Solenoid Valve 220 V และ 12 V
(ข้อแนะนำการใช้ การซ่อมด้วยตนเอง)

Solenoid Valve คืออุปกรณ์ที่ใช้ควบคุมการไหลของของเหลวหรือก๊าซโดยใช้สนามแม่เหล็กไฟฟ้า มีที่นิยมใช้กันมากคือแบบ 220 V AC และแบบ 12 V DC ซึ่งในบทความนี้จะเน้นถึงการใช้เพื่อควบคุมการไหลของน้ำหรือเพื่อเปิด-ปิดน้ำที่จะเอาไปใช้รดต้นไม้ รดสนามหญ้า สำหรับใช้ในบ้านเรือนหรือสวน เป็นการใช้กับระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติซึ่งไม่ใช่การใช้งานหนักแบบอุตสาหกรรม

จากการใช้งาน Solenoid Valve สำหรับระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติมานานกว่า 12 ปี ปรากฎว่า Solenoid Valve 220V AC เสียไปแล้วหลายตัวและบางตัวก็ปิดไม่สนิท ทำให้มีน้ำไหลออกมาตลอดเวลา ดังนั้นจึงควรหาสาเหตุและวิธีการแก้ไขซึ่งอาจทำเองได้
 

Solenoid Valve 220 V AC

เป็นแบบที่มีตัวถังหรือฐาน (Valve Base) ทำด้วยทองเหลือง มีน้ำหนักมากแต่แข็งแรง ทนความร้อนได้ดี การที่ Solenoid Valve เสียหรือไม่ทำงาน อาจเกิดจาก
1)  ขดลวด Solenoid ขาด (Open Circuit) หรือลัดวงจร (Short Circuit) : ขดลวดนี้ใช้ลวดพันคอยล์ขนาดเล็กมากพันบนแกนพลาสติก ทำโดยเครื่องจักรมีโอกาสที่สายจะหลุดหรือขาดและขดลวดอาจไหม้ได้เมื่อร้อนจัดหรือใช้งานไปนานๆ การซ่อมจะทำได้ยาก จึงควรเปลี่ยนขดลวดใหม่ ซึ่งมีขายเฉพาะขดลวด แต่ราคาจะค่อนข้างสูงประมาณ 65 - 70 % ของ Solenoid Valve ใหม่ทั้งชุด
2)  ส่วนของ Valve ติดขัด : Valve อาจปิดไม่สนิทเพราะเสื่อมสภาพหรือมีเศษผง ตะกอน ตะไคร่ เศษไม้ ใบไม้ ฯลฯ เข้าไปติดค้างหรือขวางการปิดของ Valve ซึ่งการซ่อมทำได้โดยถอดชิ้นส่วนของ Valve ออกมาทำความสะอาดแล้วประกอบเข้าไปใหม่

สำหรับขดลวด Solenoid นั้น ใช้ลวดทองแดงอาบน้ำยาหรือลวดพันคอยล์ขนาดเล็ก พันรอบแกนพลาสติกโดยไม่มีอุปกรณ์อื่น ดังนั้นเมื่อจ่ายไฟฟ้า 220 V AC เข้าไปเกิดสนามแม่เหล็กทำให้แกนเหล็กหรือ Plunger ถูกดูดขึ้นและควรจะสั่นแบบอ็อตไฟฟ้า แต่การที่แกนไม่สั่นเพราะมีการออกแบบติด Shading Ring เพื่อปรับเฟส (อ่านรายละเอียด)
 

การทดสอบ Solenoid Valve 220 V AC
การทดสอบทำโดยวัดความต้านทานของขดลวด จากนั้นจ่ายไฟฟ้า 230 V เข้าไปที่ Solenoid Valve (รูปที่ 5) ให้เครื่องทำงานจนคอยล์ร้อนพอสมควร เช่น 2 - 3 นาฑี อ่านค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้า จากการทดสอบ Solenoid Valve ได้ค่าคือ ความต้านทาน 312 โอห์ม กระแสไฟฟ้าที่ใช้ 0.207 A  กำลังไฟฟ้า 34 วัตต์
 

