Ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα σωληνοειδούς: πού χρησιμοποιείται + τύποι και αρχή λειτουργίας

Εκτός από τις συμβατικές χειροκίνητες βαλβίδες, στο κατάστημα μπορείτε να δείτε επίσης μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα σωληνοειδούς αυτόματης λειτουργίας. Σας επιτρέπει όχι μόνο να ελέγχετε τη ροή υγρών και αερίων σε σωληνώσεις από απόσταση, αλλά και να αυτοματοποιείτε αυτή τη διαδικασία.

Τέτοιες συσκευές διαφέρουν ως προς την εσωτερική κατασκευή και τον σκοπό. Ωστόσο, η αρχή λειτουργίας είναι ίδια για όλες – το κλείσιμο/άνοιγμα της βαλβίδας γίνεται με την ενεργοποίηση του ηλεκτρομαγνήτη.

Σε αυτό το άρθρο θα εξετάσουμε γιατί χρειάζεται μια τέτοια βαλβίδα και πώς λειτουργεί. Επίσης, θα μιλήσουμε για τις βασικές ποικιλίες των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων σωληνοειδούς.

Γιατί χρειάζεται μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα;

Οι σωληνοειδείς βαλβίδες είναι μια κατηγορία σύγχρονου εξοπλισμού διακοπής για σωληνώσεις ποικίλων χρήσεων. Στην καθημερινή ζωή, τέτοιες ηλεκτροβαλβίδες χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα, ειδικά μηχανήματα, συστήματα ύδρευσης και συστήματα αυτόματης άρδευσης και θέρμανσης.

Επίσης, χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία για τη ρύθμιση της ροής και τον έλεγχο της μεταφοράς διαφόρων υγρών και αερίων.

Η σωληνοειδής ηλεκτροβαλβίδα ανήκει σε εξοπλισμό που εξαρτάται από την τροφοδοσία, για να ενεργοποιηθεί για άνοιγμα ή κλείσιμο χρειάζεται ηλεκτρική τροφοδοσία.

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για νερό ή αέριο δεν διαθέτει εσωτερικούς αισθητήρες. Με αυτήν μπορούμε μόνο να ρυθμίσουμε ή να κλείσουμε εντελώς τη ροή του μέσου εργασίας. Εάν απαιτείται αυτοματοποίηση αυτών των διαδικασιών, θα πρέπει να εγκατασταθούν επιπλέον εξωτερικά όργανα μέτρησης, συνδέοντας τη λειτουργία της ηλεκτροβαλβίδας σε αυτά.

Για παράδειγμα, χρησιμοποιήστε επιπλέον σε συνδυασμό έναν ελεγκτή και έναν αισθητήρα διαρροής νερού, ώστε τη στιγμή ανίχνευσης διαρροής η σωληνοειδής βαλβίδα να λαμβάνει την αντίστοιχη εντολή από τον ελεγκτή και να κλείνει τον σωλήνα.

Μεταξύ των πλεονεκτημάτων της χρήσης σωληνοειδών βαλβίδων περιλαμβάνονται:

• γρήγορη ρύθμιση της ροής του μέσου εργασίας στον σωλήνα·
• ευελιξία και αξιοπιστία της συσκευής·
• μεγάλη διάρκεια ζωής·
• μικρές διαστάσεις και χαμηλό βάρος·
• ποικιλία τύπων της συσκευής.

Η ενεργοποίηση της βαλβίδας γίνεται κυριολεκτικά σε κλάσματα δευτερολέπτου μετά την παροχή του σήματος. Είναι σχεδιασμένη για λειτουργία με υγρά υπό διαφορετικές πιέσεις, από 0 έως 25 bar, και με μεταβαλλόμενη θερμοκρασία, από -20 έως +120 °C. Στην αποενεργοποιημένη κατάσταση, μια τέτοια ηλεκτροβαλβίδα μπορεί να παραμείνει είτε σε κλειστή είτε σε ανοιχτή θέση – όλα εξαρτώνται από την τροποποίηση της συσκευής.

Συνήθως, η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα σωληνοειδούς τύπου χρησιμοποιείται σε συστήματα ύδρευσης και θέρμανσης, όπου με τη βοήθειά της ρυθμίζεται εξ αποστάσεως η ροή του νερού.

Στους αγωγούς νερού, επιτρέπει την αυτόματη διακοπή της παροχής νερού σε περίπτωση ρήξης σωλήνα. Στα συστήματα θέρμανσης, μια τέτοια βαλβίδα χρησιμοποιείται ως διάταξη ρύθμισης της ροής του θερμαντικού μέσου.

