Introducción a la electricidad de tres-vías
y válvulas eléctricas de cuatro-vías
Principios y aplicaciones
Las válvulas eléctricas de tres-vías y de cuatro-vías son componentes importantes de control de flujo, ampliamente utilizados en sistemas HVAC, vehículos eléctricos, sistemas de bombas de calor, sistemas de gestión térmica de baterías y control de fluidos industriales. Se accionan eléctricamente para regular la dirección, mezcla o distribución de fluidos como agua, refrigerante o glicol.
Válvula eléctrica de tres-vías
Principio de funcionamiento
Una válvula eléctrica de tres-vías tiene tres puertos y un núcleo de válvula móvil internamente (válvula esférica, de obturador o de corredera). Es impulsado por un actuador eléctrico (impulsado por motor-o motor paso a paso-) que gira o mueve el núcleo de la válvula para cambiar la dirección del flujo del fluido.
Hay dos tipos funcionales principales:
• Tipo desviador (tipo de conmutación de flujo)
Una entrada → Dos salidas
Esta válvula dirige el fluido desde una fuente a uno de dos circuitos diferentes.
• Tipo de mezcla
Entradas dobles → Salida única
Esta válvula mezcla dos fluidos a diferentes temperaturas para lograr una temperatura de salida objetivo.
El actuador recibe señales de control (ON/OFF, PWM o comunicación CAN) y ajusta la posición de la válvula en consecuencia.
Aplicaciones de válvulas eléctricas de tres-vías
1. Gestión térmica de vehículos eléctricos
Cambio de refrigerante entre los circuitos de la batería y del motor
Mezclar agua fría y caliente para controlar la temperatura de la batería
Dirigir el refrigerante al núcleo del calentador de la cabina o al circuito de derivación
2. Sistemas de bomba de calor
Cambio entre circuitos de calefacción y refrigeración
Mezclar el agua de retorno para mantener un suministro estable de temperatura del agua.
3. Sistemas de climatización
Control de temperatura de zona
Mezclar agua fría y caliente en sistemas de calefacción central.
Válvulas eléctricas de cuatro-vías
Principio de funcionamiento
Las válvulas eléctricas de cuatro-vías tienen cuatro puertos y se utilizan principalmente para cambiar la dirección del flujo de fluido. Internamente, utilizan un núcleo de válvula rotativa o de carrete controlado por un actuador eléctrico. El actuador cambia la configuración de la ruta de flujo interno, lo que permite que el sistema invierta la dirección de circulación del refrigerante o refrigerante.
Aplicaciones de válvulas eléctricas de cuatro-vías
1. Función de inversión de la bomba de calor
Esta es la aplicación más común. En bombas de calor de fuente-de aire:
Modo calefacción: el refrigerante fluye desde el compresor a través del condensador → válvula de expansión → evaporador.
Modo de refrigeración: la válvula de cuatro-vías invierte la dirección del flujo de refrigerante.
Esto permite que un solo sistema proporcione funciones de calefacción y refrigeración simultáneamente.
2. Sistemas de bombas de calor para vehículos eléctricos
Cambiar entre los modos de calefacción y refrigeración de la cabina
Optimización de la ruta del flujo de refrigerante en el sistema de gestión térmica integrado
Las plataformas de vehículos eléctricos modernos integran el sistema de gestión térmica de la batería, el motor y la cabina. La válvula eléctrica de cuatro-vías permite:
Recuperación de calor de alta-eficiencia
Cambio de modo
Mejora de la eficiencia energética en invierno
