Electroválvulas. Automatiza tu riego con válvulas solenoide

Descubre lo que necesitas saber sobre electroválvulas de riego

Qué es una electroválvula

Dentro de un riego automático, una electroválvula se encarga de la apertura y cierre del agua en una conducción, normalmente para controlar el riego en cada zona o sector. Se trata de una válvula hidráulica cuyo accionamiento depende de una corriente eléctrica que recibirá del programador de riego. Aunque menos común, las electroválvulas también se denominan en ocasiones como válvulas solenoide. Las electroválvulas para agua no son un elemento exclusivo de los sistemas de riego. Tienen numerosas aplicaciones en campos muy dispares; puedes encontrarte con electroválvulas en tu coche, en tu lavadora o en el sistema de calefacción de tu casa, por ponerte algún ejemplo. En un sistema de riego, habrá una electroválvula en cada sector o zona de riego, por lo que es frecuente que haya varias electroválvulas en la misma instalación. Aunque es menos frecuente, puede haber una electroválvula maestra que controle el paso de agua a todo el sistema de riego.

El estanque perfecto

Cómo son las electroválvulas para riego

Las electroválvulas de riego utilizadas en riego suelen ser de plástico (ABS, fibra de vidrio, PVC…), aunque existen modelos que son metálicos que son considerablemente menos comunes. El tamaño de la electroválvula (medida de la entrada y salida de la conducción) más común es de 1”, aunque también se ven con frecuencia electroválvulas de ¾” y de 1 ½” y existen de medidas superiores.

Deberían Suelen tener un grado de protección contra la humedad alto, ya que se instalan en arquetas enterradas y hay una alta probabilidad de que se inunden en algún momento.

Las electroválvulas para riego más comunes suelen ser:

Electroválvulas de plástico

Electroválvulas de 1 pulgada

Electroválvulas con IP67/IP68

Tipos de electroválvulas para riego

Las electroválvulas más comunes son las electroválvulas de membrana. El control del paso se basa en la presión que el agua ejerce sobre una membrana flexible. Es un sistema seguro y eficiente, muy extendido y es el que han adoptado prácticamente todos los fabricantes.

También es posible encontrar electroválvulas motorizadas. En realidad, y siendo fieles a la definición no son electroválvulas, sino únicamente válvulas motorizadas que además suelen tener el programador incorporado. La apertura y cierre del flujo del agua no es hidráulico; depende de un motor para ello. Están indicadas para condiciones de presión insuficiente, como puede ser para el control de un riego desde un depósito por gravedad.

Raramente se pueden encontrar electroválvulas de globo. El sistema de apertura y cierre es diferente pero el funcionamiento es análogo al de las electroválvulas de membrana.

Partes de una electroválvula de membrana.

Hay varias partes que se diferencian a simple vista en una electroválvula de riego.

Solenoide

Situado en la parte superior de la electroválvula, es el que traduce la señal eléctrica a señal hidráulica. Es inconfundible porque tiene dos cables. El solenoide se puede desenroscar de la electroválvula y sustituirse por otro si se daña. Con un cuarto de vuelta es suficiente para una apertura manual de la electroválvula. Sin embargo, no recomiendo ésta acción ya que todos tenemos tendencia a apretar demasiado el solenoide para impedir cualquier fuga. Y termina rompiéndose la junta de goma que proporciona la estanqueidad, o el solenoide mismo. Para la apertura manual desde la electroválvula es mejor utilizar el tornillo purgador.

Hay dos tipos de solenoides en las electroválvulas para riego:

Solenoide eléctrico de 24V

Necesita recibir una corriente continua para estar abierto. Se utilizan con sistemas de programación centralizados (el programador se conecta a la corriente eléctrica).

En el solenoide debe estar indicado mediante una pegatina o grabado en el exterior su tensión de funcionamiento. Los cables suelen ser negros y blancos (bicolor), pero no hay un consenso en esto y es posible encontrar otros colores.

Solenoide de impulsos 9V / Latch

También llamado solenoide latch. Para abrir o cerrar les basta con una corta corriente eléctrica (impulso). Se utilizan con sistemas de programación a pilas o autónomos.

Además de estar debidamente indicado en la carcasa que su tensión de funcionamiento es de 9V y que es de impulsos o latch (latching), tendrá un cable rojo y otro negro, indicativos de cable positivo y cable negativo.

Cuerpo de la electroválvula.

Es la carcasa. Se puede abrir, bien mediante tornillos, bien mediante el giro de la parte superior sobre la inferior. Al abrirla se puede acceder a la membrana por si fuera necesaria su limpieza.

Membrana de la electroválvula.