Εδώ, μέσω εξωτερικού αισθητήρα θερμοκρασίας, μειώνει ή αυξάνει αυτόματα τη ροή του θερμού υγρού από τον λέβητα προς τα καλοριφέρ.

Πώς λειτουργεί μια βαλβίδα με σωληνοειδές;

Η ηλεκτροβαλβίδα σωληνοειδούς τύπου αποτελείται από:

• σώμα από χάλυβα, χυτοσίδηρο, ορείχαλκο ή πολυμερές;
• επαγωγικό πηνίο με πυρήνα (σωληνοειδές);
• ενεργό στοιχείο κλεισίματος;
• στεγανοποιητικό;
• ελατήριο απόσβεσης;

Το επαγωγικό πηνίο από χαλκό μέσα στη συσκευή κλεισίματος βρίσκεται σε σφραγισμένο περίβλημα, στο οποίο το νερό δεν έχει πρόσβαση. Η κλείσιμο ή άνοιγμα του καναλιού ροής του μέσου εργασίας γίνεται μέσω ενός εμβόλου και μιας μεμβράνης που προεξέχουν υπό την επίδραση του σωληνοειδούς.

Η σύνδεση της τροφοδοσίας στη σωληνοειδή βαλβίδα γίνεται μέσω ακροδεκτών στο επάνω μέρος του περιβλήματος της συσκευής, δίπλα στο επαγωγικό πηνίο.

Στην αποενεργοποιημένη κατάσταση, υπό την επίδραση του ελατηρίου, η βαλβίδα είτε κλείνει εντελώς το κανάλι ροής είτε το αφήνει εντελώς ανοιχτό. Στη συνέχεια, μετά την εφαρμογή τάσης στο πηνίο, ο πυρήνας με το έμβολο μετατοπίζεται, με αποτέλεσμα η διατομή αυτής της ροής να αυξάνεται/μειώνεται.

Η γενική αρχή λειτουργίας της εξεταζόμενης ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας είναι απλή – η κίνηση του εμβόλου γίνεται μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα διαρρέει το πηνίο, στον πυρήνα που βρίσκεται στο κέντρο του ασκείται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, η ισχύς και η κατεύθυνση του οποίου εξαρτώνται από την εφαρμοζόμενη τάση σε βολτ.

Ως αποτέλεσμα, γίνεται η μετατόπιση του στοιχείου κλεισίματος και η αλλαγή της διατομής διέλευσης της βαλβίδας.

Το πηνίο της σωληνοειδούς βαλβίδας, ανάλογα με την τροποποίηση της συσκευής, μπορεί να λειτουργεί με τάση 5–36 V συνεχούς ρεύματος ή 220 V εναλλασσόμενου.

Οι ηλεκτροβαλβίδες με χαμηλή τάση ελέγχου είναι σχεδιασμένες για λειτουργία σε σωλήνες μικρής διαμέτρου και με μικρή πίεση του μέσου εργασίας. Το πεδίο εφαρμογής τους είναι αρκετά περιορισμένο.

Ωστόσο, τέτοιες βαλβίδες είναι ευκολότερο να ενσωματωθούν σε ένα σύστημα ελέγχου σε συσκευές χαμηλής τάσης ημιαγωγών και να συνδεθούν με διάφορους μικροελεγκτές. Στις υδραυλικές εγκαταστάσεις και στα κυκλώματα θέρμανσης ιδιωτικών κατοικιών συνήθως χρησιμοποιούνται αυτές.

Ποικιλίες ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων σωληνοειδούς

Υπάρχουν διάφορες ποικιλίες της εν λόγω συσκευής. Τέτοιες συσκευές ταξινομούνται ανάλογα με το υλικό του σώματος, την κατασκευή και τη θέση του κλείστρου σε κατάσταση χωρίς τροφοδοσία, τον τύπο στεγανοποιητικού και τον τρόπο σύνδεσης με τους σωλήνες.

Κάθε μία από αυτές τις επιλογές έχει σχεδιαστεί για λειτουργία με ένα συγκεκριμένο μέσο ως προς τη σύνθεση, τη θερμοκρασία και την πίεση. Πρέπει να επιλέγετε προσεκτικά την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Εάν πάρετε μια συσκευή που δεν ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις, δεν θα διαρκέσει για πολύ.

Ο πρώτος και κύριος διαχωρισμός των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων είναι ανάλογα με τον τύπο του ηλεκτρικού ρεύματος. Έτσι, μπορούν να λειτουργούν με εναλλασσόμενο ή συνεχές ρεύμα.

Ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες χωρίζονται σε:

• φλαντζωτές·
• συνδεσμικές·
• με ρακόρ.

