Energieverbruik van magneetventielen verminderen
Figuur 1: 2/2-weg magneetventiel
Het verminderen van het energieverbruik van magneetventielen kan leiden tot meetbare kostenbesparingen en een verbeterde systeemefficiëntie. Aangezien magneetventielen veelvuldig worden gebruikt om vloeistofstromen te regelen, kunnen zelfs kleine verbeteringen in hun energieverbruik resulteren in aanzienlijke totale besparingen. Dit omvat het kiezen van ventielen met lagere vermogenswaarden, het gebruik van geavanceerde materialen of bouwvormen, en het minimaliseren van de bekrachtigingstijd. Dit artikel bespreekt verschillende technieken voor het optimaliseren van de bouwvorm en werking van magneetventielen, waarbij de nadruk ligt op het belang van energie-efficiënte innovaties.
Inhoudsopgave
- De juiste ventielgrootte selecteren
- Bouwvorm of type magneetventiel
- Cycluspatronen
- Magneetventielen met timers
Bekijk ons online assortiment magneetventielen en koop er vandaag nog een!
De juiste ventielgrootte selecteren
Het selecteren van de juiste bouwgrootte voor het magneetventiel minimaliseert het energieverbruik. Een te groot ventiel verspilt energie op twee manieren:
- Overmatige stroomcapaciteit: Een ventiel met een debiet dat de procesvereisten overschrijdt, laat meer vloeistof door dan nodig is, waardoor onnodig energie wordt verspild.
- Onjuiste spoelselectie: Te grote ventielen vereisen vaak grotere spoelen om het ventiel te bedienen. Deze grotere spoelen verbruiken meer vermogen, zelfs wanneer het ventiel niet actief de stroom regelt.
Selecteer altijd een magneetventiel met het juiste debiet (Kv of Cv) en combineer het met de juiste spoelgrootte. Dit vermindert het totale energieverbruik van het systeem.
Bouwvorm of type magneetventiel
Het energieverbruik kan aanzienlijk variëren tussen verschillende types magneetventielen.
Normaal open vs normaal gesloten
Een normaal open (NO) magneetventiel blijft open wanneer het niet bekrachtigd is, terwijl een normaal gesloten (NC) ventiel gesloten blijft. Bij het kiezen tussen NO- en NC-configuraties moet veiligheid de primaire overweging zijn, gevolgd door energie-efficiëntie.
Als de standaardfunctie van het ventiel is om de stroom te blokkeren, heeft een NC-ventiel de voorkeur omdat het gesloten blijft zonder stroom te verbruiken. Het gebruik van een NO-ventiel in dergelijke gevallen leidt tot onnodig energieverbruik, omdat het bekrachtigd moet blijven om gesloten te blijven.
Lees ons artikel over normaal open vs normaal gesloten magneetventielen voor meer details.
Normaal open vs normaal gesloten
Een normaal open (NO) magneetventiel blijft open wanneer het niet bekrachtigd is, terwijl een normaal gesloten (NC) ventiel gesloten blijft. Bij de keuze tussen NO- en NC-configuraties moet veiligheid de primaire overweging zijn, gevolgd door energie-efficiëntie.
Als de standaardfunctie van het ventiel is om de stroming te blokkeren, heeft een NC-ventiel de voorkeur omdat het gesloten blijft zonder stroom te verbruiken. Het gebruik van een NO-ventiel in dergelijke gevallen leidt tot onnodig energieverbruik, aangezien het bekrachtigd moet blijven om gesloten te blijven.
Lees ons artikel over normaal open vs normaal gesloten magneetventielen voor meer details.
Direct vs indirect
Indirect werkende ventielen zijn energie-efficiënter, omdat ze de druk van het medium gebruiken om het ventiel te activeren. Ze zijn ideaal voor energiegevoelige toepassingen, zoals HVAC-systemen en geautomatiseerde irrigatie. Een direct werkend magneetventiel vereist continue elektrische stroom om zijn positie te behouden.
Bistabiele magneetventielen
Bistabiele magneetventielen behouden hun open of gesloten positie zonder continue stroomtoevoer. Ze zijn zeer energie-efficiënt en ideaal voor toepassingen op batterijen of mobiele toepassingen.
Figuur 2: Bistabiel magneetventiel
Kick-and-drop spoelen
Een kick-and-drop spoel past aanvankelijk een hoge spanning toe om de elektromagneet snel te activeren, en verlaagt vervolgens de spanning om de positie te behouden. Magneetventielen, zoals de Burkert 6014 en Burkert 6407, maken gebruik van kick-and-drop spoelen om het energieverbruik te minimaliseren. Kick-and-drop spoelen komen vaker voor in DC-gevoede elektromagneten. Deze elektromagneten behouden een constante stroom, wat kan leiden tot een hoger elektriciteitsverbruik.