Situada dentro de la electroválvula, divide el cuerpo en dos cámaras. Las membranas suelen tener un sistema de retorno a la posición de reposo basado en un muelle. También las llaman diafragma de la electroválvula, aunque membrana es más correcto. Cuidado cuando abras la electroválvula porque el muelle puede saltar.

Tornillo purgador.

Algunas electroválvulas tienen un tornillo en la parte superior de la carcasa que facilita la salida de aire (purgado) que hay en la cámara superior de la electroválvula. Aunque en principio sirve para un purgado de aire inicial en el caso de que no se abriera la electroválvula por una burbuja de aire, el uso habitual es la apertura manual del paso de agua.

Regulador de caudal.

Algunas electroválvulas tienen en su parte superior una maneta que permite regular la cantidad de agua que puede pasar. Esto es útil si necesitamos reducir el caudal disponible en el sector de riego.

Cómo funciona una electroválvula de membrana.

Como ya se ha comentado, la apertura y cierre de la electroválvula es hidráulica. Se basa en diferencias de presión entre los dos lados de la membrana. Hay varias partes que se diferencian a simple vista en una electroválvula de riego.

Electroválvula en Reposo

Como funciona una electroválvula

La electroválvula está cerrada y no pasa agua. No llega corriente al solenoide y la membrana se encuentra fija sobre la cámara inferior de la electroválvula por la acción del muelle, impidiendo el paso de agua.

Electroválvula en fase de apertura

Como funciona una electroválvula

El programador envía una corriente eléctrica al solenoide, habitualmente de 24V. En el interior del solenoide hay un núcleo imantado y móvil rodeado por unas espiras de material conductor. Cuando la corriente llega a las espiras se genera un campo magnético que levanta el núcleo liberando un paso para el agua. Éste pequeño agujero que queda libre facilita la salida de agua desde la cámara superior del cuerpo de la electroválvula.

Electroválvula abierta

Como funciona una electroválvula

Con la salida del agua de la cámara superior por el aliviadero liberado por el solenoide, la presión existente en dicha cámara se reduce considerablemente o directamente es despreciable. En un determinado momento la presión del agua será superior a la que ejerce el muelle que mantiene la membrana cerrada.  En ese momento el paso de agua se abre y empieza el riego. El tiempo de apertura depende de las condiciones de la instalación, siendo un factor muy importante la presión de servicio que haya en la electroválvula. Es por esto que se requiere una presión mínima para el funcionamiento de una electroválvula. Debe ser suficiente para vencer la presión del muelle.

Electroválvula en fase de cierre

Como funciona una electroválvula

Al dejar de recibir corriente eléctrica el solenoide, el núcleo baja por el empuje de su muelle interno y tapona el aliviadero. Esto impide que el agua de la cámara superior pueda escapar y empieza a aumentar la presión. Es cuestión de tiempo (casi instantáneo o unos segundos) que la presión en la cámara superior sea mayor que en la inferior y el riego se detenga.

Dado que el funcionamiento es hidráulico la apertura y cierre del flujo de agua no es inmediata, pudiendo tardar hasta algunos segundos en realizar la maniobra. Ese tiempo depende tanto del tipo y modelo de electroválvula hidráulica como de las condiciones de la propia instalación (caudal y presión disponibles)

Cómo funciona una electroválvula de membrana.

Como habéis podido observar el paso de agua por la electroválvula no es muy ancho. Aunque se trata de una electroválvula muy esquemática, la realidad no difiere demasiado y desde luego hay un estrechamiento acusado en la conducción cuando el agua pasa por la electroválvula. Esto produce una pérdida de presión considerable que debe ser tenida en cuenta si la instalación está muy ajustada.

Una considerable parte de la pérdida de carga (pérdida de presión) en la electroválvula se produce por los cambios de dirección que debe realizar el agua al pasar su interior. Algunas electroválvulas tienen una segunda entrada por su parte inferior, de tal forma que la pérdida de carga se reduce sensiblemente. Claro que esa disposición de entrada es desde el punto de vista del montaje bastante compleja. A pesar de que he visto bastantes electroválvulas de éste tipo montadas, nunca las he visto con la entrada en ángulo por lo que como curiosidad está muy bien, pero no se usa nunca. El problema radica en la dificultad de instalación con ese tipo de entradas desde la parte inferior. Los beneficios obtenidos no cubrirían las dificultades operativas de instalación.

Lo que sí he visto es la utilización de electroválvulas demasiado pequeñas para el caudal necesario en el sector de riego. La razón puede ser por un mal entendido ahorro o bien por desconocimiento. La pérdida de carga en la electroválvula debe ser inferior a 0.5 atm. Y dado que la pérdida de carga depende del caudal que debe circular por la electroválvula (el fabricante proporciona tablas con estos valores), podremos conocer si nos sirve determinado modelo o deberemos optar por otro.

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