Una válvula automática que no requiere energía es una válvula automática “de acción directa” que abre y cierra sin utilizar fuentes de energía externas como electricidad o aire para instrumentación, sino mediante la propia presión o temperatura del fluido. No necesita cableado ni tuberías de aire, su configuración es sencilla y, entre sus principales ventajas, actúa según su ajuste incluso durante cortes de electricidad o de aire, por lo que resulta adecuada para aplicaciones en las que se busca mantener constante la presión o la temperatura. Por otro lado, en instalaciones donde se desea abrir y cerrar en el momento deseado mediante señales externas, o controlar el caudal con precisión de forma remota, resulta más apropiada la válvula automática “de acción externa” accionada eléctrica o neumáticamente. El primer paso es ordenar las funciones de las válvulas de acción directa, de acción externa y manuales, y determinar el tipo que se ajusta a las condiciones de su instalación.
Puntos clave de este artículo
- La válvula automática de acción directa funciona sin energía externa (electricidad o aire para instrumentación) y destaca en aplicaciones que “mantienen constante un valor de ajuste”, como la reducción de presión o la regulación de temperatura.
- Las válvulas manuales, de acción directa y de acción externa cumplen funciones distintas, y se emplean según las condiciones de cada instalación.
- En lugar de partir de la idea de “usar una válvula automática para ahorrar energía”, lo correcto es elegir según si se puede lograr el control necesario con la configuración de energía requerida.
Diferencias entre acción directa, acción externa y válvula manual, y el lugar del “sin energía”
Al estudiar una válvula automática, resulta más sencillo ordenar las ideas si primero se distingue entre “¿la opera una persona o se mueve la válvula automáticamente?” y “¿de dónde obtiene la energía para moverse?”.
Ordenar las funciones de los tres tipos
Las válvulas se dividen a grandes rasgos en los tres tipos siguientes.
- Válvula manual: una persona realiza la apertura, el cierre y la regulación del caudal mediante un volante u otro elemento. No dispone de energía externa ni de función de seguimiento automático, y tampoco permite el control remoto. Se utiliza en válvulas principales o en puntos que no requieren un control permanente, como el corte durante inspecciones o mantenimiento.
- Válvula automática de acción directa (sin energía): la propia válvula detecta la presión o la temperatura del fluido y abre y cierra mediante la acción de un resorte o un diafragma incorporados. No requiere energía externa y su característica es el seguimiento automático hacia un valor de ajuste previamente definido. En principio no admite el control remoto mediante señales externas. Ejemplos representativos son la válvula reductora de presión, la válvula reguladora de temperatura, la válvula de seguridad, la válvula de alivio y la válvula de nivel constante.
- Válvula automática de acción externa: se acciona mediante un actuador eléctrico o neumático. A cambio de necesitar energía externa (electricidad o aire para instrumentación) para funcionar, permite, además del seguimiento automático, el control remoto y el control preciso mediante señales externas, así como la coordinación de varias válvulas. Resulta adecuada para aplicaciones en las que se desea actuar de forma activa, como el control de procesos o el control de caudal.
De este modo, aunque se trate de la misma “válvula automática”, las de acción directa y las de acción externa difieren en su configuración de energía y en sus puntos fuertes.
Principales ventajas de la válvula automática sin energía (de acción directa)
Las ventajas propias de la acción directa surgen de una configuración que no depende de energía externa.
- No requiere energía externa: no necesita electricidad ni aire para instrumentación para accionar la válvula. Por ello no supone el trabajo de instalar cableado o tuberías de aire ni su mantenimiento.
- Configuración sencilla: resulta relativamente fácil de instalar en lugares a los que es difícil llevar una fuente de energía, o como adición a una línea existente.
- Funciona incluso durante cortes de electricidad o de aire: al no depender de la energía, actúa según su ajuste incluso ante problemas en la fuente de alimentación o de aire, y tiende a responder con rapidez a las variaciones de presión o temperatura.
Cabe señalar que estas son, en cualquier caso, ventajas de una “configuración que no utiliza energía externa”. Usar una válvula automática no implica necesariamente un ahorro de energía; en la práctica, lo apropiado es evaluar si el control necesario para la aplicación puede lograrse sin energía.
