entre 5 y 50 ms. En el caso de las válvulas de accionamiento indirecto, los tiempos de respuesta oscilan entre 50 ms en las versiones pequeñas y 1500 ms en las grandes. En algunas aplicaciones no se desea un tiempo de respuesta corto, por ejemplo para evitar el golpe de ariete. Las válvulas de cierre rápido pueden provocar ondas de presión en el circuito, lo que puede causar daños en las tuberías u otros componentes. Si esto ocurre en su sistema, puede leer los consejos de instalación.

Tensión y bobina

La finalidad de la bobina de la electroválvula es convertir la energía eléctrica en movimiento. La bobina está hecha de alambre de cobre que se enrolla alrededor de un tubo. En el núcleo hay un émbolo de material ferromagnético. Cuando una corriente eléctrica circula por la bobina, se crea un campo magnético. El campo magnético ejerce una fuerza sobre el émbolo para que se ponga en movimiento. Este principio abrirá o cerrará la válvula.

Las bobinas están disponibles para corriente continua (DC) y corriente alterna (AC) a diferentes voltajes. La elección tiene un efecto sobre la característica de la válvula. Las electroválvulas de JP Fluid Control están estandarizadas, lo que significa que la mayoría de los tipos de bobinas pueden utilizarse en combinación con una variedad de series de electroválvulas.

Una pregunta frecuente es si la polaridad es importante para una bobina de CC. En la mayoría de los casos no se requiere polaridad para las bobinas de CC, sólo cuando se utiliza un temporizador o un conector LED, la polaridad es importante para estos componentes adicionales.

La seguridad eléctrica es una ventaja de las bobinas de baja tensión. A tensiones más altas, la corriente es menor. Las bobinas de CA son un poco más potentes que las de CC del mismo tipo, debido a las propiedades de irrupción.

La mayoría de las electroválvulas de JP Fluid Control se suministran con un conector DIN. Esto permite un cambio rápido de la bobina y, además, la bobina está bien protegida contra la humedad.

Grado de protección IP

El grado de protección IP (Ingress Protection), o código IP, es una marca en los dispositivos eléctricos que indica el grado de protección contra el acceso a partes peligrosas y la entrada de agua, polvo y también partes del cuerpo. El código se define en la norma internacional IEC 60529. La clasificación IP consta de dos dígitos. La primera cifra indica el grado de protección contra el acceso a partes peligrosas y la entrada de objetos. La segunda cifra indica el grado de protección contra la humedad. Opcionalmente, un último dígito muestra la resistencia contra el contacto con componentes peligrosos. La mayoría de las bobinas de las válvulas solenoides de JP Fluid Control tienen una clasificación IP-65. La siguiente tabla muestra el significado de los dos primeros dígitos de la codificación.

Primer dígito. Protección contra el acceso a partes peligrosas y la entrada de objetos:

(1) - Sin protección
(2) - Objetos > 50 mm
(3) - Objetos > 12 mm
(4) - Objetos > 2,5 mm
(5) - Objetos > 1,0 mm
(6) - Polvo protegido
(7) - Polvo apretado

Segundo dígito. Grado de protección contra la entrada de agua:

(1) - Sin protección
(2) - Goteo de agua (vertical)
(3) - Agua que gotea (inclinada 15°)
(4) - Pulverización de agua
(5) - Salpicaduras de agua
(6) - Chorros de agua
(7) - Potentes chorros de agua
(8) - Potentes chorros de agua de alta presión
(9) - Inmersión (hasta 1m)