Electroválvula de Acción Indirecta

Las electroválvulas se utilizan ampliamente en diversas industrias para controlar el flujo de líquidos y gases. Una electroválvula de acción indirecta emplea la presión diferencial del fluido para controlar la válvula. Este artículo explora las características, construcción, ventajas y desventajas de las electroválvulas de acción indirecta, junto con una comparación con otros tipos de válvulas, incluyendo:

• Electroválvulas de acción directa
• Electroválvula semidirecta

Lea nuestro artículo sobre electroválvulas para conocer la construcción, el funcionamiento y las aplicaciones de las electroválvulas.

Índice de contenidos

• Construcción y funcionamiento
• Ventajas
• Desventajas
• Comparación con otros tipos de electroválvulas
• Conclusión
• PREGUNTAS FRECUENTES

Construcción y funcionamiento

Una electroválvula de acción indirecta, también llamada válvula pilotada, utiliza un solenoide para controlar el flujo de fluidos a través de un sistema. Se denomina de acción indirecta porque el solenoide no abre ni cierra directamente la válvula, sino que controla la presión que acciona la válvula. La figura 2 muestra la construcción de una electroválvula de acción indirecta.

Construcción

• La válvula consta de un cuerpo de válvula (figura 2, letra J), una junta (figura 2, letra H), un diafragma (figura 2, letra D) y una bobina (figura 2, letra F).
• El cuerpo de la válvula aloja el diafragma y el asiento de la válvula, que controla el flujo del fluido.
• La bobina magnética se monta en el cuerpo de la válvula y se excita para activar la válvula.

Trabajar en

Los puertos de entrada y salida están separados por una membrana de goma llamada diafragma, que tiene una zona de cámara inferior y otra superior. La membrana tiene un pequeño orificio para que el medio pueda fluir desde la entrada a ambas cámaras, igualando la presión entre ellas. La figura 2 muestra que hay más superficie que empuja la membrana desde la cámara superior que desde la inferior, lo que provoca una fuerza descendente y cierra la membrana contra el asiento de la válvula. Para una electroválvula normalmente cerrada, el muelle también ayuda a este cierre.

Cuando la corriente eléctrica pasa por la bobina del solenoide, genera un campo magnético que magnetiza el émbolo (Figura 2 etiquetada C) y hace que se mueva hacia arriba. Este movimiento ascendente provoca la apertura de un pequeño orificio piloto. Esto hace que disminuya la presión en la cámara superior, lo que provoca una presión ascendente en el diafragma. Esto abre la válvula y conecta la cámara superior con el puerto de salida (Figura 2 derecha).

Una vez que cesa la corriente eléctrica, el puerto piloto se cierra y aumenta la presión en la cámara superior, lo que provoca el cierre de la válvula. Una válvula normalmente abierta contiene los mismos componentes pero funciona de forma opuesta. Lea nuestro artículo sobre piezas de electroválvulas para obtener más detalles sobre cada pieza de una electroválvula.

Ventajas

• Aplicaciones de alta presión y gran caudal: Las electroválvulas de acción indirecta son idóneas para aplicaciones de alta presión y grandes caudales. Es posible que las electroválvulas de acción directa no generen suficiente fuerza para superar presiones de fluido elevadas sin una bobina de gran tamaño.
  • El solenoide de una electroválvula de acción indirecta controla el caudal a través del pequeño canal piloto, por lo que los solenoides pequeños son adecuados para las válvulas indirectas. Esto hace que las electroválvulas indirectas sean adecuadas para aplicaciones con grandes diámetros de tubería, diferenciales de presión suficientes y caudales elevados.
• El coste: Para sistemas de gran caudal o alta presión, las electroválvulas de acción indirecta son más económicas. Sin embargo, estas válvulas son menos económicas que las de acción directa para sistemas de bajo caudal y baja presión.
• Bajo consumo de energía: Una electroválvula pilotada consume menos energía, ya que sólo necesita controlar el caudal de fluido a través de un pequeño canal piloto.
  • El solenoide puede ser relativamente pequeño, lo que significa que consume relativamente poca energía porque sólo necesita generar la fuerza suficiente para superar la diferencia de presión del canal piloto. La potencia necesaria suele oscilar entre 0,1 y 0,2 vatios. Las electroválvulas de acción indirecta pueden activarse con frecuencia o funcionar durante largos periodos sin sobrecalentarse.