Και ως προς το μέγεθος, μπορούν να είναι από 6 έως 150 DN (από 1/8 έως 6 ίντσες). Θα υπάρχει μια επιλογή για κάθε αγωγό.

Το σώμα των εν λόγω ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων κατασκευάζεται από:

• πλαστικού (ενισχυμένου PPA, PVC, νάιλον)·
• ανοξείδωτο χάλυβα;
• ορείχαλκο;
• χυτοσίδηρο.

Κάθε μία από αυτές τις επιλογές έχει τα δικά της χαρακτηριστικά όσον αφορά την πίεση και τη θερμοκρασία του μέσου λειτουργίας. Πρέπει να μελετάτε προσεκτικά τα στοιχεία αυτά στο φυλλάδιο της συσκευής για να μην κάνετε λάθος στην επιλογή. Επιπλέον, για υδραυλικές εγκαταστάσεις ή θέρμανση σε ιδιωτική κατοικία, θα ταιριάξει οποιαδήποτε από τις παραπάνω παραλλαγές.

Ταξινόμηση #1 — ανά εσωτερική δομή

Οι βαλβίδες ανάλογα με την κατασκευή του στοιχείου ελέγχου χωρίζονται σε τρεις ομάδες:

1. Συρόμενες.
2. Μεμβρανοφόρες.
3. Εμβολοφόρες.

Οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες σε οικιακή έκδοση συνήθως κατασκευάζονται με μεμβράνη. Αυτή είναι μια φθηνή και αξιόπιστη επιλογή που διαχειρίζεται χωρίς προβλήματα τη ρύθμιση της ροής του νερού σε οικιακά συστήματα θέρμανσης και ύδρευσης.

Τα εσωτερικά στοιχεία – ελατήριο, έμβολο και πυρήνας, κατασκευάζονται σχεδόν πάντα από ανοξείδωτο χάλυβα, ο οποίος χαρακτηρίζεται από υψηλή αντοχή στις διακυμάνσεις θερμοκρασίας και πίεσης του νερού.

Ο κύριος διαχωρισμός των ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων γίνεται ανάλογα με τη θέση του μηχανισμού κλεισίματος όταν ο ηλεκτρομαγνήτης είναι χωρίς τροφοδοσία.

Σύμφωνα με αυτήν την παράμετρο, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες χωρίζονται σε:

• κανονικά κλειστές, βαλβίδα κλειστή (ΚΚ)
• κανονικά ανοικτές, βαλβίδα ανοικτή (ΚΑ)
• δισταθερές.

Στην πρώτη περίπτωση, όσο δεν εφαρμόζεται τάση στο σωληνοειδές, ο πυρήνας είναι χαμηλωμένος λόγω της πίεσης του ελατηρίου και δεν υπάρχει ροή νερού. Στη δεύτερη περίπτωση, όταν η συσκευή είναι χωρίς τροφοδοσία, το κανάλι είναι αντίθετα πλήρως ανοικτό, και το κλείσιμό του πραγματοποιείται μόνο μετά την παροχή τροφοδοσίας.

Η τρίτη επιλογή – η θέση μπορεί να είναι είτε ανοικτή είτε κλειστή.

Ταξινόμηση #2 — ανά αρχή λειτουργίας

Λειτουργικά, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες νερού για 220 V και άλλες τάσεις είναι:

• μονόδρομες·
• διόδρομες·
• τριόδρομες.

Οι πρώτες έχουν μόνο έναν σωλήνα σύνδεσης με τον αγωγό. Πρόκειται για διατάξεις ασφαλείας, σχεδιασμένες για την απελευθέρωση ατμού ή νερού όταν η πίεση στις σωλήνες είναι πολύ υψηλή.

Οι διόδρομες ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι οι πιο διαδεδομένες και ζητούμενες. Διαθέτουν δύο σωλήνες – είσοδο και έξοδο, και εγκαθίστανται σε διακοπή του αγωγού.

Οι τριόδρομες διατάξεις διαθέτουν τρεις σωλήνες για σύνδεση με τους σωλήνες. Τέτοιες επιλογές προορίζονται για την ανακατεύθυνση της ροής από έναν αγωγό σε άλλον.

Οι τριόδρομες βαλβίδες χρησιμοποιούνται ευρέως σε συστήματα θέρμανσης. Τέτοιες συσκευές επιτρέπουν την εύκολη μεταφορά του θερμαντικού μέσου από ένα κύκλωμα σε άλλο για ανάμειξη του μέσου εργασίας.

