Guide de sélection des électrovannes

Avant de choisir un type d'électrovanne, il faut rassembler suffisamment d'informations sur l'application. Ce guide décrit les paramètres clés des électrovannes. Déterminez celles qui sont pertinentes pour votre application et utilisez le filtre de la boutique en ligne pour trouver les vannes qui correspondent à vos besoins.

Informations importantes

Ce sont les directives les plus importantes lors du choix d'une électrovanne. Gardez ces lignes directrices à l'esprit avant de choisir une vanne.

• Les électrovannes sont très sensibles à la saleté et ne fonctionnent qu'avec des liquides ou de l'air propres.
• Notez que les électrovannes à commande indirecte nécessitent une pression différentielle permanente d'environ 0,5 bar pour fonctionner correctement. Par conséquent, vous ne pouvez pas utiliser les vannes à commande indirecte dans un circuit fermé ou dans des systèmes avec une faible pression d'entrée. Les vannes à commande directe et semi-directe fonctionnent avec un différentiel de pression de 0 bar.
• Assurez-vous que le fluide et la température utilisés sont compatibles avec les matériaux de la vanne, tels que le corps et les matériaux d'étanchéité.
• Les électrovannes s'ouvrent et se ferment rapidement (entre 10 et 1000 ms environ). Une utilisation inappropriée peut provoquer des transitoires de pression dans le système (coups de bélier).

Paramètres importants

Voici une liste de certains paramètres clés que vous devez prendre en compte lors du choix d'une vanne :

1. Principe de fonctionnement
2. Fonction du circuit
3. Diamètre du tube et type de filetage
4. Orifice, valeur Kv et débit
5. Moyen (définit le choix des matériaux de la vanne)
6. Pression
7. Température
8. Temps de réponse
9. Voltage
10. Classement IP

Principe de fonctionnement

Il existe différents types d'électrovannes, chacune ayant un principe de fonctionnement différent :

• Commande directe (fonctionnement à partir de 0 bar)
• Fonctionnement semi-direct (à partir de 0 bar)
• Commande indirecte (pression différentielle requise, normalement au moins 0,5 bar)

Il est important de choisir le bon principe de fonctionnement. Les vannes à commande directe fonctionnent à partir de 0 bar. Dans la valve se trouve un petit orifice qui est fermé par un piston avec un joint en polymère. Si le solénoïde (électroaimant) est alimenté électriquement, le plongeur est soulevé par la force électromagnétique et la vanne s'ouvre. Ce principe est souvent utilisé pour les petites vannes et convient aux petits débits. Pour des débits plus importants, une vanne à commande semi-directe ou indirecte est recommandée. Les deux utilisent la pression du fluide pour ouvrir et fermer la vanne. Les vannes à commande semi-directe fonctionnent à partir de 0 bar et possèdent souvent une bobine plus puissante que les vannes à commande indirecte. Les vannes à commande indirecte ont besoin d'une pression différentielle permanente d'environ 0,5 bar pour fonctionner correctement. L'avantage des vannes à commande indirecte est qu'elles permettent généralement de contrôler des débits importants avec une bobine relativement petite, ce qui réduit la consommation d'énergie.

Vérifiez qu'il existe une pression différentielle permanente d'au moins 0,5 bar sur la vanne. Dans ce cas, on peut choisir une vanne à commande indirecte (une vanne semi-directe est bien sûr également autorisée dans ce cas). Si ce n'est pas le cas (faible pression d'entrée, circuit fermé, ...), choisissez une électrovanne à commande (semi-)directe.

Pour une explication détaillée des principes de fonctionnement, vous pouvez lire l'article sur les types d'électrovannes.

Fonction du circuit

La fonction de circuit exprime la fonction d'une vanne dans le circuit. Les fonctions les plus importantes du circuit seront expliquées.

2/2 voies

2/2 signifie que la vanne a deux orifices (orifice d'entrée et orifice de sortie) et deux positions (ouverte et fermée). La plupart des vannes à 2/2 voies sont normalement fermées (ou NC). Cela signifie que la vanne est fermée lorsqu'elle n'est pas alimentée, et s'ouvre dès que la bobine est alimentée électriquement. Une électrovanne normalement ouverte (NO) fonctionne à l'inverse : la vanne est ouverte lorsqu'elle n'est pas alimentée, et fermée lorsque la bobine est alimentée électriquement. La plupart des vannes à 2/2 voies ne peuvent être utilisées que dans un seul sens d'écoulement. Ceci est généralement indiqué par une flèche sur le boîtier.

