Come Funziona un'Elettrovalvola Idraulica: Guida Dettagliata

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 e automatico.

Cosa Sono le Elettrovalvole?

Quando si parla di elettrovalvole, si fa riferimento a una particolare tipologia di valvola che utilizza la forza elettromagnetica per funzionare. Le elettrovalvole si possono definire banalmente come dei rubinetti che consentono di essere comandati a distanza tramite una centralina. Infatti, risultano ampiamente versatili, così da essere utilizzate per controllare la distribuzione o il rilascio dei fluidi.

Infatti sono costituite da due parti fondamentali: un solenoide, ovvero un elettromagnete, e un corpo valvola costituito da uno o più pezzi. Per i meno esperti, queste specifiche valvole constano di numerosi vantaggi. Ad esempio, funzionano automaticamente. Inoltre, sono caratterizzate da una rapida, e totalmente sicura, capacità di commutazione.

Componenti Principali

Un’elettrovalvola è un dispositivo realizzato con due componenti. Questo strumento viene utilizzato per regolare il movimento di un fluido, che passa attraverso il corpo valvola, gestendo questo passaggio con un comando elettrico.

La prima è caratterizzata da un dispositivo meccanico che somiglia ad una membrana. È dotata di un’apertura e di una chiusura, utile per variare la pressione nelle camere del dispositivo, permettendo la fuoriuscita o la conservazione del fluido immesso.

Il solenoide non è altro che una bobina utilizzata per generare un campo magnetico. A seguito di sollecitazione elettrica, il filo della bobina - avvolto all’esterno del nucleo - crea un campo magnetico all’interno del tubo.

Come Funzionano le Elettrovalvole Idrauliche?

Le elettrovalvole idrauliche si possono impiegare per regolare il flusso di liquidi di vario tipo come acqua, olio, carburanti, fluidi termovettori oppure di sostanze gassose. 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.

Un’elettrovalvola oleodinamica è un dispositivo che utilizza l’energia elettrica per controllare il flusso di un fluido idraulico, generalmente olio. 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, mentre una elettrovalvola normalmente aperta consente il passaggio del fluido fino a quando non viene inviata la corrente elettrica che la chiude.

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).

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.

Infatti, la disposizione dei condotti interna viene scelta in base al sistema in cui si necessita l’impiego di tali elettrovalvole.

Classificazione delle Elettrovalvole

Esistono numerose tipologie di elettrovalvole. Il primo fattore di classificazione è la tipologia di alimentazione. Un altro elemento per classificare è l’organizzazione dei vari condotti, ovvero la disposizione delle diverse vie.

Non va dimenticata, inoltre, la condizione di equilibrio, che consente di differenziare i modelli monostabili dai modelli bistabili. Un ultimo elemento di classificazione riguarda le pressioni con le quali l’elettrovalvola opera.

Elettrovalvole monostabili: questo tipo di valvola è dotata di un solo solenoide e di una molla.
Elettrovalvole a due vie: queste valvole hanno due aperture, una per l’ingresso e una per l’uscita del fluido. 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: dispongono di un’apertura in più, consentendo di deviare il flusso verso altre linee. 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 proporzionali: 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.
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).
Elettrovalvola ad azione servocomandata: l’apertura e la chiusura della valvola avviene grazie all’energia immagazzinata nel fluido.

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.

Applicazioni delle Elettrovalvole

Le elettrovalvole sono dei dispositivi che possono avere svariate applicazioni: a partire dall’impiego nelle macchine industriali fino ad arrivare agli elettrodomestici. Questo accade perché si occupano dell’apertura o chiusura del passaggio dei fluidi all’interno dei macchinari.

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.

Oggi, queste elettrovalvole, sono sempre più impiegate in una vasta gamma di applicazioni e ambienti industriali. Le elettrovalvole sono sempre più utilizzate negli ambienti industriali, in particolare nel settore dell’industria pesante in quanto supportano macchinari e attrezzature nel funzionamento dei sistemi pneumatici e fluidodinamici.