Ως αποτέλεσμα, η θερμοκρασία του νερού στο σύστημα αλλάζει, ενώ η πηγή θερμικής ενέργειας συνεχίζει να λειτουργεί χωρίς αλλαγή του τρόπου λειτουργίας.

Επίσης, οι ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες είναι:

• άμεσης δράσης·
• έμμεσης δράσης.

Στις πρώτες, ο πυρήνας κινείται αποκλειστικά υπό την επίδραση του ηλεκτρομαγνήτη. Στις δεύτερες – στην κίνησή του επηρεάζει επίσης η πίεση του μέσου εργασίας.

Ταξινόμηση #3 — ανά υλικό στεγανοποίησης και μεμβράνης

Μέσα στο σώμα της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας βρίσκεται μια μεμβράνη που φράζει τη ροή του νερού. Επιπλέον, μεταξύ του πηνίου και του κύριου μέρους με τους σωλήνες βρίσκεται ένα στεγανοποιητικό. Και τα δύο αυτά στοιχεία είναι κατασκευασμένα από ελαστικά πολυμερή υλικά.

Συχνότερα, στις οικιακές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες νερού, τα στεγανοποιητικά και οι μεμβράνες κατασκευάζονται από EPDM, το οποίο χαρακτηρίζεται από υψηλή αντοχή σε άλατα και χαμηλές θερμοκρασίες.

Το στεγανοποιητικό στις ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες μπορεί να είναι κατασκευασμένο από:

• FPM (FKM, VITON) – φθοριοελαστομερούς·
• EPDM – αιθυλενίου-προπυλενίου ελαστομερούς·
• NBR – βουταδιενίου-νιτριλίου καουτσούκ.

Η πρώτη επιλογή διακρίνεται για την υψηλή μέγιστη θερμοκρασία του μέσου εργασίας και την αντοχή σε λάδια και βενζίνες. Η δεύτερη – είναι φθηνή και ανθεκτική στην επίδραση αλάτων, αλκάλεων και οξέων που είναι διαλυμένα στο νερό. Η τρίτη – ανέχεται ήρεμα την επαφή με πετρελαιοειδή, συνήθως χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και τα αυτοκίνητα.

Το υλικό αυτό δεν επηρεάζει σημαντικά την τιμή της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Τα εξαρτήματα από αυτό είναι πολύ μικρά σε μέγεθος. Η επιλογή του τύπου στεγανοποιητικού και μεμβράνης πρέπει να γίνεται αποκλειστικά με βάση τα χαρακτηριστικά του μέσου εργασίας.

Οι θερμικές ιδιότητες των στεγανοποιητικών παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα:

Ωστόσο, σε κάθε περίπτωση, κατά τη λειτουργία της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην απουσία ακαθαρσιών στο νερό.

Η άμμος και η σκουριά στους σωλήνες αργά ή γρήγορα θα καταστρέψουν οποιαδήποτε μεμβράνη, ανεξαρτήτως του υλικού κατασκευής της. Η τοποθέτηση της εν λόγω συσκευής επιτρέπεται μόνο εάν υπάρχει φίλτρο στον αγωγό.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Επισκόπηση της συσκευής της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας:

Πώς είναι δομημένη και λειτουργεί η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα άμεσης δράσης 220 V:

Τύποι ηλεκτρομαγνητικών βαλβίδων ανάλογα με την αρχή ενεργοποίησης:

Η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα τηλεχειρισμού είναι λιτή και αξιόπιστη στη λειτουργία της. Έχει σχεδιαστεί για αρκετές δεκάδες χιλιάδες ενεργοποιήσεις (θα λειτουργήσει απρόσκοπτα για 20–25 χρόνια) και δεν απαιτεί εξειδικευμένη συντήρηση.

Η συσκευή αυτή για το νερό κοστίζει από 30 έως 60 €, αλλά βοηθά στην επίλυση πολλών προβλημάτων. Επιπλέον, η αυτόνομη εγκατάστασή της δεν είναι δύσκολη, απλά πρέπει να επιλέξετε σωστά μια παρόμοια βαλβίδα ανάλογα με τα χαρακτηριστικά και τα υλικά.

Θέλετε να συμπληρώσετε το παραπάνω υλικό με χρήσιμες πληροφορίες ή να επισημάνετε μια ανακολουθία ή σφάλμα; Ή θέλετε να δώσετε συστάσεις για την επιλογή του βέλτιστου μοντέλου ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας; Παρακαλώ γράψτε τις συμβουλές και τα σχόλιά σας στο μπλοκ σχολίων.

Εάν έχετε απορίες σχετικά με το θέμα του άρθρου, θέστε τις στους ειδικούς μας παρακάτω, κάτω από αυτή τη δημοσίευση.