Instalaciones adecuadas y no adecuadas para la acción directa
El criterio de aplicación resulta más claro si se plantea desde “¿basta con el seguimiento automático hacia un valor de ajuste, o se requiere un control activo?”.
Las instalaciones adecuadas para la acción directa son aquellas en las que el objetivo puede cumplirse mediante el seguimiento automático hacia un valor de ajuste, como mantener constante la presión del lado secundario (reducción de presión), mantener constante la temperatura (regulación de temperatura) o aliviar el excedente que supere una presión determinada (seguridad y alivio). También resulta adecuada en lugares a los que es difícil llevar energía o en puntos donde se prioriza una configuración sencilla.
Por otro lado, en instalaciones donde se desea controlar de forma variable la apertura, el cierre o el caudal en el momento deseado mediante señales externas, supervisar y operar de forma remota, o realizar un control secuencial coordinando varias válvulas, resulta adecuada la válvula automática de acción externa. Cuando existen estos requisitos, lo más seguro es no aferrarse a la acción directa y estudiar también las opciones de acción externa u otros tipos.
Preguntas frecuentes
Q1. ¿Qué es una válvula automática que no requiere energía?
A1. Es una válvula automática de acción directa que abre y cierra sin usar electricidad ni aire para instrumentación, mediante el movimiento de un resorte o un diafragma interno impulsado por la propia presión o temperatura del fluido. Ejemplos representativos son la válvula reductora de presión y la válvula reguladora de temperatura.
Q2. ¿Se ahorra energía al usar una válvula de acción directa?
A2. Se elimina la necesidad de energía externa (electricidad o aire para instrumentación) para accionar la válvula. Sin embargo, no se elige con el ahorro de energía como objetivo en sí, sino que se decide según si el control necesario para la aplicación puede lograrse sin energía.
Q3. Quiero controlar la apertura, el cierre o el caudal de forma remota.
A3. La acción directa se basa en el seguimiento automático hacia un valor de ajuste y no es adecuada para el control remoto mediante señales externas. Si se necesita un control remoto o variable, resulta adecuada la válvula automática de acción externa, eléctrica o neumática.
Q4. ¿Qué ocurre durante un corte de electricidad o de aire?
A4. Como la acción directa no depende de energía externa, actúa según su ajuste incluso durante cortes de electricidad o de aire. No obstante, dado que el comportamiento ante situaciones anómalas varía según el tipo y las especificaciones de la válvula, es necesario verificarlo conforme a las condiciones de la instalación.
Q5. ¿Se puede sustituir una válvula manual por una válvula automática de acción directa?
A5. En aplicaciones que mantienen constante la presión o la temperatura, la sustitución puede ser eficaz en algunos casos. Como su idoneidad varía según condiciones como el diámetro, el caudal y la presión diferencial, se recomienda verificar las condiciones existentes.
Q6. ¿Qué información se necesita para la selección?
A6. Sirven de referencia el tipo y la temperatura del fluido, la presión del lado primario y secundario, el caudal máximo y mínimo, el diámetro y las normas de conexión. En particular, el caudal mínimo suele pasarse por alto y afecta a la precisión de la selección.
Resumen
La válvula automática sin energía (de acción directa) tiene como punto fuerte poder mantener constante la presión o la temperatura sin usar energía externa, y resulta adecuada para lugares a los que es difícil llevar energía o para aplicaciones en las que se desea mantener la función incluso durante cortes de electricidad. En situaciones que requieren un control remoto o variable de forma activa resulta adecuada la acción externa, y el punto de partida de la selección es, ante todo, determinar en la propia instalación si “basta con el seguimiento automático”.
Si tiene alguna inquietud, como “no puedo determinar si el diámetro es el adecuado”, “conozco el caudal máximo pero desconozco el mínimo”, “quiero seleccionar un producto equivalente a la válvula existente” o “dudo entre si la acción directa o la de acción externa se ajusta a los requisitos de control de mi instalación”, aproveche los servicios de consulta técnica y de selección de Yoshitake. Le preguntaremos por las condiciones de fluido, presión, temperatura, caudal y demás, y le propondremos cómo elegir la válvula adecuada para su instalación.