Van điện từ là gì? Van điện từ hoạt động như thế nào?

Tùy đặc thù của mỗi loại ống nước mà chúng ta sử dụng các van nước khác nhau. Một trong những loại van nước phổ biến dùng trong những căn nhà hiện đại đó là van điện từ. Vậy van điện từ là gì? Hãy cùng Antshome tìm hiểu trong bài viết này nhé!

Van điện từ là gì?

Van điện từ, hay tiếng anh gọi là solenoid valve, là một loại van được điều khiển bằng điện từ. Van điện từ giúp kiểm soát dòng lưu chất dựa trên nguyên lý đóng mở do lực tác động của cuộn dây điện từ tạo ra từ trường giúp nâng lên hoặc hạ xuống pít-tông. 

1. Van điện từ hoạt động như thế nào?

Van điện từ có hai bộ phận chính là phần điện từ và phân thân van. Các thành phần chi tiết bao gồm (được thể hiện qua hình sau): 

• Cuộn dây cảm ứng điện từ (A): Là bộ phận tạo ra từ trường cho van. 
• Ở trung tâm là thanh pít-tông (E). Đây là bộ phận trực tiếp đóng mở van. 
• Lò xo (D): Là bộ giúp đẩy trục van lên xuống để đóng mở van
• Đệm van (F): Là bộ phận làm kín, ngăn không cho nước chảy qua.
• Thân van (G): Là bộ phận bao bọc van, thường được làm từ đồng, inox, nhựa,.. để có thể hoạt động trong môi trường có nhiệt độ cao hoặc có hóa chất ăn mòn.

Thành phần điện từ có một cuộn dây cảm ứng điện từ được quấn xung quanh lõi sắt nơi đặt pít-tông. Khi không hoạt động, pít-tông có thể được đóng hoặc mở. Tuy nhiên, khi có dòng điện chạy qua, cuộn dây điện từ sẽ tạo ra từ trường. Hiện tượng này sẽ hình thành lực hút pít-tông đủ lớn có thể chiến thắng được lực đàn hồi từ lò xo. Nếu pít-tông đang đóng, lực tác động sẽ kéo pít-tông ra khỏi đệm van và cho phép dòng lòng chất chảy qua. Ngược lại, khi pít-tông mở, lực tác động sẽ đẩy pít-tông dính chặt với đệm van ngăn không cho lưu chất chảy qua. 

Van điện từ được áp dụng rộng rãi với các đường ống có áp suất lớn hoặc nhỏ hay lưu lượng dòng lưu chất thấp hoặc cao. Có ba loại van điện từ chính là van điện từ hoạt động trực tiếp, van điện từ hoạt động gián tiếp và van điện từ hoạt động bán trực tiếp. 

Tìm hiểu thêm: Van 2 chiều là gì?

2. Các thiết kế của van điện từ

Van điện từ được sử dụng để đóng, mở, định lượng và phân phối dòng lưu chất trong đường ống. Ứng dụng cụ thể của van điện từ dựa trên thiết kế của loại van đó. 

Van điện từ 2 cửa

Van điện từ 2 cửa có có hai cổng ra và vào. Đối với van điện từ 2 cửa, cổng ra và cổng vào sẽ thay phiên đóng mở. Do đó, chúng được áp dụng phổ biến để ngắt/mở dòng lưu chất. 

Van điện từ 3 cửa

Van điện từ 3 cửa có ba cổng bao gồm một cổng vào và hai cổng ra, hai cổng ra sẽ thay phiên nhau đóng mở. Do đó, chúng được áp dụng để đóng, mở, phân phối và trộn các dòng lưu chất. 

Có thể bạn quan tâm: Van 1 chiều là gì?

Van điện từ có những loại nào?

Các loại van điện từ phổ biến hiện nay:

1. Van điện từ thường đóng

Đối với van điện từ thường đóng, pít-tông sẽ được đóng chặt và ngăn không cho dòng lưu chất chảy qua. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây điện từ, nó sẽ tạo ra từ trường kéo pít-tông lên, vượt qua cả lực đàn hồi của lò xo, để dẫn dòng lưu chất chảy qua. Hình sau đây miêu tả van điện từ thường đóng. 

2. Van điện từ thường mở

Đối với van điện từ thường mở, pít-tông luôn để mở cho dòng lưu chất chảy qua. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây điện từ, nó sẽ tạo ra trường để đẩy pít-tông xuống ngăn không cho lưu chất chảy qua. Van điện từ thường mở phù hợp với những ứng dụng yêu cầu đường ống luôn được mở thường xuyên để tiết kiệm năng lượng. 

