Magnetventil: Einsatzort + Typen und Funktionsprinzip

Neben den üblichen manuellen Ventilen können Sie im Shop auch ein automatisches Magnetventil sehen.Damit können Sie nicht nur den Fluss von Flüssigkeiten und Gasen in Rohrleitungen aus der Ferne steuern, sondern diesen Prozess auch automatisieren.

Solche Geräte unterscheiden sich im internen Design und Zweck. Das Funktionsprinzip ist jedoch bei allen gleich – das Schließen/Öffnen des Hahns erfolgt durch die Betätigung eines Elektromagneten.

In diesem Artikel schauen wir uns an, warum ein solches Ventil benötigt wird und wie es funktioniert. Wir werden auch über die wichtigsten Arten von Magnetventilen sprechen.

Warum wird ein Magnetventil benötigt?

Magnetventile sind eine Kategorie moderner Absperrventile für Rohrleitungen für die unterschiedlichsten Zwecke. Im Alltag werden solche Elektroventile in Autos, Sondergeräten, Wasserversorgungssystemen sowie automatischen Bewässerungs- und Heizsystemen eingesetzt.

Sie werden auch in der Industrie häufig zur Stromregulierung und Steuerung des Transports verschiedener Flüssigkeiten und Gase eingesetzt.

Das Magnetventil ist ein flüchtiges Gerät; zum Öffnen oder Schließen ist Strom erforderlich.

Das Magnetventil für Wasser oder Gas verfügt über keine Sensoren im Inneren. Mit seiner Hilfe können Sie den Fluss der Arbeitsumgebung nur regulieren oder vollständig blockieren. Wenn eine Automatisierung dieser Prozesse erforderlich ist, müssen Sie zusätzlich externe Messgeräte installieren und den Betrieb des Elektroventils daran binden.

Verwenden Sie beispielsweise einen zusätzlichen Controller und WasserlecksensorWenn also ein Leck erkannt wird, erhält das Magnetventil den entsprechenden Befehl von der Steuerung und schaltet die Rohrleitung ab.

Zu den Vorteilen der Verwendung von Magnetventilen gehören:

• schnelle Anpassung des Arbeitsmediumstroms durch die Rohrleitung;
• Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit des Geräts;
• lange Lebensdauer;
• geringe Größe und geringes Gewicht;
• Vielzahl von Instrumententypen.

Das Ventil betätigt buchstäblich innerhalb eines Sekundenbruchteils nach dem Signal. Es ist für den Betrieb mit Flüssigkeiten unter unterschiedlichen Drücken von 0 bis 25 bar und mit unterschiedlichen Temperaturen von -20 bis +120 °C ausgelegt. Gleichzeitig kann ein solches elektrisches Ventil im stromlosen Zustand entweder in der geschlossenen oder geöffneten Position bleiben – alles hängt von der Modifikation des Geräts ab.

Am häufigsten wird im Alltag ein Magnetventil in Wasserversorgungs- und Heizungssystemen eingesetzt, wo es zur Fernregulierung des Wasserdurchflusses dient

In Wasserversorgungssystemen können Sie damit die Wasserzufuhr automatisch unterbrechen, wenn die Rohre platzen. Und in Heizungsanlagen wird ein solches Ventil als Vorrichtung zur Regulierung des Kühlmittelflusses verwendet.

Dabei reduziert oder erhöht er mithilfe eines externen Temperatursensors selbstständig den Durchfluss der erhitzten Flüssigkeit vom Kessel zu den Heizkörpern.

Wie funktioniert ein Magnetventil?

Das Magnetventil besteht aus:

• Gehäuse aus Stahl, Gusseisen, Messing oder Polymer;
• Induktionsspule mit Kern (Solenoid);
• funktionierendes Verriegelungselement;
• Siegel;
• Dämpfungsfeder.

Die Kupfer-Induktionsspule im Inneren des Absperrorgans befindet sich in einem abgedichteten Gehäuse, in dem der Zugang zum Wasser verschlossen ist.Das Blockieren oder Öffnen des Arbeitsmedium-Stromkanals erfolgt dadurch, dass sich der Stab und die Membran unter der Wirkung des Magneten ausdehnen.

Die Stromversorgung des Magnetventils erfolgt über Klemmen an der Oberseite des Gerätekörpers neben der Induktionsspule

Im stromlosen Zustand sperrt das Ventil unter dem Einfluss einer Feder den Stromkanal vollständig ab oder lässt ihn vollständig geöffnet. Darüber hinaus werden nach dem Anlegen einer Spannung an die Spule der Kern und der Stab verschoben, wodurch sich der Querschnitt dieses Kanals vergrößert/verkleinert.

