Le elettrovalvole ad azionamento diretto e quelle servopilotate differiscono nel modo in cui generano la forza sullo stadio principale. Nell'azionamento diretto, bobina e nucleo mobile spostano direttamente l'elemento di tenuta. Nel servopilotaggio, un piccolo passaggio e la pressione del fluido muovono un diaframma, un pistone o uno stadio principale di dimensioni maggiori. L'azionamento diretto è il punto di partenza più sicuro in presenza di pressione differenziale nulla, vuoto, passaggi di portata ridotti o circuiti fluidici semplici. Il servopilotaggio è in genere più pratico quando servono un diametro nominale maggiore e una portata superiore, ma la valvola specifica può richiedere una pressione differenziale minima.
Partite dalle condizioni di pressione, non dall'etichetta.
Questa guida riguarda le valvole on/off 2/2 per aria compressa, acqua, gas inerti e liquidi compatibili. Non sostituisce la guida dedicata alle elettrovalvole pneumatiche 3/2, 5/2 e 5/3.
Punti chiave
- Bürkert indica per il tipo 6013 ad azionamento diretto una gamma fino a DN 6 e per il tipo 6281 servoassistito una gamma fino a DN 50.
- Il consumo elettrico dipende sempre dal codice prodotto specifico.
- Verificate prima di tutto la pressione differenziale.
- Una costruzione a differenziale zero o con diaframma accoppiato può colmare il divario quando una normale valvola pilotata non riesce ad aprirsi in modo affidabile.
Per confrontare elettrovalvole ad azionamento diretto e servopilotate, utilizzate dati di prodotto aggiornati dei costruttori; testimonianze non documentate, percentuali di costo e affermazioni universali sui tempi di risposta non devono guidare la scelta.
Qual è la differenza tra elettrovalvole ad azionamento diretto e servopilotate?
Bürkert descrive il tipo 6013 come una valvola a solenoide con otturatore ad azionamento diretto fino a DN 6, mentre il tipo 6281 è una valvola a diaframma servoassistita fino a DN 50. Il tipo 6013 offre un percorso della forza compatto; il tipo 6281 sfrutta la pressione del fluido per controllare un passaggio molto più grande (Bürkert tipo 6013; Bürkert tipo 6281, consultati il 2026-07-10).
Questo diverso percorso della forza cambia la rosa delle soluzioni.
La distinzione utile riguarda l'origine della forza di apertura:
- Elettrovalvola ad azionamento diretto: la bobina eccitata attrae il nucleo mobile e apre la sede principale. Può funzionare con pressione in ingresso nulla, se la costruzione scelta lo consente, ma la bobina deve vincere la forza della molla, l'attrito e la forza di pressione sulla sede.
- Elettrovalvola servopilotata: la bobina apre un piccolo orifizio pilota. La pressione di linea muove lo stadio principale, quindi una costruzione a diaframma o pistone flottante richiede il differenziale nominale previsto.
- Accoppiata o semidiretta: il nucleo mobile è collegato meccanicamente al diaframma o al pistone principale. Può iniziare ad aprirsi con differenziale nullo, mentre la pressione del fluido fornisce assistenza all'aumentare della portata. La terminologia varia tra i costruttori, perciò il disegno costruttivo conta più della denominazione commerciale.
Questa distinzione esclude il comando delle valvole pneumatiche a cassetto. Se l'applicazione è un collettore per cilindri e non una linea di processo 2/2, consultate la spiegazione dedicata alle valvole direzionali pneumatiche pilotate.
Come generano la forza di apertura i due meccanismi?
ASCO descrive un'elettrovalvola come composta da 2 unità funzionali fondamentali: l'elettromagnete con il relativo nucleo e un corpo valvola con uno o più orifizi. La guida tecnica distingue quindi l'azionamento diretto dalle costruzioni a diaframma o pistone flottante che utilizzano un passaggio pilota (Informazioni tecniche ASCO, consultate il 2026-07-10).