Desventajas

• Tiempo de respuesta lento: Las válvulas de acción indirecta dependen de la presión del fluido en el sistema para accionar la válvula, que puede tardar más en acumularse y accionar la válvula.
• Fugas: Las electroválvulas de acción indirecta pueden ser más propensas a fugas y fallos de funcionamiento debido a sus múltiples componentes y superficies de sellado.
• Pureza de medios: Una electroválvula pilotada suele tener un diseño más complejo e incluye una válvula piloto adicional que controla el caudal de la válvula principal. Esta válvula piloto puede tener orificios más pequeños o pasajes más susceptibles a bloqueos o contaminación por partículas o desechos en el medio. Por lo tanto, es importante asegurarse de que el medio utilizado en una electroválvula pilotada sea lo más puro posible para evitar atascos o fallos de funcionamiento.
• Control de flujo unidireccional: Las electroválvulas de acción indirecta controlan el caudal del fluido sólo en una dirección debido al diseño especializado que implica el diafragma y el puerto piloto.

Comparación con otros tipos de electroválvulas

La elección del tipo adecuado de electroválvula depende de los requisitos específicos de la aplicación, como el tipo de fluido, el caudal, la presión, la temperatura y las condiciones ambientales. En la tabla 1 se resumen los distintos factores que hay que tener en cuenta a la hora de elegir entre distintos tipos de electroválvulas.

Tipo de electroválvula	Tolerancia a la presión	Diferencia de presión	Velocidad	Consumo de energía	Vida útil de la bobina	Capacidad de caudal	Pureza de los medios	Coste
Actuación directa	Adecuado para presiones bajas, cero y negativas	No se requiere diferencia de presión	Rápido	Alta (5-20 W)	Menos	Bajo, normalmente a (Kv < 0,865)	Pueden manejar más restos de fluido que los indirectos o semidirectos, pero se recomienda utilizar un filtro.	Bajo coste inicial para sistemas de bajo caudal, el coste aumenta a medida que aumenta el caudal
Actuación indirecta	Aplicaciones de alta presión.	Presión diferencial mínima de 0,5 bar (7,3 psi)	Lento	Bajo (0,1-0,2W)	Medio	Alta, típicamente a (Kv > 2,6)	Los residuos pueden obstruir el diafragma. El uso de un colador puede aumentar la contrapresión y reducir la eficacia.	Económico para sistemas de gran caudal
Actuación semidirecta	Adecuado para presiones bajas y altas	No se requiere diferencia de presión	Medio	Bajo	Alta	Alta, típicamente a (Kv > 2,6)	Los residuos pueden obstruir el diafragma. Montar un colador antes de la electroválvula puede evitar atascos.	Económico para sistemas de gran caudal

Tabla 1: Comparación entre electroválvulas de acción directa, indirecta y semidirecta

Conclusión

Las electroválvulas de acción indirecta son una opción adecuada para aplicaciones que requieren caudales y presiones elevados. Sin embargo, estas válvulas pueden tardar algún tiempo en accionarse; por lo tanto, suelen utilizarse en sistemas en los que es aceptable un tiempo de respuesta más lento, como en sistemas de agua u otras aplicaciones de manipulación de fluidos en las que un retraso en la respuesta no afectará negativamente al rendimiento del sistema.

Lea nuestros artículos sobre electroválvulas de humidificación, vacío y agua para obtener más información sobre las aplicaciones específicas de las electroválvulas.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Cuáles son las aplicaciones habituales de las electroválvulas de accionamiento indirecto?

Las electroválvulas de accionamiento indirecto se utilizan habitualmente para controlar fluidos en sistemas de tratamiento y distribución de agua, agricultura y automatización industrial.