Solenoid Valve 12 V DC

เป็น Solenoid Valve ที่มีขนาดเล็กลง น้ำหนักเบา มีราคาถูกเพียงครึ่งหนึ่งของแบบ 220 V AC ส่วนมากมีตัวถังหรือฐานเป็นพลาสติก แต่บางแบบก็เป็นทองเหลือง ถ้าเลือกแบบที่มีฝาครอบกันน้ำส่วนที่เป็นขดลวดและขั้วต่อสายไฟ ก็สามารถติดตั้งภายนอกอาคารได้ หรือแม้กระทั่งวางลงบนพื้นดิน ก็ใช้งานได้อย่างปลอดภัยเพราะใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 12 V จากประสบการณ์การใช้งานพบว่า Solenoid Valve 12 V DC ใช้ทนกว่าแบบ 220 V AC  ขดลวด Solenoid จะทน ไม่ค่อยเสีย เพียงแต่ต้องระวังเศษผง ตะกอน สิ่งสกปรกจากท่อน้ำ เช่น ความสกปรกเมื่อมีการล้างหรือซ่อมระบบท่อน้ำประปา (ส่วนใหญ่มาจากระบบประปาภายนอก) และตะไคร่น้ำจากการสังเคราะห์ทางแสงถ้าใช้ท่อพลาสติกที่แสงผ่านเข้าไปได้ ในปัจจุบัน Solenoid Valve บางรุ่น มีตะแกรงพลาสติกกันเศษผงด้านที่น้ำไหลเข้าด้วย
 

การทดสอบ Solenoid Valve 12 V DC
การทดสอบทำโดยวัดความต้านทานของขดลวด จากนั้นจ่ายไฟฟ้า 12 V เข้าไปที่ Solenoid Valve (รูปที่ 7) ให้เครื่องทำงานจนคอยล์ร้อนพอสมควร เช่น 2 - 3 นาฑี อ่านค่าแรงดันและกระแสไฟฟ้า จากการทดสอบ Solenoid Valve จำนวน 6 ตัว ได้ค่าเฉลี่ยคือ ความต้านทาน 24 โอห์ม กระแสไฟฟ้าที่ใช้ 0.46 A  กำลังไฟฟ้า 5 วัตต์
 