3. Van điện từ ổn định hai chiều

Van điện từ ổn định hai chiều có thể được xoay chuyển bằng nguồn điện tạm thời. Hoạt động đóng mở được thực hiện bởi nam châm vĩnh cửu thay vì lò xo. 

Nguyên lý hoạt động và ứng dụng của van điện từ

Van điện từ hoạt động theo các nguyên lý bên dưới, và được ứng dụng trong các trường hợp:

1. Van điện từ hoạt động trực tiếp

Van điện từ hoạt động trực tiếp có nguyên lý hoạt động vô cùng đơn giản. Loại van này thường không sử dụng màng ngăn và cuộn dây từ tính đóng/mở van một cách trực tiếp, không phụ thuộc vào sự chênh lệch của áp suất bên ngoài. Van điện từ hoạt động trực tiếp có kích thước của pít-tông và lò xo có độ đàn hồi thấp nên chúng chỉ được sử dụng cho hệ thống đường ống có áp lực nhỏ. 

2. Van điện từ hoạt động gián tiếp

Van điện từ hoạt động gián tiếp sử dụng sự chênh lệch áp suất của dòng lưu chất qua đường ống để đóng mở van. Tối thiểu chênh lệch áp suất để van mở cửa là 0.5 bar. Van điện từ thường được sử dụng cho đường ống DN25 trở lên và hệ thống đường ống cao trên 16 bar. 

3. Van điện từ hoạt động bán trực tiếp

Van điện từ hoạt động bán trực tiếp là sự kết hợp của van điện từ hoạt động trực tiếp và van điện từ hoạt động gián tiếp. Van điện từ bán trực tiếp có thể hoạt động không cần sự chênh lệch về áp suất. Chúng giống như van điện từ hoạt động gián tiếp và cũng sử dụng màng di động với một lỗ nhỏ và buồng áp suất ở hai bên. Điểm khác biệt đó là pít-tông được kết nối trực tiếp với màng di động. 

Khi pít-tông được nâng lên, nó sẽ đồng thời nhấc màng để mở van. Trong lúc đó, một lỗ thứ hai được mở ra, dẫn đến áp suất trong khoang giảm. Do đó, van điện từ bán trực tiếp không chỉ được mở bởi pít-tông mà còn bởi sự chênh lệch áp suất. Sự kết hợp này dẫn đến một van hoạt động từ thanh không và có thể kiểm soát dòng chảy tương đối lớn. 

4. Ưu điểm của van điện từ là gì?

• Van điện từ có thể được đóng mở tự động, không cần đến sự can thiệp của con người. 
• Van điện từ có thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng. 
• Chỉ một dòng điện nhỏ cũng có thể đóng mở van và giữ chúng ở vị trí cần thiết nên chúng giúp tiết kiệm năng lượng. 
• Áp suất hoạt động cao, có thể lên đến 250 bar. 
• Chúng có thể được kiểm soát thủ công giúp đảm bảo an toàn cao hơn trong lúc sự cố, sửa chữa hay bảo trì. 
• Dòng lưu chất được tách biệt khỏi các thành phần khác của van điện từ nên chúng được sử dụng hiệu quả cho các dòng lưu chất nhiễm phèn. 
• Hoạt động êm ái, ít tạo ra tiếng ồn. 

Tìm hiểu thêm: Van nước thông minh là gì?

5. Ứng dụng của van điện từ là gì?

• Van điện từ được sử dụng trong hệ thống làm lạnh như ở máy lạnh 2 chiều để đảo ngược hướng di chuyển của môi chất làm lạnh giúp máy lạnh có thể làm mát vào mùa hè và sưởi ấm vào mùa đông. 
• Van điện từ được sử dụng cho hệ thống tưới tiêu tự động. 
• Van điện tử được sử dụng trong máy giặt hay máy rửa bát để kiểm soát dòng chảy của nước. 
• Hệ thống máy lạnh sử dụng van điện từ để kiểm soát lưu lượng không khí. 
• Van điện từ được sử dụng trong hệ thống khóa cửa tự động. 
• Các thiết bị y tế và nha khoa sử dụng van điện từ để điều khiển lưu lượng và áp lực của chất lỏng. 
• Hệ thống bồn nước sử dụng van điện từ để kiểm soát dòng nước chảy ra hoặc vào. 
• Van điện từ sử dụng trong các thiết bị vệ sinh công nghiệp. 

Tìm hiểu thêm: Van điện từ được ứng dụng trên máy lạnh 2 chiều như thế nào?

Những câu hỏi thường gặp về van điện từ

Các câu hỏi: