Solenoidni elektromagnetni ventil: kje se uporablja + vrste in princip delovanja

Poleg običajnih ročnih ventilov lahko v trgovini vidite tudi solenoidni elektromagnetni ventil z avtomatskim delovanjem. Omogoča ne le daljinsko vodenje pretoka tekočin in plinov v cevovodih, ampak tudi avtomatizacijo tega procesa.

Takšne naprave se razlikujejo po notranji konstrukciji in namenu. Vendar je načelo delovanja pri vseh enako – zapiranje/odpiranje ventila se zgodi zaradi delovanja elektromagneta.

V tem članku si bomo ogledali, čemu je tak ventil namenjen in kako deluje. Prav tako bomo govorili o glavnih različicah solenoidnih elektroventilov.

Čemu je namenjen elektromagnetni ventil?

Solenoidni ventili so kategorija sodobne zaporne armature za cevovode najrazličnejših namenov. V gospodinjstvu se takšni elektroventili uporabljajo v avtomobilih, specialni opremi, vodovodih in sistemih za avtomatsko zalivanje ter ogrevanje.

Prav tako se pogosto uporabljajo v industriji za uravnavanje pretoka in nadzor transporta različnih tekočin in plinov.

Solenoidni elektroventil spada med energijsko odvisno opremo, za delovanje (odpiranje ali zapiranje) potrebuje električno napajanje.

Elektromagnetni ventil za vodo ali plin v notranjosti nima nobenih senzorjev. Z njegovo pomočjo je mogoče le uravnavati ali popolnoma zapreti pretok delovnega medija. Če je potrebna avtomatizacija teh postopkov, je treba dodatno namestiti zunanje merilne instrumente, pri čemer se delovanje elektroventila veže nanje.

Na primer, dodatno uporabiti v kombinaciji krmilnik in senzor puščanja vode, tako da ob zaznavi puščanja solenoidni ventil prejme ustrezen ukaz od krmilnika in zapre cevovod.

Med prednosti uporabe solenoidnih ventilov spadajo:

• hitro uravnavanje pretoka delovnega medija po cevovodu;
• vsestranskost in zanesljivost naprave;
• dolga življenjska doba;
• majhne dimenzije in majhna teža;
• raznolikost različic naprave.

Ventil se sproži v delčku sekunde po prejemu signala. Zasnovan je za delo s tekočinami pri različnih tlakih, od 0 do 25 barov, in s spremenljivo temperaturo, od -20 do +120 °C. V breznapetostnem stanju lahko tak elektromagnetni ventil ostane bodisi v zaprtem bodisi v odprtem položaju – vse je odvisno od različice naprave.

V gospodinjstvu se solenoidni elektromagnetni ventil najpogosteje uporablja v sistemih za oskrbo z vodo in ogrevanje, kjer se z njim na daljavo uravnava pretok vode.

V vodovodnih sistemih omogoča samodejno zapiranje dovoda vode ob pretrgu cevi. V ogrevalnih sistemih pa se ta ventil uporablja kot naprava za uravnavanje pretoka ogrevalnega medija.

Tu na podlagi zunanjega temperaturnega senzorja samodejno zmanjšuje ali povečuje pretok ogrevane tekočine od kotla do radiatorjev.

Kako deluje ventil s solenoidom?

Solenoidni elektromagnetni ventil je sestavljen iz:

• jeklenega, litoželeznega, medeninastega ali polimernega ohišja;
• indukcijske tuljave z jedrom (solenoidom);
• delovnega zapornega elementa;
• tesnila;
• dušilne vzmeti.

Indukcijska tuljava iz bakra je v zaporni napravi nameščena v tesnjenem ohišju, do katerega voda ne more dostopati. Zapiranje ali odpiranje kanala za pretok delovnega medija poteka s pomočjo palice in membrane, ki se pomikata pod vplivom solenoida.

Priklop električnega napajanja na solenoidni ventil se izvede prek sponk na zgornjem delu ohišja naprave, poleg indukcijske tuljave.