In una valvola normalmente chiusa ad azionamento diretto, la bobina deve sviluppare una forza di sollevamento sufficiente per la condizione di esercizio scelta:
forza di pressione sulla sede = pressione differenziale × area effettiva della sede
forza di apertura disponibile > forza di pressione + forza della molla + attritoL'area della sede cresce con il quadrato del diametro. Raddoppiando il diametro effettivo, a parità di pressione differenziale, l'area caricata dalla pressione diventa circa quattro volte maggiore. Per questo un piccolo orifizio ad azionamento diretto può avere un'elevata pressione nominale, mentre una sede diretta molto più grande diventa difficile da sollevare con una bobina di dimensioni pratiche.
Il servopilotaggio convenzionale risolve diversamente il problema della forza. Il piccolo orifizio pilota modifica la pressione sopra il diaframma. La pressione in ingresso, applicata sotto l'area effettiva più grande, fornisce quindi gran parte della forza sullo stadio principale. Il comando elettrico controlla l'equilibrio delle pressioni; non solleva direttamente l'intera apertura principale.
Le denominazioni classificano il percorso della forza, non l'intero campo prestazionale. Le valvole dirette con orifizio piccolo possono sopportare pressioni elevate. Le valvole pilotate con accoppiamento meccanico possono aprire con differenziale nullo. Limitarsi a leggere “diretta” o “pilotata” nasconde le due grandezze che vincolano realmente il progetto: area effettiva e pressione differenziale disponibile.
Normalmente chiusa, normalmente aperta e stato di sicurezza
La scelta tra azionamento diretto e pilotato è distinta dallo stato a valvola diseccitata. Entrambe le famiglie possono essere normalmente chiuse o normalmente aperte. Definite prima lo stato sicuro, quindi verificate che la costruzione scelta possa raggiungerlo in caso di perdita di pressione, interruzione dell'alimentazione o aumento imprevisto della pressione a valle.
Perché la pressione differenziale minima è importante?
Il tipo 6281 servoassistito di Bürkert richiede sempre un differenziale minimo; gli esempi indicati con orifizio da 13 mm funzionano da 0,20 a 16,00 bar. Al contrario, le versioni servoaccoppiate del tipo 6213 da 13 mm indicate funzionano da 0,00 a 10,00 bar (Bürkert tipo 6281; Bürkert tipo 6213, consultati il 2026-07-10).
La pressione differenziale minima di esercizio è la differenza minima ammessa tra pressione in ingresso e in uscita affinché lo stadio principale si apra e rimanga stabile. Non coincide con la pressione di alimentazione. In ingresso possono esserci 6 bar e, al tempo stesso, un differenziale quasi nullo se anche il lato a valle è vicino a 6 bar.
La pressione statica di alimentazione non basta a rispondere.
La pressione differenziale massima di esercizio (MOPD) è la massima differenza tra ingresso e uscita alla quale la valvola è certificata per funzionare. Non sostituite la MOPD con la massima pressione statica del corpo. Il corpo può rimanere in condizioni sicure anche quando la combinazione scelta di bobina e sede non riesce a commutare contro quel carico.
Questa distinzione permette di individuare diversi errori di selezione comuni:
- Riempimento di un serbatoio: il differenziale diminuisce man mano che il serbatoio ricevente si avvicina alla pressione di alimentazione. Una normale valvola servoassistita può aprirsi correttamente all'inizio, rallentare vicino all'equilibrio e non completare la fase finale del ciclo se la scheda tecnica non copre tale condizione di basso differenziale.
- Acqua alimentata per gravità: il battente statico può essere insufficiente per muovere un diaframma flottante.
- Vuoto o aspirazione: la direzione della pressione e il differenziale disponibile possono non essere compatibili con il circuito pilota. Una costruzione diretta o accoppiata, esplicitamente certificata per differenziale zero, è più semplice da validare prima di realizzare le tubazioni.
