Come scegliere le valvole a sfera motorizzate normalmente aperte e normalmente chiuse

Le valvole a sfera motorizzate sono un componente fondamentale in numerose applicazioni. La maggior parte delle elettrovalvole viene alimentata continuamente quando si trova in una nuova posizione, mentre le valvole a sfera motorizzate consumano energia solo quando passano dallo stato aperto a quello chiuso, o viceversa. Le valvole a sfera motorizzate sono ampiamente utilizzate in vari sistemi industriali, nel trattamento delle acque, negli impianti HVAC e persino negli impianti idrici domestici grazie alla loro rapida velocità di apertura e chiusura, alle buone prestazioni di tenuta e alla facilità d'uso. Quando si seleziona una valvola a sfera elettrica, una delle decisioni più critiche è la scelta tra un tipo normalmente aperto (NO) e un tipo normalmente chiuso (NC). Questa scelta influisce direttamente sulla sicurezza, la stabilità e l'efficienza energetica dell'intero sistema. Di seguito, descriveremo in dettaglio i criteri di selezione, dalla definizione, alle considerazioni principali e agli scenari di applicazione pratica.

1. Innanzitutto, chiariamo le definizioni: cosa sono le valvole a sfera motorizzate normalmente aperte e normalmente chiuse?

Prima di effettuare una scelta, è fondamentale comprendere la differenza fondamentale tra i due tipi, determinata dallo stato del nucleo della valvola quando l'alimentazione viene interrotta (escluso il funzionamento manuale). L'immagine seguente illustra le caratteristiche principali delle valvole a sfera elettriche NO e NC:

• Normalmente aperta (NO): Quando l'alimentazione viene interrotta, la valvola rimane completamente aperta. Solo quando viene ricevuto un segnale elettrico (l'alimentazione viene riattivata) la valvola aziona il nucleo per ruotare e chiudersi, bloccando il flusso del fluido. Dopo che l'alimentazione viene nuovamente interrotta, la valvola torna automaticamente in posizione aperta grazie all'azione di una molla o di altri meccanismi di ripristino.
• Normalmente chiusa (NC): Al contrario, quando l'alimentazione viene interrotta, la valvola si trova in posizione completamente chiusa. Richiede un segnale elettrico (alimentazione accesa) per far ruotare e aprire il nucleo, consentendo il flusso del fluido. Una volta interrotta l'alimentazione, si chiude automaticamente bloccando il flusso del fluido.

2. Criteri di selezione del nucleo: a partire dai requisiti di sicurezza e funzionali del sistema

La scelta tra i tipi normalmente aperti e normalmente chiusi non è arbitraria; si basa sui requisiti di stato di guasto del sistema e sulla logica di funzionamento quotidiano. È necessario concentrarsi sui seguenti quattro fattori chiave:

Fattore 1: Priorità dello "stato di sicurezza" dopo un'interruzione di corrente

Questo è il criterio più importante. In caso di interruzione di corrente imprevista (un guasto comune nel sistema), lo stato della valvola deve garantire che il sistema non causi incidenti (come perdite, sovrapressione o danni alle apparecchiature).

• Scegliere Normalmente Aperto (NO): Dopo un'interruzione di corrente, il fluido deve "continuare a circolare" per evitare pericoli. Ad esempio:
• Sistemi di raffreddamento ad acqua in apparecchiature industriali: In caso di interruzione di corrente, l'acqua di raffreddamento deve continuare a circolare per evitare il surriscaldamento e il danneggiamento delle apparecchiature. In questo caso, è necessario utilizzare una valvola a sfera elettrica normalmente aperta per garantire che il percorso dell'acqua di raffreddamento rimanga libero dopo un'interruzione di corrente. Condotte di sfiato nei serbatoi di stoccaggio di prodotti chimici: dopo un'interruzione di corrente, la valvola di sfiato deve rimanere aperta per evitare una pressione eccessiva all'interno del serbatoio dovuta all'accumulo di gas volatili, che potrebbe causare un'esplosione del serbatoio. Scegliere una valvola normalmente chiusa (NC): dopo un'interruzione di corrente, il fluido deve "smettere di fluire" per prevenire rischi. Ad esempio: Condotte di alimentazione del gas in abitazioni o fabbriche: in caso di interruzione di corrente, la valvola del gas deve essere chiusa immediatamente per evitare perdite di gas e prevenire incendi o esplosioni. Una valvola a sfera elettrica normalmente chiusa è la scelta migliore in questo caso.
• Condotte di erogazione di reagenti chimici: se l'alimentazione viene interrotta durante l'erogazione di reagenti tossici o corrosivi, la valvola deve chiudersi rapidamente per evitare perdite di reagente e conseguenti contaminazioni ambientali o lesioni personali.

