Collection:Èlectrovannes

Une électrovanne est une vanne à commande électrique pour les liquides, les gaz et l'air comprimé. Lorsque la bobine est sous tension, la vanne s'ouvre ou se ferme. Applications typiques : remplir un réservoir, ouvrir l'arrivée d'eau de refroidissement d'une machine ou couper l'air comprimé.

Fonctionnement d'une électrovanne

Lorsque le courant traverse la bobine, un champ magnétique attire un noyau plongeur vers le haut. Le noyau ouvre ou ferme le siège de la vanne. Lorsque le courant est coupé, un ressort repousse le noyau.

Types d'électrovannes

• Électrovannes 2/2 voies : 2 orifices et 2 positions, ouverte et fermée. Le type le plus courant, par exemple pour couper l'eau ou l'air comprimé.
• Électrovannes 3 voies : pour commuter le débit entre 2 conduites.
• Vannes proportionnelles : pour régler en continu le débit ou la pression avec un signal de commande, par exemple 0–10 V ou 4–20 mA.
• Électrovannes coaxiales : pour les hautes pressions et pour les fluides visqueux ou chargés.
• Électrovannes pneumatiques (3/2, 5/2) : pour piloter des vérins et des actionneurs pneumatiques.
• Électrovannes hydrauliques : pour les systèmes hydrauliques à haute pression.
• Accessoires : bobines de rechange, connecteurs et kits de réparation. Une bobine de rechange doit correspondre à la série de la vanne.

NC ou NO

• Normalement fermée (NC) : la vanne s'ouvre lorsque la bobine est sous tension. En cas de coupure de courant, elle se ferme. La plupart des applications utilisent une vanne NC.
• Normalement ouverte (NO) : la vanne se ferme lorsque la bobine est sous tension. Choisissez NO lorsque le débit doit continuer pendant une coupure de courant. Choisissez aussi NO lorsque la vanne est presque toujours ouverte, car la bobine n'est alors presque jamais sous tension.

Principe de fonctionnement

La différence de pression de part et d'autre de la vanne (pression en amont moins pression en aval) détermine le principe de fonctionnement qui convient.

• Commande directe : le noyau ouvre directement le siège. La vanne fonctionne dès 0 bar de différence de pression, mais le petit orifice donne un faible débit.
• Commande indirecte (servo-assistée, pilotée) : le noyau ouvre un petit orifice pilote, et la pression du fluide ouvre la membrane. Ainsi, une petite bobine peut actionner une vanne à grand passage. Cela donne le débit le plus élevé, mais la vanne a besoin d'une différence de pression minimale, en général de 0,2 à 0,5 bar. En dessous de cette valeur, la vanne ne s'ouvre pas complètement.
• Semi-directe : le noyau est relié à la membrane. La vanne fonctionne dès 0 bar de différence de pression, avec un orifice plus grand qu'une vanne à commande directe. Elle demande souvent plus de puissance électrique qu'une vanne à commande indirecte, ou elle ne convient qu'à une différence de pression maximale plus faible.

L'eau provenant d'un réservoir situé plus haut ne donne qu'environ 0,1 bar par mètre de dénivelé. Si cette valeur est inférieure à la différence de pression minimale d'une vanne à commande indirecte, utilisez une vanne à commande directe ou semi-directe. Vérifiez aussi la différence de pression maximale : au-delà, la bobine ne peut plus commuter la vanne.

Tension

La bobine doit avoir la même tension et le même type de courant (CA ou CC) que l'alimentation, et en CA aussi la même fréquence (50 ou 60 Hz). Une bobine CA alimentée en CC chauffe trop, et une bobine CC alimentée en CA peut bourdonner et ne commute pas de façon fiable. Seule une bobine marquée CA/CC fonctionne avec les deux.

• 12 V CC : véhicules, systèmes sur batterie et systèmes solaires.
• 24 V CC : la tension de commande habituelle en automatisation industrielle.
• 24 V CA : gestion technique du bâtiment et climatisation.
• Tension secteur (230 V CA ou 110/120 V CA) : raccordement direct au réseau électrique, par une minuterie, un thermostat ou un interrupteur à flotteur.