- Circolazione ad anello chiuso: verificate il differenziale sulla valvola, non la pressione di mandata della pompa.
- Uscita bloccata: la pressione intrappolata a valle può ritardare la chiusura o la riapertura. Registrate il percorso di scarico a valle e la peggiore condizione di contropressione, perché la stessa valvola può comportarsi diversamente durante avviamento, flusso normale e arresto.
Ad esempio, una valvola di riempimento può essere sottoposta al differenziale massimo quando il recipiente è vuoto e a un differenziale quasi nullo poco prima dell'equilibrio. Entrambi gli estremi del ciclo devono figurare nella scheda di selezione.
ASCO esplicita lo stesso confine costruttivo. La sua guida tecnica afferma che un diaframma o pistone flottante necessita di una caduta di pressione minima per rimanere aperto, mentre un diaframma o pistone vincolato viene mantenuto aperto meccanicamente e può funzionare con caduta di pressione nulla. È una distinzione progettuale, non una promessa legata al marchio.
Per la fisica di questo equilibrio di forze, consultate come la pressione differenziale genera forza pneumatica. In una RFQ mantenete distinti i termini: pressione in ingresso, pressione in uscita, pressione differenziale e pressione differenziale massima di esercizio sono quattro voci diverse.
Pressione, orifizio e portata: leggete insieme tutti i dati di targa
Bürkert indica una configurazione del tipo 6013 ad azionamento diretto con orifizio da 2 mm per 0-25 bar, un tipo 6213 servoaccoppiato da 13 mm per 0-10 bar e un tipo 6281 servoassistito da 13 mm per 0,20-16 bar. La dimensione dell'orifizio cambia il confronto (Bürkert, consultato il 2026-07-10).
La filettatura dell'attacco non è un indice di portata. Due valvole con lo stesso attacco da 1/2 pollice possono avere diametri della sede, passaggi interni, valori Cv o Kv, limiti di pressione e compatibilità con i fluidi differenti. Partite dalla portata richiesta e dalla perdita di pressione ammessa, quindi usate la dimensione dell'attacco come verifica della compatibilità con la tubazione.
La sola dimensione dell'attacco non dimostra nulla.
Il coefficiente di portata Cv è una misura comparativa della capacità di flusso di una valvola, definita da una specifica relazione con la caduta di pressione. Non corrisponde al diametro dell'attacco. Utilizzate il valore del costruttore per il fluido e il codice prodotto esatti, quindi verificate se il fornitore dichiara Cv, Kv o un parametro normalizzato di portata pneumatica.
Nelle RFQ internazionali conviene indicare la pressione sia in bar sia in kPa quando i documenti dei fornitori usano unità diverse. Il NIST riporta 1 bar = 100 kPa = 0.1 MPa, evitando che un errore decimale o nell'etichetta dell'unità diventi un errore di selezione della valvola (Guida NIST al SI, consultata il 2026-07-10).
Questo calcolatore aiuta in una parte della selezione. Non può determinare la pressione differenziale minima, la compatibilità chimica delle tenute, il rischio di colpo d'ariete, la temperatura della bobina o lo stato di sicurezza. Per un approfondimento, consultate la guida al coefficiente di portata Cv e al dimensionamento delle valvole pneumatiche.