Das allgemeine Funktionsprinzip des betrachteten elektromagnetischen Ventils ist einfach: Die Bewegung der Stange erfolgt darin aufgrund elektromagnetischer Induktion. Wenn elektrischer Strom durch die Spule fließt, wirkt auf den in ihrer Mitte befindlichen Kern ein elektromagnetisches Feld, dessen Stärke und Richtung von der angelegten Spannung in Volt abhängt.

Dadurch wird das Absperrelement verschoben und der Durchflussquerschnitt des Ventils verändert sich.

Die Magnetventilspule kann je nach Modifikation des Gerätes mit einer Spannung von 5–36 V DC oder 220 V AC betrieben werden

Elektroventile mit niedriger Steuerspannung sind für den Betrieb in Rohrleitungen mit kleinem Durchmesser und mit niedrigem Druck des Arbeitsmediums ausgelegt. Ihr Anwendungsbereich ist recht begrenzt.

Solche Ventile lassen sich jedoch einfacher in ein Steuerungssystem auf Niederspannungs-Halbleiterbauelementen integrieren und an verschiedene Mikrocontroller anschließen. Sie werden üblicherweise in Wasserversorgungssystemen und Heizkreisläufen von Privathäusern eingesetzt.

Arten von Magnetventilen

Es gibt verschiedene Varianten des betreffenden Geräts.Solche Geräte werden nach dem Material des Gehäuses, der Konstruktion und der stromlosen Position des Schlosses im Inneren, der Art der Dichtung und der Art der Verbindung mit den Rohren klassifiziert.

Jede dieser Optionen ist hinsichtlich Zusammensetzung, Temperatur und Druck auf die Verwendung mit einem bestimmten Medium ausgelegt. Das Magnetventil muss sorgfältig ausgewählt werden. Nimmt man ein Gerät, das die Anforderungen nicht erfüllt, hält es nicht lange.

Die erste und wichtigste Unterteilung der Magnetventile erfolgt nach der Art des elektrischen Stroms. Sie können also mit Wechsel- oder Gleichstrom betrieben werden

Je nach Anschlussart werden Magnetventile unterteilt in:

• geflanscht;
• Kupplung;
• Beschläge.

Und ihre Größe kann zwischen 6 und 150 DN (von 1/8 bis 6 Zoll) liegen. Für jede Pipeline gibt es eine Option.

Der Körper der betreffenden Elektroventile besteht aus:

• Kunststoff (verstärktes PPA, PVC, Nylon);
• aus Edelstahl;
• Messing;
• Gusseisen

Jede dieser Optionen hat ihre eigenen Eigenschaften für Druck und Temperatur der Arbeitsumgebung. Diese Nummern sollten im Gerätepass sorgfältig studiert werden, um bei Ihrer Wahl keinen Fehler zu machen. Gleichzeitig eignet sich jede der oben genannten Varianten für die Sanitär- oder Heizungsinstallation in einem Privathaus.

Klassifizierung Nr. 1 – nach interner Struktur

Basierend auf dem Design des Steuerelements werden Ventile in drei Gruppen eingeteilt:

1. Schieberventile.
2. Membran.
3. Kolben.

Haushaltsmagnetventile werden normalerweise mit einer Membran hergestellt. Dies ist eine kostengünstige und zuverlässige Option, mit der sich der Wasserfluss in häuslichen Heizungs- und Wasserversorgungssystemen problemlos regulieren lässt.

Die inneren Elemente – Feder, Kolben und Kern – bestehen fast immer aus Edelstahl, der äußerst beständig gegen Temperatur- und Wasserdruckschwankungen ist

Die Haupttrennung der Magnetventile erfolgt entsprechend der Stellung des Verriegelungsmechanismus bei stromlosem Elektromagneten.

Nach diesem Parameter werden Magnetventile unterteilt in:

• normalerweise geschlossen, Ventil geschlossen (NC);
• normalerweise offen, Ventil offen (NO);
• bistabil.

Im ersten Fall wird der Kern aufgrund des Federdrucks abgesenkt, bis Spannung an den Magneten angelegt wird, und es fließt kein Wasser. Im zweiten Fall, wenn das Gerät stromlos ist, ist der Kanal hingegen vollständig geöffnet und schließt erst nach Anlegen der Spannung.

Die dritte Option besteht darin, dass die Position entweder offen oder geschlossen sein kann.

Klassifizierung Nr. 2 – basierend auf dem Funktionsprinzip

Funktionell sind Elektromagnetventile für Wasser bei 220 V und anderen Spannungen:

• Ein Weg;
• zweiseitig;
• dreifach.