Pour une vanne qui reste longtemps sous tension, choisissez une bobine pour service continu (facteur de marche 100 %). Pour une utilisation en extérieur, choisissez une bobine et un connecteur avec un indice de protection IP65 ou supérieur, et montez correctement le joint du connecteur.

Matériau du joint

• EPDM : eau, eau chaude et vapeur. Pas pour l'huile, le carburant ou l'air comprimé qui contient de l'huile.
• NBR (caoutchouc nitrile) : eau froide, air comprimé et huile.
• FKM : air comprimé, huile et carburant, également à des températures plus élevées. Pas pour l'eau chaude ni la vapeur.
• PTFE : vapeur, solvants et hautes températures.

Dimension de raccordement, valeur Kv et valeur Cv

Choisissez la dimension et le type de raccordement (filetage, bride ou manchon à coller) de la conduite. Si le débit est important, vérifiez aussi la valeur Kv ou Cv. Des vannes de même dimension de raccordement peuvent avoir des débits très différents.

• Valeur Kv (métrique) : le débit d'eau en m³/h pour une perte de pression de 1 bar à travers la vanne.
• Valeur Cv (unités US) : le débit d'eau en gallons US par minute (gpm) pour une perte de pression de 1 psi. Cv = 1,156 × Kv.

Pour calculer la valeur Kv nécessaire pour de l'eau, utilisez Kv = Q / √Δp. Q est le débit en m³/h et Δp la perte de pression à travers la vanne en bar. Calculez la valeur Cv avec la même formule, avec Q en gpm et Δp en psi. Exemple : 1,5 m³/h pour une perte de pression de 0,5 bar nécessite Kv ≈ 2,1. Cette formule ne vaut que pour l'eau. Pour d'autres liquides et pour les gaz, le calcul est différent : utilisez le calculateur Kv et Cv.

Quand une électrovanne ne convient pas

• Fluides sales, abrasifs ou visqueux : les faibles jeux internes rendent la vanne sensible aux particules et à l'usure. Pour les fluides sales ou visqueux, choisissez une électrovanne coaxiale ou une vanne à bille motorisée.
• Conduites de plus de DN 65 (2½ pouces) environ : une électrovanne de cette taille est presque toujours à commande indirecte et a donc besoin d'une différence de pression minimale. Les vannes à bille motorisées et les vannes papillon sont courantes dans cette plage.
• Longues périodes sous tension dans un endroit chaud ou fermé : la bobine chauffe, ce qui réduit sa durée de vie.
• Écoulement dans les 2 sens : une contre-pression peut soulever le clapet et ouvrir la vanne sans signal. Utilisez uniquement une vanne adaptée à un écoulement dans les 2 sens.

Questions fréquentes

Quelles données faut-il pour remplacer une électrovanne ?

Notez le fabricant et la référence de l'ancienne vanne. Notez aussi le nombre d'orifices, NC ou NO, la dimension de raccordement, le filetage et le principe de fonctionnement. Notez ensuite la valeur Kv ou Cv, le fluide, les matériaux du corps et du joint, la pression, la température, ainsi que la tension et le type de courant de la bobine.

Pourquoi mon électrovanne CA bourdonne-t-elle ?

Un léger bourdonnement est normal pour une bobine CA. Un bourdonnement fort indique une bobine desserrée, une particule qui empêche le noyau de se fermer complètement, ou une tension trop basse. Vérifiez la fixation de la bobine et la tension, puis nettoyez la vanne.

Pourquoi la conduite cogne-t-elle quand la vanne se ferme ?

Une vanne à fermeture rapide arrête l'eau brusquement. Cela provoque un pic de pression : le coup de bélier. Une électrovanne à fermeture lente (anti-coup de bélier) réduit ce pic de pression.

Électrovanne ou vanne à bille motorisée ?

Une électrovanne commute rapidement et convient aux fluides propres dans les petites dimensions. Une vanne à bille motorisée commute lentement, mais elle convient mieux aux fluides sales et aux grandes conduites, et elle ne consomme du courant que pendant la manœuvre. Choisissez une vanne à bille lorsque la vanne reste longtemps ouverte ou fermée.