¿Qué es una válvula de mariposa con actuador eléctrico y dónde se usa?

En las instalaciones mecánicas, la automatización industrial, los sistemas HVAC, las redes de distribución de agua, las instalaciones contra incendios y las aplicaciones de control de procesos, la gestión del fluido es de gran importancia. Especialmente cuando el caudal en tuberías de gran diámetro debe controlarse de forma fiable, rápida y apta para la automatización, una de las soluciones más elegidas son las válvulas de mariposa con actuador eléctrico.

Hoy en día, los usuarios y los compradores hacen con mucha frecuencia las siguientes preguntas en los motores de búsqueda:¿Qué es una válvula de mariposa con actuador eléctrico?¿Para qué sirve una válvula de mariposa motorizada?¿Dónde se usa una válvula de mariposa con actuador eléctrico?¿Cuál es la diferencia entre una válvula de mariposa y una válvula de bola?¿Cómo funciona una válvula con actuador eléctrico?¿En qué sistemas se prefiere una válvula de mariposa?¿Válvula de mariposa eléctrica o neumática?¿Por qué se usan válvulas de mariposa en tuberías de gran diámetro?

Todas estas preguntas apuntan en realidad a una única necesidad: hacer que el control del caudal en instalaciones grandes no sea manual, sino automático, seguro y eficiente.

Una válvula de mariposa con actuador eléctrico es un sistema de válvula que funciona según el principio de girar el disco circular del cuerpo mediante un motor eléctrico o un actuador eléctrico. De este modo, la línea de fluido puede abrirse, cerrarse a distancia o, en algunas aplicaciones, controlarse de forma proporcional. Se utiliza muy ampliamente sobre todo en instalaciones de calefacción y refrigeración, líneas de unidades de tratamiento de aire, sistemas de chiller, líneas contra incendios, circuitos de agua de proceso, sistemas de tratamiento y aplicaciones industriales de control de fluidos.

En esta guía completa abordaremos en detalle las preguntas: qué es una válvula de mariposa con actuador eléctrico, cómo funciona, en qué sistemas se usa, cuáles son sus tipos, cómo se selecciona, cuáles son sus ventajas, qué averías se producen y qué debe tenerse en cuenta al comprarla. También explicaremos conceptos que se buscan con frecuencia en el sector:válvula de mariposa motorizada, válvula de mariposa eléctrica, válvula de mariposa DN100, válvula de mariposa motorizada DN150, válvula de mariposa modulante, válvula de mariposa todo/nada, válvula de mariposa HVAC, válvula de mariposa industrial, válvula con actuador eléctrico.

¿Qué es una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

Una válvula de mariposa con actuador eléctrico es un sistema de válvula automática que se forma al montar un actuador accionado eléctricamente sobre el cuerpo de una válvula de mariposa utilizada para controlar el caudal en una tubería.

La estructura aquí consta de dos partes principales:

1. Cuerpo de la válvula de mariposa

La parte de la válvula por la que pasa el fluido y que contiene el disco.

2. Actuador eléctrico

El mecanismo motorizado que abre, cierra o lleva la válvula a una determinada posición girando el disco.

En la lógica de funcionamiento de una válvula de mariposa, el disco del interior gira hasta 90 grados. Cuando el disco queda paralelo al eje de la tubería, la válvula se abre; cuando queda perpendicular, se corta el caudal. El actuador eléctrico realiza este movimiento de forma automática.

Es decir, en lugar de girar una palanca manual, esta tarea la realiza un motor y un sistema de control.

Por ello, el producto también se conoce en el campo con estos nombres:

• válvula de mariposa con actuador eléctrico
• válvula de mariposa eléctrica
• válvula de mariposa motorizada
• válvula con actuador eléctrico
• válvula de mariposa automática

¿Por qué la válvula de mariposa se llama “mariposa”?

El nombre proviene del aspecto del disco redondo del interior de la válvula. Al abrirse y cerrarse, el disco realiza un movimiento giratorio que recuerda al ala de una mariposa. Técnicamente, este disco cierra el paso del caudal parcial o totalmente.

La válvula de mariposa está especialmente extendida por los siguientes motivos:

• económica en grandes diámetros
• ligera
• fácil de instalar
• ocupa poco espacio
• proporciona una apertura y un cierre rápidos

Cuando estas ventajas se combinan con un actuador eléctrico, hacen que el producto sea mucho más valioso.

¿Cómo funciona una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

La lógica de funcionamiento es bastante clara. Cuando surge una necesidad de control en el sistema, se envía una señal eléctrica al actuador. Esta señal puede provenir de:

• un termostato,
• un PLC,
• un sistema de automatización del edificio,
• un cuadro de control,
• una infraestructura de automatización controlada a distancia,
• una unidad de control de proceso

puede proceder.

Según la señal recibida, el actuador gira el eje de la válvula y la lleva a la posición deseada. Los principales escenarios de funcionamiento:

Principales escenarios de funcionamiento:

Apertura total

El disco se coloca en posición paralela a la dirección del caudal. La línea está totalmente abierta.

Cierre total

El disco cierra el paso del caudal. El caudal se detiene.

Posición intermedia

En los sistemas modulantes, el disco se lleva a un determinado ángulo. Así se controla parcialmente el caudal.

Gracias a esta estructura, las líneas de gran diámetro se controlan automáticamente sin intervención manual.

¿Cuál es la diferencia entre una válvula de mariposa con actuador eléctrico y una manual?

En una válvula de mariposa manual, el usuario abre o cierra la válvula girando la palanca o el reductor a mano. Este método puede ser suficiente en instalaciones pequeñas o en aplicaciones que no requieren una intervención frecuente.

Sin embargo, en las instalaciones modernas esto suele ser insuficiente. Porque:

• puede requerirse un control remoto
• puede desearse la integración con la automatización
• las válvulas grandes pueden ser difíciles de girar a mano
• puede ser necesaria una intervención rápida
• puede buscarse la eficiencia energética
• por seguridad del proceso puede requerirse un cierre automático

La válvula de mariposa con actuador eléctrico resuelve estos problemas.

Principales ventajas que ofrece:

• apertura y cierre a distancia
• funcionamiento con el sistema de automatización del edificio
• operación rápida y controlada
• uso sencillo en grandes diámetros
• menor intervención humana
• eficiencia operativa
• control seguro en líneas críticas

¿Dónde se usa una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

La mayor fortaleza de estos productos es su amplísimo campo de aplicación. Ahora examinemos una a una las aplicaciones más comunes.

1. Uso en sistemas HVAC

En los sistemas HVAC, es decir, de calefacción, ventilación y climatización, se usa con frecuencia para controlar líneas de agua de gran diámetro.

Áreas de uso:

• líneas principales de distribución
• líneas de agua de chiller
• circuitos principales de las unidades de tratamiento de aire
• líneas de colectores de la sala de calderas
• columnas principales de agua caliente y fría
• líneas de impulsión y retorno de las bombas

En edificios grandes, en diámetros de DN65, DN80, DN100, DN125, DN150 y superiores, a menudo se prefiere una válvula de mariposa en lugar de una válvula de bola. Porque la válvula de mariposa es más compacta y más económica.

2. Uso en chillers y grupos de refrigeración

En los sistemas de chiller, puede utilizarse una válvula de mariposa con actuador eléctrico para dirigir el agua, aislar la línea y para la apertura y el cierre automáticos.

¿Por qué se prefiere?

• es adecuada para líneas de gran diámetro
• proporciona el aislamiento del circuito principal
• puede integrarse con la automatización
• ayuda a aislar la línea a distancia durante el mantenimiento
• crea un control por escenarios para la seguridad del sistema

Es especialmente útil en edificios comerciales y sistemas de refrigeración industriales.

3. Uso en salas de calderas e instalaciones de calefacción

En las salas de calderas, se usa para la gestión de la línea principal, la separación de zonas, el control de colectores y el aislamiento.

Ejemplos de uso:

• líneas de entrada y salida de la caldera
• líneas principales de distribución de agua caliente
• circuitos de bypass
• grandes instalaciones con separación de zonas
• transiciones de línea redundantes

En estos sistemas, la válvula de mariposa con actuador eléctrico proporciona un control centralizado y comodidad de operación.

