Elettrovalvola Impianto Idraulico: Funzionamento e Applicazioni

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. Le elettrovalvole idrauliche si possono definire banalmente come dei rubinetti che consentono di essere comandati a distanza tramite una centralina.

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. 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.

Cos'è un'Elettrovalvola Oleodinamica?

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. In parole semplici, le solenoidi utilizzano una bobina elettromagnetica - o elettromagnete - per aprire e chiudere la valvola stessa.

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.

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. 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.

Tipologie 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, ognuno progettato per specifiche applicazioni. Comprendere le diverse tipologie è fondamentale per scegliere la valvola ideale.

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 richiedano che il flusso sia limitato o abilitato nelle condizioni standard. Queste valvole hanno due aperture, una per l’ingresso e una per l’uscita del fluido.

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. Dispongono di un’apertura in più, consentendo di deviare il flusso verso altre linee.

Valvole Unidirezionali

Si possono ottenere modifiche sui flussi in un solo senso (con un ritorno nel tragitto opposto libero) attraverso un regolatore di portata unidirezionale che impedirà il passaggio degli olii in senso contrario. Abbiamo a disposizione valvole unidirezionali di non ritorno di differenti tipologie: in linea in acciaio al carbonio con tenuta a pistone e al carbonio con tenuta a sfera etc.

Valvole Regolatrici

Le valvole regolatrici permettono di variare uno dei due parametri fondamentali dell’aria compressa che sono la portata e la pressione. Nei cilindri la prima influenza la velocità del movimento dello stelo, la seconda fa variare la forza esercitata.

Elettrovalvole a Comando Diretto e Pilotate

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 mentre 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.

Elettrovalvola a Comando Diretto o Elettrovalvola Servoassistita?

Le elettrovalvole servoassistite sfruttano la differenza di pressione tra il fluido a monte e quello a valle per aprirsi e chiudersi. Questi dispositivi, di conseguenza, possono essere usati solo qualora il fluido scorra sempre in una sola direzione. La bobina viene utilizzata in questo caso per dare il segnale di apertura o chiusura e non richiede un’elevata potenza elettrica.

Le elettrovalvole ad azionamento diretto non hanno bisogno di una differenza di pressione per funzionare. La loro bobina, infatti, agisce direttamente sul diaframma della valvola o sulla valvola stessa, ma il loro consumo di energia è decisamente maggiore.

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. 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.

Come Scegliere 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.

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. 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 di 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.

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

All’interno delle macro categorie qui sopra elencate vi è poi una vasta gamma di tipi operativi e funzionali.

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