ข้อแนะนำในการใช้ Solenoid Valve 220 V AC

1.  ถ้าใช้ภายนอก (Outdoor) ควรติดตั้งภายในกล่องพลาสติกกันน้ำ และระวังอย่าให้มีน้ำรั่วซึมจากข้อต่อท่อ
2.  ควรระวังเรื่องความปลอดภัย เพราะใช้ไฟ 220 V และการต่อเข้าตัว Solenoid Valve ไม่มีสาย Ground
3.  ถ้าเครื่องไม่ทำงานเพราะขดลวด Solenoid เสีย (เช็คได้ง่ายๆโดยใช้ Multi-meter วัดความต้านทาน) สามารถถอดเปลี่ยนเฉพาะขดลวดได้โดยง่าย ไม่ต้องถอดออกทั้งชุด
4.  ถ้าปิด Valve แล้วน้ำยังไหลอยู่ แสดงว่า Valve ปิดไม่สนิท เพราะมีสิ่งกีดขวาง หรือ แผ่นยาง (Diaphragm) ชำรุด สามารถถอดฝา Valve ออกมาเช็ค ทำความสะอาดและประกอบใช้ใหม่ได้ ยกเว้นถ้าแผ่นยางเสื่อมสภาพ ก็ต้องเปลี่ยนใหม่
5.  ถ้าเปิดใช้ Valve แล้วมีเสียงดังเป็นเสียงฮัมหรือเสียงสั่นแบบอ็อต ก่อนอื่นควรเช็คที่แหวนเหล็กที่มีร่องขาด (รูปที่ 2) ว่าใส่เข้าไปแล้วหรือไม่ เช็คแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย เช่น แรงดันควรจะอยู่ในระหว่าง 210 - 235 V หรืออาจจะเช็คขดลวดและอุปกรณ์ Plunger รวมถึง Shading Ring
6.  การเปิดใช้งานเพียง 2 - 3 นาทีถ้าไม่มีน้ำไหลผ่าน ขดลวด Solenoid จะร้อนมาก (ทั้งนี้ขึ้นกับการออกแบบของแต่ละรายที่แตกต่างกัน) ดังนั้น แนะนำให้เปิดใช้ครั้งละไม่เกิน 3 นาทีแล้วหยุดพักประมาณ 20 นาที จึงเริ่มใช้ใหม่ ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ Wi-Fi Smart Plug ควบคุม อย่างไรก็ตามในการใช้งานจริง เมื่อเปิด Valve จะมีน้ำไหลผ่าน น้ำจะช่วยระบายความร้อนออกไปได้ดีพอควร ดังนั้น อุณหภูมิของขดลวดจะไม่สูงมากนัก จึงเปิดใช้งานได้นานขึ้น
7.  สำหรับการใช้งานที่ต้องเปิด Solenoid Valve เป็นเวลานาน ควรเลือกใช้แบบที่มีคุณภาพดี ทนความร้อนได้ หรือ อาจจะลดความร้อนของขดลวดลงโดยการลดแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเข้าลงบ้าง เพราะปกติ Solenoid Valve ออกแบบให้ใช้ที่ 220 V แต่แรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันเป็น 230 V และอาจสูงขึ้นไป เช่น 235 - 238 V ได้ จึงทำให้ขดลวดร้อนมาก การลดแรงดันไฟฟ้าลง อาจทำได้โดยใช้อุปกรณ์ SCR Voltage Controller (มีราคาถูก) แต่ไม่ควรลดแรงดันไฟฟ้าลงมาต่ำกว่า 200 - 205 V  มิฉะนั้นตัว Solenoid Valve จะสั่นและมีเสียงดัง ใช้งานไม่ได้ การใช้ SCR Voltage Controller แสดงไว้ในรูปที่ 9 ซึ่งทดลองแล้วได้ผลดี ทำให้ Solenoid Coil ร้อนน้อยลง
 

ข้อแนะนำในการใช้ Solenoid Valve 12 V DC

1.  ถ้าใช้ภายนอก ควรเลือกแบบที่มีฝาครอบกันน้ำ ถ้าใช้แบบที่ไม่มีฝาครอบ ควรติดตั้งภายในกล่องพลาสติกกันน้ำ
2.  มีความปลอดภัย เพราะใช้ไฟฟ้ากระแสตรง 12 V
3.  การเปิดใช้นานๆ ตัวขดลวด Solenoid จะร้อนมาก อาจทำให้เสียเร็วได้ ดังนั้น วิธีที่จะถนอมยืดอายุการใช้งานคือควรใช้ Wi-Fi Smart Plug ควบคุมการเปิด-ปิด Valve ให้เปิดทำงานครั้งละ 2-3 นาทีแล้วพักประมาณ 20 นาที และเปิดใหม่เป็นระยะๆตามที่ต้องการ และในการใช้งานจริง น้ำจะช่วยระบายความร้อนออกจากตัว Valve และขดลวดได้ดี ทำให้เปิดใช้งานได้นานขึ้น
 

ข้อมูลประกอบ :
1.  Solenoid Valve คืออะไร
2.  SCR Voltage Controller คือ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ประเภท SCR (Silicon Controlled Rectifier) ในการควบคุมและปรับการจ่ายกำลังไฟฟ้า อุปกรณ์นี้ทำงานคล้ายสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้ควบคุมการจ่ายกระแสไฟให้กับโหลดไฟฟ้ากำลังสูง เช่น ฮีตเตอร์ มอเตอร์ หรือเตาหลอม เพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพและแม่นยำ 
 

หมายเหตุ : บทความนี้จัดทำขึ้นเพื่อแบ่งปันข้อมูลและประสบการณ์ในการใช้ Solenoid Valve 220V AC และ 12 V DC  ผู้เขียนไม่มีส่วนเกี่ยวข้องหรือมีผลประโยชน์กับการโฆษณาหรือการขายอุปกรณ์ต่างๆที่แสดงไว้