Die ersten haben nur ein Verbindungsrohr zur Rohrleitung. Das Sicherheitsausrüstungen, entwickelt, um Dampf oder Wasser freizusetzen, wenn der Druck in den Rohren zu hoch ist.

Am gebräuchlichsten und gefragtesten sind Zweiwege-Magnetventile. Sie verfügen über zwei Rohre – Einlass und Auslass – und werden im Rohrleitungsspalt installiert

Dreiwegegeräte verfügen über drei Rohranschlüsse zum Anschluss an Rohre. Solche Optionen dienen dazu, den Fluss von einer Pipeline zur anderen umzuleiten.

Am weitesten verbreitet Dreiwegeventile in Heizungsanlagen eingesetzt. Solche Geräte erleichtern den Transfer von Kühlmittel von einem Kreislauf in einen anderen, um die Arbeitsumgebung zu vermischen.

Dadurch ändert sich die Temperatur des Wassers im System, die Wärmeenergiequelle arbeitet jedoch weiter, ohne den Modus zu ändern.

Außerdem sind Magnetventile:

• direkte Aktion;
• indirekte Aktion.

Im ersten Fall bewegt sich der Kern ausschließlich unter dem Einfluss eines Elektromagneten. Zweitens wird seine Bewegung auch durch den Druck der Arbeitsumgebung beeinflusst.

Klassifizierung Nr. 3 – basierend auf dem Material der Dichtung und Membran

Im Inneren des Magnetventilkörpers befindet sich eine Membran, die den Wasserfluss blockiert. Außerdem gibt es eine Dichtung zwischen der Spule und der Hauptspule mit den Rohren. Beide Elemente bestehen aus elastischen Polymermaterialien.

Bei Haushaltsmagnetventilen für Wasser bestehen die Dichtungen und Membranen meist aus EPDM, das eine hohe Beständigkeit gegen Salze und niedrige Temperaturen aufweist.

Die Dichtung in Magnetventilen kann bestehen aus:

• FPM (FKM, VITON) – Fluorelastomer;
• EPDM – Ethylen-Propylen-Elastomer;
• NBR – Nitril-Butadien-Kautschuk.

Die erste Option zeichnet sich durch eine hohe maximale Betriebstemperatur und Beständigkeit gegen Öle und Benzin aus. Der zweite ist günstig und beständig gegen im Wasser gelöste Salze, Laugen und Säuren. Der dritte verträgt den Kontakt mit Erdölprodukten problemlos und wird üblicherweise in der Industrie und im Automobilbereich eingesetzt.

Dieses Material hat keinen großen Einfluss auf den Preis des Magnetventils. Seine Teile sind zu klein. Die Art der Dichtung und Membran sollte ausschließlich auf der Grundlage der Eigenschaften der Arbeitsumgebung ausgewählt werden.

Die thermischen Eigenschaften der Dichtungen sind in der folgenden Tabelle dargestellt:

In jedem Fall sollte beim Betrieb des Magnetventils besonders auf die Abwesenheit von Verunreinigungen im Wasser geachtet werden.

Sand und Rost in Rohren zerstören früher oder später jede Membran, unabhängig vom Material. Das betreffende Gerät kann nur installiert werden, wenn in der Rohrleitung ein Filter vorhanden ist.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Übersicht über Magnetventilgeräte:

So funktioniert und funktioniert ein direktwirkendes 220-V-Magnetventil:

Arten von Magnetventilen nach dem Funktionsprinzip:

Das ferngesteuerte Magnetventil ist unprätentiös und zuverlässig im Betrieb. Es ist für mehrere zehntausend Einsätze ausgelegt (funktioniert 20–25 Jahre lang einwandfrei) und erfordert keine spezielle Wartung.

Ein solches Wassergerät kostet zwischen 3.000 und 6.000 Rubel, hilft aber bei der Lösung vieler Probleme. Gleichzeitig ist es nicht schwer, es selbst zu installieren; Sie müssen lediglich das richtige Ventil entsprechend den Eigenschaften und Materialien auswählen.

Möchten Sie dem oben genannten Material nützliche Informationen hinzufügen oder auf eine Inkonsistenz oder einen Fehler hinweisen? Oder möchten Sie Empfehlungen zur Auswahl des optimalen Magnetventilmodells geben? Bitte schreiben Sie Ihre Tipps und Kommentare in den Kommentarblock.

Wenn Sie noch Fragen zum Thema des Artikels haben, wenden Sie sich an unsere Experten unten unter dieser Veröffentlichung.