4. Uso en instalaciones contra incendios

En las instalaciones contra incendios, la válvula de mariposa desempeña un papel importante en las líneas de gran diámetro que requieren control remoto. Aquí, el modo de uso puede variar según el proyecto y la norma.

Áreas de uso:

• líneas principales de agua contra incendios
• líneas de aislamiento de zonas
• líneas de aislamiento para pruebas y mantenimiento
• escenarios especiales de automatización

En la selección de la válvula que se usará en sistemas contra incendios, deben tenerse en cuenta obligatoriamente la norma del proyecto, el criterio de conformidad y el escenario del sistema.

5. Uso en líneas de proceso industriales

La válvula de mariposa con actuador eléctrico es muy común en las instalaciones industriales. Ofrece una solución ideal sobre todo en líneas de fluido de gran caudal.

Áreas de uso:

• líneas de agua de proceso
• circuitos de agua de refrigeración
• procesos auxiliares químicos
• líneas de llenado y direccionamiento de tanques
• circuitos de alimentación de intercambiadores de calor
• control de caudal en líneas de producción

Al seleccionar una válvula de mariposa en estas áreas, deben tenerse en cuenta obligatoriamente el material del cuerpo, el material de estanqueidad y la compatibilidad con el fluido.

6. Uso en sistemas de tratamiento y filtración de agua

En los sistemas de tratamiento de agua pueden utilizarse soluciones de válvula de mariposa para abrir, cerrar y dirigir líneas de gran diámetro.

Ejemplos de uso:

• líneas de agua bruta
• líneas de distribución de agua de proceso
• líneas de entrada y salida del tanque de filtración
• líneas de contralavado
• direccionamientos del tanque de almacenamiento
• línea principal de transferencia de agua tratada

En el sector del tratamiento, la válvula de mariposa es una solución económica y práctica sobre todo en sistemas de gran caudal.

7. Uso en agua de mar, agua de proceso y líneas auxiliares

En algunas aplicaciones especiales se utilizan fluidos agresivos, agua salada o líquidos de proceso. En estas áreas también puede elegirse una válvula de mariposa con actuador eléctrico; sin embargo, aquí la selección del material resulta crítica.

Aspectos a tener en cuenta:

• material del cuerpo
• material del disco
• estructura de la junta
• resistencia a la corrosión
• límites de temperatura
• clase de protección del actuador

Una selección de material incorrecta puede provocar averías muy rápidamente.

¿Cuáles son los tipos de válvulas de mariposa con actuador eléctrico?

Estas válvulas se clasifican según diferentes criterios. Para elegir el producto adecuado es necesario conocer estas diferencias.

1. Según el modo de funcionamiento

Válvula de mariposa con actuador eléctrico todo/nada

Esta válvula se abre por completo o se cierra por completo. No realiza un control de posición intermedia.

¿Dónde se usa?

• aislamiento de la línea principal
• escenarios de automatización sencillos
• sistemas en los que basta un control todo/nada
• líneas de mantenimiento
• aplicaciones de corte de caudal en grandes diámetros

Ventaja:

• más económica
• sencilla de usar
• fácil de automatizar

Válvula de mariposa con actuador eléctrico modulante

Este tipo de válvula puede posicionarse en ángulos específicos. Así, el caudal se controla de forma escalonada o proporcional.

¿Dónde se usa?

• sistemas que requieren un control preciso del caudal
• automatización de procesos
• ciertas aplicaciones HVAC
• control de caudal industrial especial

Ventaja:

• control más preciso
• integración más profesional con la automatización
• estabilidad del proceso

2. Según el tipo de conexión

Válvula de mariposa tipo wafer

Se monta apretada entre dos bridas. Compacta y económica.

Válvula de mariposa tipo lug

Su cuerpo tiene orejetas roscadas. Puede ofrecer una ventaja en cuanto a la separación de la línea y la facilidad de desmontaje y mantenimiento.

Válvula de mariposa tipo bridada

Puede preferirse en aplicaciones de servicio más pesado y de mayor diámetro.

3. Según la estructura del material

Válvula de mariposa con cuerpo de fundición

Común en aplicaciones HVAC y de agua en general.