V breznapetostnem stanju ventil pod vplivom vzmeti popolnoma zapre kanal pretoka ali pa ga pusti povsem odprtega. Ko na tuljavo dovedemo napetost, pride do premika jedra s palico, zaradi česar se prečni prerez tega pretoka poveča ali zmanjša.

Splošno načelo delovanja obravnavanega elektromagnetnega ventila je preprosto – gibanje palice v njem poteka zaradi elektromagnetne indukcije. Ko električni tok teče skozi tuljavo, na jedro v njenem središču deluje elektromagnetno polje, katerega moč in smer sta odvisni od priključene napetosti v voltih.

Posledično se zaporni element premakne in pretočni prerez ventila se spremeni.

Tuljava solenoidnega ventila lahko glede na različico naprave deluje pri napetosti 5–36 V enosmernega toka ali 220 V izmeničnega toka.

Elektromagnetni ventili z nizko krmilno napetostjo so zasnovani za delovanje v cevovodih majhnega premera in z majhnim tlakom delovnega medija. Področje njihove uporabe je dokaj omejeno.

Zato je takšne ventile lažje vgraditi v krmilne sisteme na nizkonapetostnih polprevodniških napravah in jih povezati z različnimi mikrokrmilniki. V vodovodnih in ogrevalnih krogih zasebnih hiš običajno uporabljajo prav te.

Različice solenoidnih elektroventilov

Obstaja več različic obravnavane naprave. Takšne naprave se razvrščajo glede na material ohišja, konstrukcijo in položaj zapore v breznapetostnem stanju, vrsto tesnila ter način priključitve na cevi.

Vsaka od teh različic je zasnovana za delo z določenim medijem glede na sestavo, temperaturo in tlak. Solenoidni elektroventil je treba izbrati skrbno. Če vzamete napravo, ki ne ustreza zahtevam, ne bo dolgo zdržala.

Prva in osnovna delitev elektromagnetnih ventilov je glede na vrsto električnega toka. Tako lahko delujejo na izmenični ali enosmerni tok.

Glede na način priključitve se solenoidni elektroventili delijo na:

• prirobnične;
• spojni;
• z nastavkom;

Po velikosti pa so lahko od 6 do 150 DN (od 1/8 do 6 palcev). Za vsak cevovod se najde ustrezna različica.

Ohišje obravnavanih elektroventilov je izdelano iz:

• plastike (ojačanega PPA, PVC, najlona);
• nerjavečega jekla;
• medenine;
• iz litega železa.

Vsaka od teh različic ima svoje značilnosti glede tlaka in temperature delovnega medija. Te podatke je treba natančno preučiti v dokumentaciji naprave, da se ne zmotite pri izbiri. Pri tem je za vodovod ali ogrevanje v zasebni hiši primerna katera koli od zgoraj naštetih različic.

Klasifikacija #1 — po notranji zgradbi

Ventili se glede na konstrukcijo krmilnega elementa delijo v tri skupine:

1. Drsni ventili;
2. Membranski;
3. Batni;

Elektromagnetni ventili v gospodinjski izvedbi so običajno izdelani z membrano. To je poceni in zanesljiva možnost, ki brez težav uravnava pretok vode v gospodinjskih ogrevalnih in vodovodnih sistemih.

Notranji elementi – vzmet, bat in jedro so skoraj vedno izdelani iz nerjavečega jekla, ki je zelo odporno na nihanje temperature in tlaka vode.

Osnovna delitev solenoidnih ventilov poteka glede na položaj zapornega mehanizma pri breznapetostnem elektromagnetu.

Po tem parametru se solenoidni elektroventili delijo na:

• normalno zaprti, ventil je zaprt (NZ);
• normalno odprti, ventil je odprt (NO);
• bistabilni;

V prvem primeru, dokler solenoid ni pod napetostjo, je jedro zaradi pritiska vzmeti spuščeno navzdol in pretoka vode ni. V drugem primeru, ko je naprava brez napetosti, je kanal popolnoma odprt, zaprtje pa se zgodi šele po dovodu napajanja.

Tretja možnost – položaj je lahko odprt ali zaprt.