Una tabella comparativa più utile
| Variabile di selezione | Azionamento diretto | Servopilotaggio convenzionale | Accoppiata o semidiretta |
|---|---|---|---|
| Differenziale zero | Comunemente disponibile; verificare il codice prodotto esatto | Spesso non disponibile | Spesso disponibile grazie all'accoppiamento meccanico |
| Forza di apertura principale | Bobina e nucleo mobile | Differenziale del fluido sul diaframma o sul pistone | La bobina avvia il movimento; il fluido fornisce assistenza |
| Dimensione pratica del passaggio | In genere minore a parità di bobina e pressione | Sono praticabili passaggi più grandi | Soluzione intermedia, dipendente dal modello |
| Piccoli passaggi pilota | Assenti nel meccanismo di apertura principale | Presenti e sensibili alla contaminazione | Presenti in molte costruzioni |
| Vuoto o pressione equilibrata | Spesso più semplice da specificare | Richiede una costruzione certificata | Possibile se la scheda tecnica dichiara il differenziale zero |
| Documentazione di selezione | Orifizio, MOPD, forza della bobina, fluido | Differenziale minimo, Cv/Kv, circuito pilota, fluido | Campo a differenziale zero, accoppiamento, Cv/Kv, fluido |
Le attuali pagine prodotto Bürkert e ASCO mostrano due tendenze pratiche: le famiglie servoassistite più grandi possono arrivare da DN 40 a DN 50, mentre configurazioni dirette con orifizio piccolo possono comunque avere pressioni nominali elevate. La variabile assente in molti confronti generici è la dimensione dell'orifizio.
Quale costruzione è adatta ad aria, acqua, vuoto o fluidi contaminati?
ASCO indica una valvola 2/2 ad azionamento diretto della serie 262 con Cv 0,35 per aria, gas inerti, acqua e oli leggeri. Lo specifico esempio 2/2 servopilotato SCE210 riporta Cv 3,93 per aria, gas inerti e acqua. L'idoneità al fluido e i dati di portata dipendono dal codice prodotto (ASCO 262; ASCO SCE210, consultati il 2026-07-10).
È il fluido a determinare il punto debole.
Aria compressa e gas inerti
Per una piccola intercettazione, una linea di campionamento, un rompivuoto o un segnale pilota, l'azionamento diretto è facile da valutare perché non dipende dalla pressione di linea per muovere un diaframma principale. Le linee pneumatiche più grandi possono favorire una costruzione pilotata o accoppiata, ma occorre verificare la pressione minima durante il flusso reale. La pressione statica al manometro può sembrare adeguata mentre la pressione in ingresso alla valvola crolla durante il prelievo.
Acqua e liquidi compatibili
Il servizio con acqua introduce densità, velocità di chiusura, pressione intrappolata e rischio di colpo d'ariete. I diaframmi servopilotati possono garantire una portata maggiore con una bobina compatta, ma una chiusura rapida può generare un picco di pressione. Verificate le opzioni di tempo di chiusura del costruttore, la posizione di montaggio, il materiale del diaframma e la contropressione ammessa.
Vuoto e differenziale prossimo allo zero
Nel servizio in vuoto non sono ammesse supposizioni. Le costruzioni ad azionamento diretto e quelle esplicitamente certificate per differenziale zero sono i normali punti di partenza. La descrizione del tipo 6213 Bürkert distingue una variante standard per liquidi, che richiede un differenziale minimo, da una variante speciale per gas e vuoto che apre senza tale differenziale. Il suffisso o il codice opzione determina il comportamento.
Fluidi sporchi, viscosi o cristallizzanti
I piccoli orifizi pilota possono ostruirsi prima che il passaggio principale sembri limitato. L'azionamento diretto elimina il circuito pilota, ma non rende ogni valvola adatta a particelle o fluidi viscosi. Restano determinanti la geometria della sede, la filtrazione, il gioco del diaframma, la viscosità ammessa e il metodo di pulizia. Se è prevista contaminazione, indicate nella RFQ dimensione e concentrazione delle particelle invece di scrivere “aria sporca”.
Per le classi di contaminazione dell'aria compressa, collegate la specifica della valvola alla guida sui requisiti ISO di qualità dell'aria compressa. La classe di purezza deve essere compatibile sia con il processo sia con il passaggio più piccolo della valvola.
Potenza e risposta sono dati di prodotto, non verità di categoria
Gli esempi ASCO smentiscono un'altra scorciatoia. Il codice prodotto ad azionamento diretto citato della serie 262 riporta 6,1 W, mentre quello servopilotato SCE210 riporta 10,5 W. Questi valori non dimostrano che l'azionamento diretto consumi sempre meno; dimostrano che dimensione della valvola, costruzione della bobina, tensione, servizio e architettura devono essere confrontati a livello di codice prodotto.
