Válvulas solenoides para refrigeración ➡️

Las válvulas solenoides son componentes electromecánicos muy importantes en los sistemas de refrigeración y aire acondicionado.

Su función principal es controlar el flujo de refrigerante de manera precisa y automatizada.

¿Qué es una Válvula Solenoide?

Una válvula solenoide es una válvula operada eléctricamente.

Consiste en dos partes principales:

1. El Solenoide

Es una bobina de alambre de cobre enrollada alrededor de un núcleo ferromagnético.

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la bobina, se genera un campo magnético.

2. El Cuerpo de la Válvula

Contiene el orificio (o asiento) y un émbolo (o pistón) que abre o cierra el paso del fluido.

El émbolo está conectado a un resorte que lo mantiene en una posición predeterminada (normalmente cerrada o normalmente abierta) cuando el solenoide no está energizado.

¿Cómo Funciona?

El principio de funcionamiento es simple.

      Desenergizada

• Cuando no hay corriente eléctrica fluyendo hacia la bobina del solenoide, el resorte mantiene el émbolo en su posición de reposo, cerrando (en una válvula normalmente cerrada) o abriendo (en una válvula normalmente abierta) el paso del refrigerante.

        Energizada

• Cuando se aplica una corriente eléctrica a la bobina, el campo magnético generado atrae el émbolo, superando la fuerza del resorte.
• Esto mueve el émbolo, abriendo (en una válvula normalmente cerrada) o cerrando (en una válvula normalmente abierta) el paso del refrigerante.

         Desenergización

Al cortar la corriente eléctrica, el campo magnético desaparece y el resorte devuelve el émbolo a su posición original.

Este ciclo de energización y desenergización permite un control preciso del flujo del refrigerante, que puede ser activado por termostatos, presostatos, temporizadores u otros dispositivos de control del sistema.

Tipos de Válvulas Solenoides para Refrigeración

Las válvulas solenoides se pueden clasificar según varios criterios:

1. Según su Estado Normal (sin energizar)

1. • Normalmente Cerrada (NC)
   • La válvula está cerrada cuando no está energizada y se abre cuando se aplica corriente.
   • Es el tipo más común en refrigeración. Se utilizan, por ejemplo, en la línea de líquido para detener el flujo de refrigerante al compresor durante el ciclo de apagado o para el desescarche por gas caliente.

1. • Normalmente Abierta (NA)
   • La válvula está abierta cuando no está energizada y se cierra cuando se aplica corriente.
   • Son menos comunes pero se utilizan en aplicaciones específicas donde se requiere flujo continuo a menos que se necesite detenerlo.

2. Según su Operación

1. • Acción Directa
   • El émbolo está directamente acoplado al asiento de la válvula.
   • La fuerza del solenoide es suficiente para abrir o cerrar la válvula contra la presión del fluido.
   • Son adecuadas para caudales pequeños y presiones diferenciales bajas a moderadas.

1. • Acción Pilotada (o Servo-operada)

      

   • Utilizan la presión del propio fluido para ayudar a abrir o cerrar la válvula.
   • El solenoide controla un pequeño orificio piloto.
   • Cuando el piloto se abre, se crea un desequilibrio de presión que mueve el pistón principal o diafragma, abriendo la válvula principal.
   • Son adecuadas para caudales grandes y presiones diferenciales más altas. Requieren una presión diferencial mínima para operar correctamente.

2. Según el Tipo de Conexión

• • Roscadas (Flare o NPT, muy utilizada en EEUU)
• Comunes en sistemas más pequeños.

•  
• Muestra de dos conexiones roscadas en una Te

1. • Soldables (ODS)
   • Preferidas en sistemas más grandes para asegurar uniones herméticas y evitar fugas.

1. Según el Material del Cuerpo

1. • Latón
   • Muy común por su buena resistencia a la corrosión y manipulación.Acero inoxidable
   • Para aplicaciones con refrigerantes corrosivos o en entornos agresivos.

Las válvulas solenoides se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, incluyendo:

• Control de la Línea de Líquido
• Para detener el flujo de refrigerante al evaporador cuando el compresor se detiene (pump-down, ciclo bomba fuera) o cuando se alcanza la temperatura deseada.
• Esto evita la migración de refrigerante líquido al compresor durante el apagado.
• Desescarche por Gas Caliente
• Dirigen el gas caliente del compresor al evaporador para derretir el hielo acumulado.
• Se utilizan múltiples solenoides para controlar el flujo hacia diferentes evaporadores.
• Control de Capacidad
• En sistemas con múltiples evaporadores o compresores, pueden usarse para aislar secciones o etapas.