Cycluspatronen
Cycluspatronen beschrijven hoe vaak en hoe lang een ventiel in zijn open of gesloten toestand blijft tijdens de werking. Magneetventielen werken met verschillende cycluspatronen, afhankelijk van de specifieke behoeften van het systeem. Magneetventielen die frequent werken (met snelle open-dicht cycli) verbruiken meer energie dan die met langere cyclusduren.
Om de prestaties en efficiëntie te optimaliseren, moeten cycluspatronen en energieverbruik gedurende de dag worden gemonitord. Belangrijke parameters om bij te houden zijn:
- De tijd die het ventiel nodig heeft om van toestand te veranderen
- De tijd die in de open of gesloten positie wordt doorgebracht
- Het energieverbruik tijdens elke fase
Voorbeeld
Vergelijk twee magneetventielen op basis van hun cycluspatroon en energieverbruik voor een geautomatiseerd irrigatiesysteem dat eenmaal per dag gedurende 30 minuten werkt.
Stap 1: Cycluspatroon
Neem aan dat beide ventielen dezelfde tijd nodig hebben om te openen en te sluiten en eenmaal per dag gedurende 30 minuten werken.
Tabel 1: Cycluspatronen van Ventiel A en B
| Overzicht cycluspatroon | Tijd |
| Tijd om te openen | 0,0033 uur (20 seconden) |
| Tijd om te sluiten | 0,0033 uur (20 seconden) |
| Tijd in open positie | 0,5 uur (30 minuten) |
| Tijd in gesloten positie | 23,4934 uur (Resterende tijd in een dag) |
Stap 2: Energieverbruik
Tabel 2: Energieverbruik van Ventiel A en B
| Ventieltype | Energie om te openen (Wh) | Energie om te sluiten (Wh) | Energie in open positie (Wh) | Energie in gesloten positie (Wh) |
| Ventiel A | 0,05 | 0,05 | 0,1 | 0 |
| Ventiel B | 0,03 | 0,03 | 0,06 | 0 |
Bereken de energie voor elke bedrijfsfase om het totale dagelijkse energieverbruik voor elk ventiel te vinden.
-
Ventiel A:
- Openen: 0,05 Wh
- Sluiten: 0,05 Wh
- Open positie: 0,05 Wh (0,1 Wh/2 voor een half uur werking)
- Gesloten positie: 0 Wh (verbruikt geen energie)
- Totaal dagelijks verbruik: 0,15 Wh
-
Ventiel B:
- Openen: 0,03 Wh
- Sluiten: 0,03 Wh
- Open positie: 0,03 Wh (0,06 Wh/2 voor een half uur werking)
- Gesloten positie: 0 Wh (verbruikt geen energie)
- Totaal dagelijks verbruik: 0,09 Wh
Conclusie
Op basis van de vergelijking is Ventiel B energie-efficiënter voor dit specifieke cycluspatroon. Echter, kosten, onderhoudsbehoeften en systeemcomplexiteit moeten ook worden overwogen om een weloverwogen beslissing te nemen.
Opmerking: De energieverbruikswaarden in de tabel vertegenwoordigen typisch gebruik voor magneetventielen. Het omvat zowel het initiële vermogen dat nodig is om het ventiel te openen als het houdvermogen dat nodig is om het open te houden. De waarden in de tabel zijn gemiddeld om het algemene dagelijkse energieverbruik weer te geven.
Magneetventielen met timers
Magneetventielen met timers optimaliseren het energiegebruik door het ventiel alleen te activeren tijdens vereiste perioden, waardoor onnodige werking en energieverspilling worden voorkomen.
Figuur 3: Een analoge timer geïnstalleerd op een magneetventiel
Veelgestelde vragen
Wat is een magneetventiel met laag vermogen?
Een magneetventiel met laag vermogen werkt met minimale energie, waardoor het ideaal is voor toepassingen op batterijen of energiegevoelige toepassingen.
Hoe kan ik het stroomverbruik van magneetventielen verminderen?
Verminder het stroomverbruik door het spoelontwerp te optimaliseren, PWM-besturing te gebruiken en de juiste ventielgrootte te selecteren.
Waarom is een laag stroomverbruik van magneetventielen belangrijk?
Een laag stroomverbruik vermindert energiekosten, verlengt de levensduur van batterijen in draagbare systemen en verbetert de algehele systeemefficiëntie.