Klasifikacija #2 — po načelu delovanja

Funkcionalno so solenoidni elektromagnetni ventili za vodo na 220 V in druge napetosti:

• enopotni;
• dvopotni;
• tripotni.

Prvi imajo le en priključni nastavek za povezavo s cevovodom. To so varnostne naprave, namenjene sproščanju pare ali vode pri previsokem tlaku v ceveh.

Dvopotni solenoidni ventili so najbolj razširjeni in iskani. Imajo dva priključna nastavka – vhod in izhod, in se vgrajujejo v prekinitev cevovoda.

Tripotne naprave so s tremi priključnimi nastavki za povezavo s cevmi. Takšne različice so namenjene preusmerjanju toka iz enega cevovoda v drugega.

Najbolj široko tripotne ventile uporabljajo v ogrevalnih sistemih. Podobne naprave omogočajo enostaven pretok toplotnega medija iz enega kroga v drugega za mešanje delovnega medija.

Posledično se temperatura vode v sistemu spreminja, vir toplotne energije pa še naprej deluje brez spremembe načina delovanja.

Prav tako so elektromagnetni ventili:

• neposrednega delovanja;
• posrednega delovanja.

Pri prvih se jedro premika izključno pod vplivom elektromagneta. Pri drugih – na njegovo premikanje vpliva tudi tlak delovnega medija.

Klasifikacija #3 — po materialu tesnila in membrane

Znotraj ohišja elektromagnetnega ventila je nameščena membrana, ki zapira pretok vode. Poleg tega je med tuljavo in glavnim delom z nastavki nameščeno tesnilo. Oba elementa sta izdelana iz elastičnih polimernih materialov.

Najpogosteje so v gospodinjskih elektromagnetnih ventilih za vodo tesnila in membrane izdelani iz EPDM, ki je zelo odporen na soli in nizke temperature.

Tesnilo v elektromagnetnih ventilih je lahko izdelano iz:

• FPM (FKM, VITON) – fluoroelastomera;
• EPDM – etilen-propilenskega elastomera;
• NBR – butadien-nitrilnega kavčuka.

Prva možnost se odlikuje z visoko najvišjo temperaturo delovnega medija in odpornostjo na olja in bencine. Druga – je poceni in odporna na vpliv v vodi raztopljenih soli, alkalij in kislin. Tretja – brez težav prenaša stik z naftnimi derivati, običajno se uporablja v industriji in avtomobilih.

Na ceno elektromagnetnega ventila ta material ne vpliva močno. Deli iz njega so premajhni. Vrsto tesnila in membrane je treba izbrati izključno glede na značilnosti delovnega medija.

Toplotne lastnosti tesnil so prikazane v naslednji tabeli:

Pri tem je treba v vsakem primeru posebno pozornost pri uporabi elektromagnetnega ventila nameniti odsotnosti nečistoč v vodi.

Pesek in rja v ceveh bosta prej ali slej pokvarila vsako membrano, ne glede na material, iz katerega je narejena. Napravo, o kateri govorimo, lahko namestite le, če je v cevovodu nameščen filter.

Zaključki in koristen video na to temo

Pregled naprave solenoidnega ventila:

Kako je zgrajen in deluje električni ventil na 220 V z neposrednim delovanjem:

Vrste elektromagnetnih ventilov glede na princip delovanja:

Solenoidni daljinsko vodeni ventil je nezahteven in zanesljiv pri delovanju. Zasnovan je za več deset tisoč vklopov (brezhibno bo deloval 20–25 let) in ne zahteva specializiranega vzdrževanja.

Takšna naprava za vodo stane med 30 in 60 evrov, vendar pomaga rešiti številne težave. Poleg tega je ni težko namestiti sam, le pravilno morate izbrati podoben ventil glede na značilnosti in materiale.

Ali želite dopolniti zgornje gradivo s koristnimi informacijami ali opozoriti na neskladnost ali napako? Ali pa želite podati priporočila za izbiro optimalnega modela solenoidnega električnega ventila? Prosimo, napišite svoje nasvete in pripombe v spodnji komentar.

Če imate še kakšna vprašanja v zvezi s temo članka, jih zastavite našim strokovnjakom spodaj pod to objavo.