Une électrovanne 2/2 normalement fermée (à gauche), et une électrovanne 2/2 normalement ouverte (à droite)

Le carré de droite indique le débit en position désexcitée, et le carré de gauche la position excitée. Lisez l'article sur les symboles des vannes pour une explication plus approfondie.

3/2 voies

Une vanne à 3/2 voies a trois orifices et deux positions. Les électrovannes 3/2 sont généralement à commande directe et fonctionnent à partir de 0 bar. Ils sont généralement dotés de petits orifices, ce qui les rend uniquement adaptés aux petits débits. Si vous avez besoin d'un orifice plus grand, vous pouvez envisager une vanne à bille électrique à trois voies. Il existe plusieurs options pour la fonction du circuit, telles que normalement fermé (A), normalement ouvert (B), dérivation (C) et universel (D). Ces fonctions peuvent être visualisées par les diagrammes suivants :

Diamètre du tube et type de filetage

Les orifices des électrovannes sont généralement à filetage femelle. Le type de filetage est dans la plupart des cas le British Standard Pipe Parallel (BSPP), désigné par la lettre G (par exemple G1/4 pouce). La taille du filet est indiquée en pouces. Veuillez noter que cette taille n'est pas la même que le diamètre du tuyau. Le tableau ci-dessous présente quelques tailles standard avec les données relatives au filetage :

Notre gamme de raccords permet de connecter une électrovanne à presque tous les types de systèmes de tuyauterie :

Type de tuyau	Montage	Exemple
Gaz de la conduite d'eau	Raccord à compression
	Raccord enfichable
	Barbe de queue de tuyau
Tuyau en PVC	Raccord en PVC
Tuyau en polyéthylène	Raccord à compression
Adaptateurs	Mamelon
	Bague de réduction
	Adaptateur
	Prise de courant

Orifice, valeur Kv et débit

La résistance à l'écoulement d'une électrovanne dépend de la forme du corps de la vanne et du diamètre de l'orifice de la vanne. L'orifice est le diamètre (mm) du trou qui sera fermé dans la vanne, comme le montre le dessin en coupe ci-dessous (A). C'est souvent le cas : plus les raccords de tuyauterie de la vanne sont grands, plus l'orifice est grand.

La résistance à l'écoulement de la vanne est exprimée par le coefficient d'écoulement Kv. Cette constante indique la quantité d'eau en^m3/heure qui passe par la vanne à une pression de 1 bar à 20°C. Plus la valeur Kv est élevée, plus le débit sera important à une pression donnée. Le débit est calculé par la formule suivante :

Où :

Q = Débit [^m3/heure]
Kv = Coefficient de débit
dp = Pression différentielle entre l'entrée et la sortie [bar]
SG = Gravité spécifique (eau = 1)

Exemple

Une électrovanne avec une valeur Kv de 1,25 est connectée à une conduite d'eau avec une pression de 2 bars. Après l'électrovanne se trouve un tuyau de 1m avec une sortie libre et une chute de pression négligeable. On suppose donc que la chute de pression sur la vanne est de 2 bars. La gravité spécifique de l'eau est de 1. Le débit peut être calculé :

Le débit est donné en^m3/hr, mais peut être facilement converti en litres par minute : 1.77*1000/60= 29.5 l/min.

Pour les gaz et les liquides autres que l'eau, d'autres formules doivent être utilisées pour calculer le débit. Pour les formules et plus d'explications, veuillez lire l'article sur les principes d'écoulement.

Pour la plupart des applications, il est important que l'électrovanne ait la bonne taille et la bonne capacité de débit. La valeur Kv est un bon critère de sélection pour choisir une vanne ayant la capacité requise. Si vous préférez choisir intuitivement la bonne taille pour la vanne, vous pouvez utiliser la taille de l'orifice ou du raccord de tuyau comme point de départ.

Moyen (détermine le choix des matériaux)

Les électrovannes sont utilisées pour les liquides et les gaz neutres. Il peut s'agir par exemple d'huiles, de lubrifiants, de carburants, d'eau, d'air ou de vapeur. Lors du choix d'une électrovanne, il est important que les matériaux soient compatibles avec le fluide. Un corps en laiton est le plus courant pour les électrovannes et convient à la plupart des substances. Les matériaux des joints, tels que le FKM (Viton) et l'EPDM, ont chacun des propriétés spécifiques qui les rendent adaptés à différentes applications. Lisez l'article sur la résistance chimique des matériaux pour obtenir une liste complète des milieux avec des matériaux de vanne compatibles.

