As válvulas solenóides são válvulas eletromecânicas usadas para controlar o fluxo de líquidos ou gases. Consistindo de uma bobina solenóide e uma válvula, as válvulas solenóides possuem a função de converter energia elétrica em energia mecânica, abrindo ou fechando a válvula e, ainda, distribuindo líquidos ou gases. Este tipo de válvula industrial conta com vantagens como a comutação rápida e segura, um design compacto, alta confiabilidade e um longo ciclo de vida do produto. Por isso, as válvulas solenóides industriais adaptam-se em uma ampla gama de serviços na indústria.
Os modelos de válvulas solenóides são principalmente classificados em três modelos: controle de fluxos líquidos, como as válvulas solenóide hidráulicas; design, tais como as válvulas solenóides de três vias, válvulas solenóides proporcionais ou válvulas solenóides de plástico; ou como esses dispositivos estão sendo operados, como válvulas solenóides pneumáticas e válvulas solenóide de 12 volts. Cada tipo de válvula de solenóide é mais adequado para aplicações de controle de certos fluxos. Por exemplo, as válvulas solenóides miniaturizadas são empregadas em indústrias médicas, normalmente em analisadores de gases, equipamentos de biotecnologia e dispositivos médicos portáteis, enquanto que as válvulas solenóides de aço inoxidável são ideais para aplicações de processamento químico, devido à alta resistência à abrasão e à corrosão, o que permite excelente controle de ácidos, reagentes e bases. Além disso, a alta pressão das válvulas solenóides permite o controle de fluxo nas áreas em que outras válvulas não funcionam, como no caso de máquinas potencialmente perigosas ou linhas inacessíveis.
Os dois principais componentes de uma válvula solenóide são uma bobina solenóide e uma válvula. A bobina é um fio da bobina magnetizada que se torna ativada através de cargas elétricas, resultando em fluxo de corrente. O fluxo de corrente cria um campo magnético, convertendo a energia elétrica em energia mecânica a fim de movimentar o atuador. O atuador é ligado à válvula e causa o movimento dela. As válvulas solenóides são normalmente configuradas de duas maneiras principais: aberto ou fechado. Quando a válvula está fechada, um pino ou haste dentro da válvula é mantido no lugar pela bobina para bloquear o fluxo. Para que o gás ou líquido flua através da válvula, uma carga eletromagnética é executada por meio da bobina, que se torna ativa e levanta o êmbolo para fora da passagem para permitir o fluxo. Quando abertas, as válvulas são o oposto: elas permanecem abertas até o solenóide ser ativado e empurra o pistão para baixo, obstruindo a circulação e criando uma pressão para manter a válvula fechada. Além disso, as válvulas solenóide podem ser de acionamento direto ou por operação automática. As válvulas de ação direta têm um êmbolo em contato direto com a abertura do fluxo no corpo da válvula ou orifício. Este atuador é usado para abrir e fechar o orifício, o que permite ou dificulta o fluxo.
Os diversos tipos de válvulas solenóide têm variadas configurações e métodos de atuação. As válvulas pneumáticas solenóides é um dos tipos mais comuns, pois são aproveitados para regular o fluxo de ar e outros gases através do uso de diafragmas e pressão do gás. Enquanto algumas válvulas pneumáticas regulam fluxo de ar ou gás em pressões relativamente normais, como em serviços de aquecimento e arrefecimento, outras válvulas pneumáticas são projetadas para a produção de gás em pressões extremamente altas. As válvulas pneumáticas são conhecidas também como válvulas solenóide de gás, válvulas solenóide de ar ou apenas válvulas de ar. Outro tipo comum é a válvula solenóide proporcional, que funciona utilizando os mesmos elementos como uma válvula pneumática, hidráulica ou solenóide regular, mas com capacidades mais avançadas de controle de fluxo devido a permitir um fluxo variável, que é proporcional ao sinal de controle elétrico.
As válvulas solenóides hidráulicas são menos comuns do que as pneumáticas, mas ainda sim mostram-se vitais para muitas aplicações. Enquanto a maioria das válvulas solenóide têm 2 vias, o que significa que elas possuem duas zonas de conexão e um orifício, as válvulas solenóides de 3 vias também estão disponíveis com três conexões e dois orifícios. Outro tipo muito comum de válvula solenóide é a válvula solenóide de 12 volts. Este modelo se refere à quantidade de tensão fornecida pela corrente direta (CD), que poderia também ser de 3v, 6v e 24 volts. No entanto, as válvulas solenóides de 12 volts são o modelo padrão. Todos estes tipos de válvulas solenóide podem ser construídos a partir de uma variedade de materiais como o plástico, que pode ser PTFE, PVC, polipropileno natural, CPVC e PVD, ou de metal, como o aço inoxidável, bronze, alumínio e latão.
Um tipo de válvula que é particularmente comparável às válvulas solenóide é uma válvula de esfera acionada. Uma válvula de esfera acionada é adaptada para fechar ou desativar o fluxo, mas não necessariamente para controle de fluxo. A válvula de esfera contém uma bola com um pequeno buraco no meio que ajuda a controlar o fluxo de materiais através da tubulação, e um atuador que gira a bola para iniciar ou parar o fluxo. Embora existam muitas aplicações em que as válvulas solenóide devem ser aproveitadas em substituição às válvulas de esfera, como a baixa vazão e os ciclos de alta velocidade.
Há também aplicações em que uma válvula de esfera serve em substituição a uma válvula solenóide, tais como alto fluxo e aplicações exigindo uma opção de acionamento manual. No entanto, existem muitas características benéficas das válvulas solenóides industriais que lhes dá vantagens sobre outros modelos de válvulas. Por exemplo, as válvulas solenóides modernas que são acionadas por pressão natural e força eletromagnética, que geralmente têm menos partes móveis do que outras válvulas. Além disso, as válvulas solenóide podem ser facilmente operadas por dispositivos remotos que acionam a bobina, fazendo com que as válvulas solenóides se tornem extremamente úteis para aplicativos perigosos. Cabe lembrar também que a válvula solenóide pode usar energia hidráulica ou pneumática. No entanto, o poder das válvulas solenóides pneumáticas é mais conhecido porque considera a manutenção e limpeza inferior de energia hidráulica, devido à ausência de fluidos degradantes, que produzem resíduos e devem ser mantidos.