Válvula de mariposa con cuerpo de fundición dúctil

Se prefiere para soluciones más resistentes.

Válvula de mariposa de acero inoxidable

Adecuada para fluidos corrosivos, aplicaciones de proceso y líneas especiales.

4. Según la estructura de estanqueidad

Con junta de EPDM

Común en aplicaciones de agua en general y HVAC.

Con junta de NBR

Puede preferirse con ciertos fluidos especiales.

PTFE y estructuras especiales similares

Pueden ser necesarias en líneas de proceso químicas y especiales.

¿Por qué se prefiere una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

La razón por la que estas válvulas ocupan una posición muy fuerte en el mercado son las ventajas que ofrecen.

1. Económica en grandes diámetros

En líneas DN65 y superiores, a menudo resulta mucho más razonable que una válvula de bola.

2. Ofrece una estructura compacta

Su necesidad de espacio es menor.

3. Ligera

Facilita el montaje y el transporte.

4. Realiza una apertura y un cierre rápidos

Funciona de forma eficiente en los escenarios de automatización.

5. Puede controlarse a distancia

Compatible con sistemas BMS, PLC y de automatización.

6. Proporciona comodidad de operación

Especialmente en válvulas grandes, ya no es necesario girar a mano.

7. Facilita el mantenimiento y la gestión del sistema

El aislamiento de líneas y los escenarios de operación se gestionan con mayor facilidad.

¿Válvula de mariposa o válvula de bola?

Esta pregunta la hacen los usuarios con mucha frecuencia. La respuesta correcta varía según el diámetro del sistema y el objetivo de uso.

En diámetros pequeños

La válvula de bola puede ser más común.

En diámetros grandes

La válvula de mariposa suele ser más ventajosa.

Ventaja de la válvula de mariposa:

• más ligera
• más compacta
• más rentable
• más práctica en grandes diámetros

Ventaja de la válvula de bola:

• estanqueidad total y uso compacto en algunas aplicaciones de pequeño diámetro
• una estructura más adecuada en determinados procesos

En general, la válvula de mariposa destaca más en muchos sistemas DN50 y superiores.

¿Cuál es la diferencia entre una válvula de mariposa con actuador eléctrico y una neumática?

Ambos productos proporcionan un control automático, pero sus principios de funcionamiento son diferentes.

Válvula de mariposa con actuador eléctrico

• funciona eléctricamente
• la integración con la automatización es sencilla
• no requiere una línea de aire
• muy común en las instalaciones de edificios

Válvula de mariposa neumática

• funciona con aire comprimido
• puede ser más rápida en algunos procesos
• requiere una infraestructura de compresor
• puede preferirse en entornos industriales

En el ámbito del HVAC y de las instalaciones de edificios, generalmente se utilizan con más frecuencia las soluciones eléctricas.

¿Cómo se selecciona una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

En estos productos, la selección correcta es muy importante. Elegir un producto solo conociendo el diámetro puede provocar errores graves.

1. Diámetro de la línea

Debe determinarse el diámetro nominal correcto, como DN50, DN65, DN80, DN100, DN125, DN150, DN200.

2. Presión de trabajo

Valores como PN10, PN16 deben ser compatibles con el sistema.

3. Tipo de fluido

Deben quedar claros datos como agua, agua caliente, agua fría, glicol, agua de proceso, fluido auxiliar químico.

4. Rango de temperatura

El material de la junta y del cuerpo debe seleccionarse en consecuencia.

5. Tipo de funcionamiento

¿Todo/nada o modulante?

6. Alimentación del actuador

¿24 V o 230 V?

7. Necesidad de par

Un par suficiente es imprescindible para que la válvula pueda girarse de forma segura.

8. Compatibilidad con la automatización

Debe buscarse la compatibilidad con BMS, PLC, controlador de campo o automatización de procesos.

9. Condiciones ambientales

Condiciones como la humedad, el entorno exterior, el riesgo de entrada de agua, el polvo y la temperatura son importantes.

10. Tipo de conexión

La elección entre el tipo wafer, lug o bridado debe hacerse correctamente.