Pression

La pression de fonctionnement du système est importante pour le choix d'une électrovanne. Si la pression maximale spécifiée est dépassée, des situations dangereuses peuvent survenir et la valve peut éclater ou être endommagée. Veuillez noter que la pression maximale est généralement associée à un type de fluide. Il peut donc y avoir des valeurs différentes pour les gaz ou les liquides. La différence de pression minimale entre l'entrée et la sortie est peut-être encore plus importante (voir la section Principe de fonctionnement). La différence de pression minimale et maximale est généralement exprimée en bar.

Plage de température

Gardez à l'esprit les spécifications de la température minimale et maximale lors du choix de l'électrovanne appropriée. Il est recommandé de ne pas utiliser les robinets d'eau en dessous de 0°C en raison du risque de gel. L'article Résistance chimique des matériaux contient des informations sur les propriétés thermiques des matériaux de robinetterie.

Temps de réponse

Le temps de réponse d'une électrovanne est défini comme l'intervalle entre le moment de l'activation du solénoïde et le moment où la pression a chuté à 10% ou augmenté à 90% de la pression d'essai maximale. Si la pression de service nominale maximale d'une vanne est supérieure à six bars, le temps de réponse sera mesuré à six bars. Le temps de réponse dépend de la construction de la vanne, des propriétés de la bobine, de la pression atmosphérique et de la viscosité du fluide. Le temps de réponse des valves à courant continu est un peu plus lent que celui des valves à courant alternatif. Les vannes à fonctionnement direct sont généralement plus rapides que les vannes indirectes. Les valeurs courantes pour les vannes à commande directe sont comprises entre 5 et 50 ms. Pour les vannes à commande indirecte, les temps de réponse vont de 50 ms pour les petites versions à 1500 ms pour les grandes versions. Pour certaines applications, un temps de réponse court n'est pas souhaité, par exemple pour éviter les coups de bélier. Les vannes à fermeture rapide peuvent provoquer des ondes de pression dans le circuit, ce qui peut endommager les tuyaux ou d'autres composants. Si cela se produit dans votre système, vous pouvez lire les conseils d'installation.

Tension et bobine

Le but de la bobine de l'électrovanne est de convertir l'énergie électrique en mouvement. La bobine est constituée d'un fil de cuivre enroulé autour d'un tube. Dans le noyau se trouve un plongeur en matériau ferromagnétique. Lorsqu'un courant électrique circule dans la bobine, un champ magnétique est créé. Le champ magnétique exerce une force sur le plongeur afin de le mettre en mouvement. Ce principe permet d'ouvrir ou de fermer la vanne.

Les bobines de solénoïdes sont disponibles pour le courant continu (CC) et le courant alternatif (CA) à différentes tensions. Ce choix a un effet sur les caractéristiques de la vanne. Les électrovannes de JP Fluid Control sont standardisées, ce qui signifie que la plupart des types de bobines peuvent être utilisés en combinaison avec une variété de séries d'électrovannes.

Une question fréquemment posée est de savoir si la polarité est importante pour une bobine à courant continu. Dans la plupart des cas, la polarité n'est pas requise pour les bobines de courant continu. Ce n'est que lorsqu'un timer ou un connecteur de LED est utilisé que la polarité est importante pour ces composants supplémentaires.

La sécurité électrique est un avantage des bobines à basse tension. À des tensions plus élevées, le courant est plus faible. Les bobines à courant alternatif sont un peu plus puissantes que les bobines à courant continu du même type, en raison des propriétés d'appel.

La plupart des électrovannes JP Fluid Control sont livrées avec un connecteur DIN. Cela permet un changement rapide de la bobine et de plus, la bobine est bien protégée contre l'humidité.

Classement IP

L'indice IP (Ingress Protection), ou code IP, est un marquage sur les appareils électriques qui indique le degré de protection contre l'accès aux parties dangereuses et la pénétration d'eau, de poussière et également de parties du corps. Le code est défini dans la norme internationale IEC 60529. L'indice IP est composé de deux chiffres. Le premier chiffre indique le degré de protection contre l'accès aux parties dangereuses et la pénétration d'objets. Le deuxième chiffre indique le degré de protection contre l'humidité. En option, un dernier chiffre indique la résistance au contact avec des composants dangereux. La plupart des bobines d'électrovannes JP Fluid Control ont un indice IP-65. Le tableau ci-dessous indique la signification des deux premiers chiffres du codage.

Informations complémentaires

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