• Recuperación de Aceite
• En algunas configuraciones, pueden ayudar a gestionar el retorno de aceite al compresor.
• Sistemas de Inyección de Líquido
• Para enfriar la descarga del compresor en ciertas condiciones.
• Válvulas de Paso (Bypass)
• Para desviar el flujo de refrigerante.

Ventajas de las Válvulas Solenoides h3

• Control Automatizado
• Permiten el control remoto y automático del flujo de refrigerante.
• Respuesta Rápida
• Abren y cierran rápidamente.
• Fiabilidad
• Con un diseño y selección adecuados, son componentes muy fiables.
• Versatilidad
• Disponibles en una amplia gama de tamaños, voltajes y configuraciones.

• Integración Sencilla
• Fácilmente integrables con sistemas de control electrónico.

Desventajas de las Válvulas Solenoides h3

• Consumo de Energía
• La bobina consume energía eléctrica mientras está energizada (aunque existen modelos de bajo consumo o con enclavamiento magnético).
• Generación de Calor
• La bobina puede calentarse durante su funcionamiento.
• Golpe de Ariete
• El cierre rápido de una válvula en una línea de líquido puede generar un golpe de ariete si no se toman precauciones.
• Sensibilidad a la Suciedad
• Partículas en el refrigerante pueden afectar su funcionamiento, especialmente en válvulas de acción directa o pilotos pequeños.
• Es crucial instalar filtros antes de las solenoides.
• Fallo de la Bobina
• Las bobinas pueden quemarse debido a sobretensión, subtensión, humedad o sobrecalentamiento.

Criterios de Selección de una Válvula Solenoide

Al seleccionar una válvula solenoide para una aplicación de refrigeración, se deben considerar los siguientes factores:

1. Tipo de RefrigeranteEl material de la válvula y los sellos deben ser compatibles con el refrigerante utilizado (HFC, HFO, CO2, amoniaco, etc.).
2. Capacidad de Flujo (Kv o Cv)Debe ser adecuada para el caudal de refrigerante requerido. Un tamaño incorrecto puede causar caídas de presión excesivas o un control deficiente.
3. Presión Máxima de Trabajo (MWP o PS)La válvula debe ser capaz de soportar la presión máxima del sistema.
4. Presión Diferencial de Operación (MOPD o ΔP)

1. 1. • Mínima
      • Especialmente importante para válvulas pilotadas, que necesitan una diferencia de presión mínima para abrirse.Máxima
      • La máxima diferencia de presión contra la cual la válvula puede abrir o cerrar.

Temperatura del Fluido y Ambiente

Los materiales de la bobina y la válvula deben ser adecuados para las temperaturas de operación.

0. Voltaje y Frecuencia de la BobinaDebe coincidir con la alimentación eléctrica disponible.
1. Tipo de Conexión y TamañoRoscada o soldable, y el diámetro de la tubería.
2. Función (NC o NA)Según los requerimientos de la aplicación.
3. Materiales de ConstrucciónCompatibilidad con el ambiente y el fluido.

Mantenimiento y Solución de Problemas 

• Inspección Regular
• Verificar conexiones eléctricas, signos de corrosión o fugas.
• Limpieza de Filtros
• Mantener limpios los filtros aguas arriba de la solenoide es crucial.
• Verificación de la Bobina:

• • Resistencia
  • Medir la resistencia de la bobina con un óhmetro (con la alimentación desconectada). Un valor muy bajo o infinito indica una bobina defectuosa.

• • Voltaje
  • Asegurarse de que la bobina recibe el voltaje correcto.

• • Temperatura
  • Una bobina excesivamente caliente puede indicar un problema.
• Fallo al Abrir/Cerrar
• Puede deberse a una bobina quemada, voltaje incorrecto, presión diferencial fuera de rango (para pilotadas), suciedad en el asiento o émbolo atascado.

En resumen, las válvulas solenoides son componentes esenciales para el control eficiente y automatizado de los sistemas de refrigeración. Una correcta selección, instalación y mantenimiento aseguran su funcionamiento fiable y la eficiencia del sistema.

REFLEXIÓN 

Si has llegado hasta aquí, ya sabes absolutamente todo sobre las válvulas solenoides, puede que sea un poco extenso, pero con la mitad de lo que he expuesto te llega para realizar cualquier intervención.

Solo una cosa mas, es muy importante, no se te ocurra soltar la solenoide de su encaje en una válvula y sacarla de su sitio, cuando está con tensión eléctrica, ya sea de 24V o 230V o la tensión que sea y la sacas de su sitio, la bobina probablemente se queme.

Asegúrate de que el caudal que te ofrece en catálogo es compatible con las necesidades de la instalación.

Esto ha sido todo por hoy, disfruta de la vida.