Bürkert offre bobine con funzione kick-and-drop sia per il tipo 6013 diretto sia per le famiglie servoassistite tipo 6213 e 6281. Queste bobine possono impiegare una potenza maggiore per la commutazione e una potenza inferiore per il mantenimento. Richiedete separatamente corrente di spunto, potenza di mantenimento, ciclo di servizio, classe termica della bobina ed elettronica di soppressione.
Le etichette sulla potenza sono scorciatoie, non prove.
La norma ISO 12238:2023 specifica le procedure per misurare il tempo di commutazione delle valvole direzionali a 2 o 3 posizioni comandate elettricamente o pneumaticamente. Non pubblica un intervallo universale di tempi di risposta per le categorie diretta o pilotata (ISO 12238:2023, 2023). Confrontate i valori di risposta soltanto quando definizione della prova e condizioni di esercizio sono compatibili.
In una piccola valvola on/off, i watt elettrici raramente rappresentano il costo dominante del ciclo di vita. Le vibrazioni dovute a un differenziale insufficiente, le perdite causate da tenute incompatibili o la portata limitata da un Cv sottodimensionato possono costare più, in termini di fermo macchina e perdite di aria compressa, di quanto faccia risparmiare la bobina. Stabilizzate prima il funzionamento della valvola. Ottimizzate poi la potenza di mantenimento.
Checklist di selezione e RFQ
Bürkert indica varianti ad azionamento diretto del tipo 6013 con orifizi da 2 a 4 mm nelle configurazioni citate, mentre le configurazioni del tipo 6281 includono passaggi servoassistiti da 13 e 20 mm. Una RFQ che specifichi soltanto “elettrovalvola G1/2” omette la dimensione interna che determina forza e portata (Bürkert, consultato il 2026-07-10).
Seguite questo ordine decisionale:
- Definite il fluido. Specificate aria compressa, gas inerte, acqua, olio, vapore, vuoto o la sostanza chimica esatta. Ove applicabile, includete concentrazione, viscosità, contenuto di particelle e fluido di lavaggio.
- Indicate l'intervallo di pressione. Registrate pressione minima e massima in ingresso, pressione a valle, differenziale disponibile durante l'apertura, contropressione ed eventuali condizioni di vuoto.
- Calcolate la portata richiesta. Indicate portata normale e di picco, caduta di pressione ammessa, valore Cv o Kv obiettivo e temperatura di esercizio usata per il calcolo.
- Scegliete l'architettura della forza. Preferite l'azionamento diretto quando prevalgono differenziale zero, semplicità o passaggio ridotto. Utilizzate il servopilotaggio standard quando sono disponibili un differenziale stabile e un passaggio di portata maggiore. Scegliete una costruzione accoppiata quando servono sia differenziale zero sia portata elevata.
- Impostate lo stato sicuro. Specificate normalmente chiusa o normalmente aperta, risposta alla perdita di alimentazione, comportamento con pressione intrappolata e ammissibilità del comando manuale.
- Completate i dati elettrici. Tensione e frequenza di alimentazione, CA o CC, connettore, corrente di spunto e potenza di mantenimento, ciclo di servizio, soppressione delle sovratensioni, involucro e certificazione per aree pericolose devono figurare nella scheda.
