Las granjas quieren válvulas que se abran y cierren electrónicamente de forma fiable. Esa automatización se realiza mediante un dispositivo piloto que abre o cierra un pequeño pasaje (el "puerto piloto") hacia la cámara de control de la válvula. Cuando se abre el puerto, el agua (presión) sale de la cámara por encima del diafragma y la válvula se abre. Cuando el puerto se cierra, el agua (presión) entra en la cámara por encima del diafragma y la válvula se cierra. Este diseño permite que la válvula maneje grandes caudales de agua con un consumo energético mínimo, lo que la hace ideal para aplicaciones agrícolas donde la fiabilidad y la eficiencia son críticas. Hay tres formas comunes de accionar ese puerto piloto:
Solenoides de bloqueo en CC
Un solenoide de bloqueo de CC utiliza un breve pulso eléctrico para mover un pequeño pistón y "fijarlo" magnéticamente. Un pulso de polaridad inversa lo desengancha. Sus grandes ventajas son un consumo de energía ultra bajo (ideal para sistemas inalámbricos y con batería como Verdi) y una fiabilidad sólida dentro del rango de presión para el que está diseñado. Donde pueden aparecer problemas es a presiones de línea muy altas o en aguas arenosas: el pequeño pistón empuja directamente contra la fuerza del agua, y la acumulación de grano fino o mineral puede hacer que ese pistón deslizante sea pegajoso. Sin embargo, dentro de las especificaciones, los solenoides de bloqueo DC funcionan muy bien.
Solenoides de corriente alterna
Un solenoide de CA también mueve un pistón, pero se beneficia de una alta corriente de arranque para iniciar el movimiento y de una fuerza de sujeción continua mientras está energizado. Ese empuje extra puede ayudar a superar la mayor presión del agua y algo de fricción. El compromiso es la necesidad de alimentación de CA para un controlador central, la necesidad de largos tramos de cable caro (a menudo $1/ft + el coste de enterrar el cable) que pueden dañarse, y el mismo punto básico de fallo que los solenoides de bloqueo de CC: un pistón deslizante que puede atascarse si restos o incrustación entran en el tubo guía.
El Verdi Block Controller es un controlador de riego inalámbrico y alimentado por batería, por lo que no es compatible con solenoides de corriente alterna. Sin embargo, la mayoría de los solenoides de CA pueden ser simplemente reemplazados por solenoides de cierre de CC o válvulas piloto motorizadas de CC.
Válvulas piloto motorizadas de CC
Una válvula piloto motorizada de CC también utiliza un pulso eléctrico breve, como los solenoides de bloqueo de CC, pero sustituye la bobina del solenoide y el émbolo por un pequeño motor de corriente continua que gira un tren de engranajes y un árbol de levas. La leva mueve una pequeña palanca que presiona o libera un diafragma sobre el puerto piloto, así que no hay émbolo deslizante que se pueda atascar. Como los engranajes multiplican el par, el diseño motorizado tiene una ventaja mecánica considerable en comparación con los solenoides, por lo que supera fácilmente la alta presión del agua con una potencia eléctrica modesta. Los diseños robustos añaden topes de leva sobre el centro para que el mecanismo encaje en ABIERTO o CERRADO y resista el deriva durante largos periodos de inactividad.
Aclaración sobre el nombre: Los fabricantes comercializan las "válvulas piloto motorizadas" como "solenoides"
Los fabricantes suelen comercializar las válvulas piloto motorizadas como "solenoides", ya que son compatibles con los solenoides estándar de la industria (simplemente más fiables). La etiqueta es confusa porque sugiere un solenoide tipo pistón, aunque estas unidades en realidad usan un pequeño motor de corriente continua con un tren de engranajes y un árbol de levas para abrir o cerrar el puerto piloto.
Por ello, hemos listado los modelos que hay que conocer (protegidos por patente, ampliamente utilizados):
Netafim Aquative Plus Número de catálogo Netafim: 35500-001900 (cierre de CC sin soporte de montaje)
Nelson E02 Solenoid Número de pieza Nelson: 12845 (cierre de CC)
Así que... ¿Son realmente tan fiables los sistemas de automatización de riego alimentados por pilas de corriente continua como los sistemas de corriente alterna?
Sí. Aquí va la conclusión práctica para los agricultores:
En condiciones normales de funcionamiento, los solenoides de cierre de CC son muy fiables. Son la opción más común y asequible para instalaciones de baterías o solares.
A presiones muy altas (piensa en picos en el peor de los casos o en cabezas inusualmente altas), los solenoides de CA pueden tener ventaja sobre los solenoides de acoplamiento DC porque esa gran entrada de corriente más el empuje/tirón continuo ayuda a empujar el pistón contra la fuerza del agua y a superar la fricción por la acumulación de grano fino o material.
Las válvulas piloto motorizadas de corriente continua son el líder de fiabilidad porque eliminan completamente el pistón. Con el árbol de levas engranajado, hay mucha más fuerza disponible para sellar el puerto piloto, y no hay nada que agarrar por la suciedad o la escama. El mecanismo de sobrecentro también "bloquea" el estado de la válvula piloto.
En conclusión
Las preocupaciones son válidas: los pistones piloto atascados por solenoides de cierre DC y solenoides de CA causan dolores de cabeza. Por eso mismo el controlador de bloques Verdi es compatible con válvulas piloto motorizadas accionadas por corriente continua, ya que eliminan el pistón, aplican más fuerza a través de los engranajes e incluyen topes sobrecentrados a prueba de fallos. Los sistemas alimentados por batería de corriente continua son tan fiables como la corriente alterna en condiciones normales, y con una válvula piloto motorizada son más fiables, manteniendo la compatibilidad total con el Verdi Block Controller. Si quieres el dispositivo piloto más "fiable" para tus válvulas de diafragma, opta por DC motorizado.