Cómo elegir válvulas de bola motorizadas normalmente abiertas y normalmente cerradas

Las válvulas de bola motorizadas son un equipo vital en numerosas aplicaciones. La mayoría de las válvulas solenoides se activan continuamente al cambiar de posición, mientras que las válvulas de bola motorizadas consumen energía solo al cambiar de abierto a cerrado, o viceversa. Las válvulas de bola motorizadas se utilizan ampliamente en diversos sistemas industriales, de tratamiento de agua, HVAC e incluso en sistemas domésticos de suministro de agua gracias a su rápida velocidad de apertura y cierre, su buen sellado y su fácil manejo. Al seleccionar una válvula de bola eléctrica, una de las decisiones más importantes es elegir entre una válvula normalmente abierta (NO) y una normalmente cerrada (NC). Esta elección afecta directamente la seguridad, la estabilidad y la eficiencia energética de todo el sistema. A continuación, detallaremos los criterios de selección a partir de la definición, las consideraciones principales y los escenarios de aplicación práctica.

1. Primero, aclaremos las definiciones: ¿Qué son las válvulas de bola motorizadas normalmente abiertas y normalmente cerradas?

Antes de elegir, es fundamental comprender la diferencia fundamental entre ambos tipos, que se determina por el estado del obús de la válvula al cortarse la alimentación (excluyendo la operación manual). La siguiente imagen ilustra las características clave de las válvulas de bola eléctricas NA y NC:

• Normalmente Abierta (NO) : Al interrumpirse la alimentación, la válvula permanece completamente abierta. Solo al recibir una señal eléctrica (activada), la válvula acciona el núcleo para que gire y se cierre, bloqueando el flujo del fluido. Tras un nuevo corte de alimentación, vuelve automáticamente a la posición abierta mediante un resorte u otros mecanismos de reinicio.
• Normalmente Cerrada (NC) : Por el contrario, cuando se corta la alimentación, la válvula se cierra completamente. Requiere una señal eléctrica (encendido) para que el núcleo gire y se abra, permitiendo el flujo del fluido. Al cortarse la alimentación, se cierra automáticamente para bloquear el fluido.

2. Criterios básicos de selección: a partir de la seguridad del sistema y los requisitos funcionales

La elección entre los tipos normalmente abiertos y normalmente cerrados no es arbitraria; se basa en los requisitos de estado de falla del sistema y la lógica de operación diaria. Es necesario prestar atención a los siguientes cuatro factores clave:

Factor 1: Prioridad del "estado de seguridad" tras un fallo de alimentación

Este es el criterio más importante. En caso de un corte de energía inesperado (una falla común en el sistema), el estado de la válvula debe garantizar que el sistema no cause accidentes de seguridad (como fugas, sobrepresión o daños al equipo).

• Seleccione Normalmente Abierto (NO) : Tras un corte de energía, el fluido debe seguir fluyendo para evitar peligros. Por ejemplo:
  • Sistemas de agua de refrigeración en equipos industriales: Si se produce un corte de electricidad, el agua de refrigeración debe seguir circulando para evitar que el equipo se sobrecaliente y se dañe. En este caso, se debe utilizar una válvula de bola eléctrica normalmente abierta para garantizar que el circuito de agua de refrigeración permanezca libre tras un corte de electricidad.
  • Tuberías de ventilación en tanques de almacenamiento de productos químicos: después de un corte de energía, la válvula de ventilación debe permanecer abierta para evitar una presión excesiva dentro del tanque debido a la acumulación de gases volátiles, lo que puede provocar la explosión del tanque.
• Seleccione Normalmente Cerrado (NC) : Tras un corte de energía, el fluido debe detenerse para evitar riesgos. Por ejemplo:
  • Tuberías de suministro de gas en hogares o fábricas: En caso de corte de electricidad, la válvula de gas debe cerrarse inmediatamente para evitar fugas de gas y prevenir incendios o explosiones. Una válvula de bola eléctrica normalmente cerrada es la mejor opción.
  • Tuberías de suministro de reactivos químicos: Si se corta la energía durante el suministro de reactivos tóxicos o corrosivos, la válvula debe cerrarse rápidamente para evitar que el reactivo se escape y provoque contaminación ambiental o lesiones personales.

Factor 2: Coincidencia con la frecuencia de operación diaria

El tipo de válvula también debe estar alineado con la "frecuencia diaria de encendido y apagado" del sistema para reducir el consumo de energía y extender la vida útil de la válvula.

• Normalmente Abierta (NO) es más adecuada : Si el sistema requiere que el fluido esté en circulación prolongada durante el funcionamiento diario, y el cierre es solo temporal (como mantenimiento o ajuste ocasional). Por ejemplo, la tubería principal de suministro de agua de una zona residencial: necesita suministrar agua las 24 horas del día, y la válvula solo se cierra cuando se requiere mantenimiento. Elegir un tipo normalmente abierto evita el consumo de energía a largo plazo (ya que solo necesita encenderse al cerrarse).
• Normalmente Cerrado (NC) es más adecuado : Si el sistema solo necesita que el fluido fluya ocasionalmente y permanece cerrado la mayor parte del tiempo. Por ejemplo, la válvula de entrada de agua de un calentador de agua doméstico: solo debe abrirse cuando el calentador está reponiendo agua y permanece cerrada el resto del tiempo. Elegir un tipo normalmente cerrado evita el suministro de energía frecuente y mantiene la válvula abierta, ahorrando así energía.

Factor 3: Compatibilidad con la lógica de control del sistema

El tipo de válvula debe coincidir con la lógica de salida de la señal del sistema de control para garantizar que la válvula pueda ejecutar las instrucciones correctamente (como el control automático mediante un PLC o un sistema de control remoto).

Por ejemplo, en un sistema de riego inteligente: El sistema está configurado para regar a las 8:00 todos los días y detener el riego después de una hora. Si la tubería de riego permanece cerrada la mayor parte del tiempo, es más adecuada una válvula de bola eléctrica normalmente cerrada. Cuando el sistema envía una señal de riego (encendido), la válvula se abre; después de una hora, la señal se corta (apagado) y la válvula se cierra automáticamente. Si se utiliza una válvula normalmente abierta, el sistema necesitaría seguir enviando una señal de cierre (alimentación continua) durante los periodos sin riego, lo que no solo aumenta el consumo de energía, sino que también puede provocar fallos en la válvula debido a un encendido prolongado.

Factor 4: Consideración de las propiedades del medio

Las propiedades físicas y químicas del medio (como la viscosidad, la corrosividad y si es fácil de solidificar) también afectarán la selección de la válvula.

• Para medios que se solidifican fácilmente (como asfalto fundido o parafina): Si la válvula permanece cerrada durante un tiempo prolongado, el medio puede solidificarse en el obús, provocando que la válvula se atasque y no pueda abrirse. En este caso, si el sistema lo permite, se recomienda una válvula de bola eléctrica normalmente abierta para mantener el flujo del medio durante un tiempo prolongado y evitar la solidificación.
• Para medios altamente corrosivos (como ácidos y álcalis fuertes): Si la válvula permanece abierta durante un tiempo prolongado, el anillo de sellado puede corroerse, reduciendo así el rendimiento del sellado. Si el sistema solo necesita abrirse ocasionalmente, se puede optar por un tipo normalmente cerrado para minimizar el tiempo de contacto entre el anillo de sellado y el medio corrosivo.

En conclusión, la selección de válvulas de bola eléctricas normalmente abiertas y normalmente cerradas es una decisión estrechamente relacionada con la seguridad y la eficiencia del sistema. Solo combinando a la perfección los requisitos de gestión de fallas del sistema, los hábitos de operación diarios y las características del fluido se puede elegir el tipo de válvula más adecuado y garantizar el funcionamiento estable de todo el sistema.