- Definite le prove di accettazione. Includete classe di tenuta, portata o Cv, tempi di apertura e chiusura, differenziale minimo, temperatura della bobina, numero di cicli e fluido usato nelle prove.
| Campo RFQ | Dati necessari al fornitore |
|---|---|
| Funzione della valvola | 2/2 NC, 2/2 NO, bidirezionale se richiesto |
| Principio di funzionamento | Diretto, servopilotato convenzionale o accoppiato a differenziale zero |
| Dati di pressione | Minimo/massimo in ingresso, intervallo in uscita, intervallo differenziale, contropressione |
| Portata richiesta | Fluido, portata normale/di picco, Cv o Kv, perdita di pressione ammessa |
| Passaggio interno | Orifizio richiesto o passaggio scelto dal costruttore con relativo calcolo |
| Materiali | Corpo, sede, diaframma, tenute, metalli bagnati, requisiti di conformità |
| Parte elettrica | Tensione, frequenza, limiti di potenza, servizio, connettore, protezione |
| Ambiente | Temperatura ambiente/del fluido, lavaggio, vibrazioni, polvere, area pericolosa |
| Verifica | Metodo di accettazione per tenuta, risposta, pressione, portata e durata |
Quattro valori mancanti rivelano un'offerta debole: pressione differenziale minima, orifizio, Cv o Kv e potenza di mantenimento della bobina. La dimensione dell'attacco e la pressione massima possono entrambe coincidere, ma la valvola può comunque non soddisfare il servizio reale. Questi valori mostrano se il fornitore ha selezionato una costruzione o si è limitato ad abbinare una filettatura.
FAQ sulle elettrovalvole ad azionamento diretto e servopilotate
La gamma pubblicata da Bürkert comprende il tipo 6013 diretto fino a DN 6, il tipo 6213 servoaccoppiato fino a DN 40 e il tipo 6281 servoassistito fino a DN 50. Queste FAQ mantengono distinti gli esempi delle famiglie dalle regole universali e rispondono alle cinque domande di selezione che più spesso causano un ordine errato.
Le elettrovalvole servopilotate richiedono sempre una pressione differenziale minima?
No. Le costruzioni convenzionali a diaframma o pistone flottante richiedono generalmente il differenziale nominale, e Bürkert indica esempi del tipo 6281 a partire da 0,20 bar. Le costruzioni accoppiate possono comportarsi diversamente: le configurazioni indicate del tipo 6213 partono da 0,00 bar. Verificate la costruzione e il suffisso esatti invece di considerare “servopilotata” come un'unica architettura idraulica.
Le elettrovalvole ad azionamento diretto sono adatte soltanto alle basse pressioni?
No. La pressione ammissibile dipende anche dall'area dell'orifizio e dalla forza della bobina. Bürkert indica una configurazione diretta del tipo 6013 da 2 mm per 0-25 bar, mentre le configurazioni da 4 mm hanno valori massimi dichiarati inferiori. Le piccole valvole dirette per alta pressione possono comunque avere una portata molto minore rispetto a una costruzione servoassistita più grande.
Le valvole servopilotate consumano sempre meno energia elettrica?
No. Un codice prodotto ASCO ad azionamento diretto della serie 262 riporta 6,1 W, mentre il codice servopilotato SCE210 citato riporta 10,5 W. Tecnologia della bobina, tensione, dimensione, corrente di spunto, potenza di mantenimento e ciclo di servizio modificano il risultato. Confrontate dati di prodotti equivalenti invece di assegnare un unico intervallo di potenza a un intero principio di funzionamento.
Quale tipo risponde più rapidamente?
L'azionamento diretto elimina spesso il ritardo dovuto al riempimento o allo scarico di una camera pilota, ma non è possibile sostenere un intervallo universale in millisecondi. La norma ISO 12238:2023 definisce una procedura di misura per valvole direzionali a 2 e 3 posizioni. Confrontate i dati di risposta dei fornitori soltanto quando coincidono pressione, temperatura, tensione, fluido, circuito di prova e definizione del tempo di commutazione.
Quali dati sono più importanti per dimensionare un'elettrovalvola?
Partite da fluido, pressioni in ingresso e in uscita, differenziale minimo, portata normale e di picco, caduta di pressione ammessa e temperatura. Verificate quindi orifizio, Cv o Kv, materiali delle tenute, stato di sicurezza, tensione, ciclo di servizio e metodo di misura della risposta. Attacchi come G1/2 o 1/2 pollice identificano la connessione, non la capacità di portata interna.