Fattore 2: Corrispondenza con la frequenza di funzionamento giornaliera

Anche il tipo di valvola deve essere compatibile con la "frequenza di accensione/spegnimento giornaliera" del sistema per ridurre il consumo energetico e prolungare la durata della valvola.

• Normalmente aperta (NA) è più adatta: se il sistema richiede che il fluido rimanga in uno stato di "circolazione a lungo termine" durante il funzionamento giornaliero e la chiusura è solo un'operazione temporanea (come ad esempio per manutenzione o regolazione occasionali). Ad esempio, la condotta principale di approvvigionamento idrico di un'area residenziale: deve fornire acqua 24 ore su 24 e la valvola viene chiusa solo quando è necessaria la manutenzione. La scelta di una valvola normalmente aperta evita il consumo di energia a lungo termine (poiché deve essere alimentata solo quando è in chiusura). La valvola normalmente chiusa (NC) è più adatta: se il sistema necessita che il fluido fluisca solo "occasionalmente" e rimane chiuso per la maggior parte del tempo. Ad esempio, la valvola di ingresso dell'acqua di uno scaldabagno domestico: deve essere aperta solo quando lo scaldabagno si riempie d'acqua e rimane chiusa negli altri momenti. Scegliere una valvola normalmente chiusa può evitare frequenti alimentazioni per mantenerla aperta, con conseguente risparmio energetico.

Fattore 3: Compatibilità con la logica di controllo del sistema

Il tipo di valvola deve essere compatibile con la logica di uscita del segnale del sistema di controllo per garantire che la valvola possa eseguire correttamente le istruzioni (come il controllo automatico tramite PLC o un sistema di controllo remoto).

Ad esempio, in un sistema di irrigazione intelligente: il sistema è impostato per "irrigare alle 8:00 ogni giorno" e "interrompere l'irrigazione dopo 1 ora". Se la tubazione di irrigazione rimane chiusa per la maggior parte del tempo, una valvola a sfera elettrica normalmente chiusa è più adatta. Quando il sistema invia un "segnale di irrigazione" (accensione), la valvola si apre; dopo 1 ora, il segnale viene interrotto (spegnimento) e la valvola si chiude automaticamente. Se si utilizza una valvola normalmente aperta, il sistema dovrebbe continuare a inviare un "segnale di chiusura" (alimentazione continua) durante i periodi di non irrigazione, il che non solo aumenta il consumo energetico, ma può anche causare guasti alla valvola a causa dell'alimentazione prolungata.

Fattore 4: Considerazione delle proprietà del fluido

Anche le proprietà fisiche e chimiche del fluido (come viscosità, corrosività e facilità di solidificazione) influiranno sulla scelta della valvola.

• Per i fluidi che si solidificano facilmente (come asfalto fuso, paraffina): se la valvola rimane chiusa per un lungo periodo, il fluido potrebbe solidificarsi nel nucleo della valvola, causando il blocco della stessa e impedendone l'apertura. In questo caso, se il sistema lo consente, è preferibile una valvola a sfera elettrica normalmente aperta per mantenere il fluido in movimento per un lungo periodo ed evitare la solidificazione. Per fluidi altamente corrosivi (come acidi e alcali forti): se la valvola rimane aperta per un lungo periodo, l'anello di tenuta potrebbe corrodersi a contatto con il fluido, riducendo le prestazioni di tenuta. Se il sistema deve essere aperto solo occasionalmente, è possibile scegliere una valvola normalmente chiusa per ridurre al minimo il tempo di contatto tra l'anello di tenuta e il fluido corrosivo. In conclusione, la scelta tra valvole a sfera elettriche normalmente aperte e normalmente chiuse è una decisione strettamente correlata alla sicurezza e all'efficienza del sistema. Solo combinando appieno i requisiti di gestione dei guasti del sistema, le abitudini operative quotidiane e le caratteristiche del fluido è possibile scegliere il tipo di valvola più adatto e garantire il funzionamento stabile dell'intero sistema.

  style="margin: 28px 0 10px; text-align: center;"> Explore Motorized Ball Valves