¿Qué debe tenerse en cuenta al comprar una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

El error más común en el proceso de compra es guiarse solo por el “diámetro” y el “precio”. Sin embargo, los siguientes aspectos deben evaluarse en conjunto:

• el objetivo de uso del sistema
• el fluido que pasa por la línea
• si funcionará de forma continua o periódica
• la necesidad de automatización
• el material del cuerpo de la válvula
• el tipo de junta
• el valor del par
• la tensión de trabajo
• el tiempo de apertura y cierre
• la clase de protección IP
• la calidad de la marca
• el soporte de servicio y repuestos

Especialmente en exteriores o en espacios húmedos, la clase de protección IP es muy importante.

¿Por qué se producen averías en las válvulas de mariposa con actuador eléctrico?

En los motores de búsqueda, los usuarios investigan con frecuencia problemas como:La válvula de mariposa motorizada no abreLa válvula de mariposa eléctrica no giraEl actuador funciona pero la válvula no abreLa válvula de mariposa está atascadaPor qué se produce una avería del actuador eléctrico

Las causas más comunes son las siguientes:

1. Selección de par incorrecta

Si el actuador no es suficiente para girar la válvula, con el tiempo surgen problemas.

2. Tensión incorrecta

Confundir 24 V y 230 V puede provocar averías graves.

3. Cableado defectuoso

Si la señal de control se conecta de forma incorrecta, la válvula no funcionará.

4. Agarrotamiento mecánico

Puede producirse agarrotamiento en válvulas que no han funcionado durante mucho tiempo o en sistemas sucios.

5. Sobreesfuerzo de la junta y del mecanismo interno

Debido a un fluido o una temperatura inadecuados, la válvula puede endurecerse.

6. Condiciones ambientales

La humedad, la condensación, la entrada de agua o los efectos del exterior pueden dañar el actuador.

7. Mantenimiento insuficiente

En los sistemas sin inspección periódica, aumenta la probabilidad de avería.

¿Cómo se realiza el mantenimiento de una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

Estos productos suelen ser de larga duración; no obstante, se requiere una inspección periódica.

Aspectos a tener en cuenta en el mantenimiento:

• deben comprobarse las conexiones de cables
• debe comprobarse si hay agua/humedad en el cuerpo del actuador
• debe realizarse una prueba de apertura y cierre
• debe observarse la estanqueidad
• deben vigilarse los ruidos anómalos y el endurecimiento
• deben comprobarse los pernos de conexión
• debe verificarse la señal de automatización
• la válvula debe accionarse periódicamente

Especialmente en las válvulas que permanecen en una posición fija durante mucho tiempo, es beneficioso realizar una apertura y un cierre periódicos.

¿En qué diámetros es más común una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

Las válvulas de mariposa destacan sobre todo en diámetros medianos y grandes.

Diámetros que se encuentran con frecuencia en el campo:

• DN50
• DN65
• DN80
• DN100
• DN125
• DN150
• DN200
• DN250
• DN300

A medida que aumenta el diámetro, la ventaja económica y práctica de la válvula de mariposa se hace más evidente.

¿En qué marcas destacan las soluciones de válvula de mariposa con actuador eléctrico?

La marca puede variar según el proyecto; sin embargo, entre los grupos de productos que se investigan con frecuencia en el sector, destacan las siguientes soluciones:

• soluciones de actuadores eléctricos
• válvulas de mariposa compatibles con la automatización HVAC
• marcas de válvulas de mariposa industriales
• soluciones de válvulas motorizadas de gran diámetro

Lo más importante aquí, antes que el nombre de la marca, es la correcta correspondencia del producto. Un producto de buena marca mal seleccionado puede dar un peor resultado que un producto de gama media bien seleccionado.

¿De qué depende el precio de una válvula de mariposa con actuador eléctrico?

Numerosos factores determinan el precio:

• diámetro de la válvula
• material del cuerpo
• tipo de junta
• tipo de conexión
• clase de presión
• tipo de actuador
• diseño todo/nada o modulante
• valor del par
• tensión de trabajo
• clase de protección IP
• marca
• certificación y área de aplicación

La estructura de precio de un producto de DN50 a DN200 naturalmente no es la misma. Del mismo modo, entre una válvula todo/nada y una válvula modulante puede haber una diferencia de coste considerable.