Elettrovalvole per 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.

Le elettrovalvole per irrigazione sono tra i componenti più importanti di un impianto di irrigazione; comandate dalla centralina, avviano e interrompono l’irrigazione. Essendo sollecitate idraulicamente ed elettricamente nonché soggette a sporcizia e detriti, è molto probabile che eventuali problemi siano risolvibili con una corretta manutenzione e con lo smontaggio e la pulizia.

Le elettrovalvole per irrigazione possono essere aperte manualmente, per avviare l’irrigazione senza necessità di usare il programmatore.

Fattori da Considerare nella Scelta di un'Elettrovalvola

Bisogna valutare attentamente il tipo di impianto su cui verrà installata l’elettrovalvola per scegliere quella più adatta. 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.

Un altro fattore da non sottovalutare è l’ambiente di applicazione, infatti molte di queste valvole sono sensibili all’umidità.

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. La portata dell'elettrovalvola, ovvero la quantità d'acqua che può gestire, deve essere adeguata alla dimensione del tuo sistema di irrigazione.
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). Assicurati che l'elettrovalvola che scegli sia compatibile con il tuo sistema di irrigazione.
Pressione: La pressione di deve essere bilanciata con i requisiti di sistema per prestazioni ottimali. La pressione è un parametro molto importante. La pressione minima, invece, è essenziale per il corretto flusso del fluido. La pressione dell'acqua nel tuo sistema di irrigazione può variare a seconda della posizione dell'irrigatore. Le elettrovalvole per irrigazione hanno bisogno di una pressione minima per poter funzionare correttamente, di solito 1 bar.
Temperatura.
Tipo di montaggio.

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.

Manutenzione delle Elettrovalvole per Irrigazione

Sarà necessario smontare l’elettrovalvola e pulire accuratamente tutti i componenti (solenoide, diaframma, corpo, entrata e uscita) sciacquandoli sotto acqua corrente. Detriti e piccoli sassi possono essere la causa del problema, impedendo la chiusura corretta della valvola.

Se abbiamo verificato che l’elettrovalvola non è aperta manualmente ma continua ad irrigare e non chiude procediamo scollegando i fili, in maniera da isolarla dal programmatore, oppure impostiamo la centralina su Off.

L’elettrovalvola potrebbe non chiudersi anche per una portata troppo bassa dell’impianto. Molte elettrovalvole dispongono di un meccanismo di controllo del flusso. Si tratta di una rotella posta sull’estremità che permette di ridurre la portata o aumentarla.

Sarà necessario controllare che la centralina fornisca all’elettrovalvola la giusta tensione per farla funzionare. Per le elettrovalvole standard a 24VAC dobbiamo verificare che la tensione sotto la centralina sia almeno 23VAC.

Verifichiamo inoltre che il cavo non sia stato interrotto (topi o piccoli animali, oppure tagli involontari dovuti ad aratura). Se la centralina invia la giusta tensione e i cavi sono integri e correttamente dimensionati, è molto probabile che il solenoide sia danneggiato.

Possiamo verificare il solenoide anche svitandolo dalla valvola e azionandolo tramite la centralina. Il pistoncino del solenoide dovrebbe muoversi avanti e indietro. E’ un fenomeno normale, poco percepibile in alcuni modelli e più evidente in altri.

Quando la pressione dell’impianto è troppo alta, si potrebbe verificare il fenomeno del cosiddetto colpo di ariete, cioè una specie di tonfo seguito da una vibrazione del tubo per irrigazione, che si può verificare sia all’apertura che alla chiusura dell’elettrovalvola. Se molto accentuato, il colpo d’ariete può nel tempo danneggiare l’impianto.

Linee Guida per l'Acquisto

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.

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

Modelli Comuni di Funzionamento di Controllo delle Valvole

Normalmente chiuso
Normalmente aperto
Doppi solenoidi
Valvola di controllo elettronica (PWM)

Modelli Comuni di Meccanismo Interno delle Valvole

A fungo
Diaframma
A spola

tag: #Idraulica