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La scienza del riscaldamento: tipi di elementi riscaldanti a resistenza elettrica

AIl cuore di ogni termoventilatore elettrico è un elemento riscaldante. Non importa quanto sia grande il termoventilatore, che sia a riscaldamento radiante, a olio o a ventilazione forzata, da qualche parte al suo interno c'è un elemento riscaldante il cui compito è convertire l'elettricità in calore.

SA volte è possibile vedere l'elemento riscaldante, incandescente attraverso una griglia protettiva. Altre volte è nascosto all'interno, protetto da involucri di metallo e plastica, ma emette comunque calore. Il materiale di cui è fatto l'elemento riscaldante e la sua progettazione influenzano direttamente il funzionamento del riscaldatore e la sua durata.

Filo di resistenza

BFinora, il materiale più comunemente utilizzato per gli elementi riscaldanti è costituito da fili o nastri metallici, generalmente chiamati fili resistivi. Questi possono essere avvolti strettamente o utilizzati come strisce piatte, a seconda della configurazione dell'apparecchio. Più lungo è il filo, maggiore sarà il calore che genererà.

Tsebbene diverse leghe siano utilizzate per applicazioni specializzate,Nicromorimane il più diffuso e utilizzato per stufe e altri piccoli elettrodomestici.Il nichelcromo 80/20 è una lega composta per l'80% da nichel e per il 20% da cromo.Queste qualità lo rendono un buon elemento riscaldante:

  1. Resistenza relativamente alta
  2. Facile da lavorare e modellare
  3. Non si ossida né si deteriora all'aria, quindi dura più a lungo
  4. Non si espande molto quando si riscalda
  5. Punto di fusione elevato di circa 2550°F (1400°C)

OAltre leghe comunemente presenti negli elementi riscaldanti includono Kanthal (FeCrAl) e Cupronichel (CuNi), sebbene queste non siano comunemente utilizzate nelle stufe.

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Riscaldatori in ceramica

RDi recente, gli elementi riscaldanti in ceramica hanno acquisito sempre maggiore popolarità. Questi funzionano secondo gli stessi principi di resistività elettrica dei fili resistivi, solo che il metallo è sostituito da piastre in ceramica PTC.

PLa ceramica TC (solitamente titanato di bario, BaTiO3) è così chiamata perché ha un coefficiente di resistenza termica positivo, il che significa che la resistenza aumenta con il riscaldamento. Questa proprietà autolimitante agisce come un termostato naturale: il materiale ceramico si riscalda rapidamente, ma si stabilizza una volta raggiunta una temperatura predefinita. All'aumentare della temperatura, la resistenza aumenta, con conseguente riduzione della potenza termica. Questo garantisce un riscaldamento uniforme senza variazioni di potenza.

TI vantaggi dei riscaldatori in ceramica includono:

  1. Riscaldamento veloce
  2. Bassa temperatura superficiale, ridotto rischio di incendio
  3. Lunga vita
  4. Funzione di autoregolazione

INella maggior parte delle stufe elettriche, i pannelli in ceramica sono disposti a nido d'ape e fissati a deflettori in alluminio che dirigono il calore dalla stufa all'aria, con o senza l'ausilio di una ventola.

 

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Lampade radianti o a infrarossi

TIl filamento di una lampadina funziona come un filo di resistenza, sebbene sia fatto di tungsteno per aumentare l'emissione luminosa quando riscaldato (ovvero, incandescenza). Il filamento caldo è racchiuso in vetro o quarzo, riempito con gas inerte o svuotato dell'aria per proteggerlo dall'ossidazione.

Iin una stufa, il filamento della lampada riscaldante è in genereNicromoe l'energia viene immessa a una potenza inferiore a quella massima, in modo che il filamento irradi infrarossi anziché luce visibile. Inoltre, il rivestimento in quarzo è spesso colorato di rosso per ridurre la quantità di luce visibile emessa (altrimenti sarebbe doloroso per i nostri occhi). L'elemento riscaldante è solitamente supportato da un riflettore che dirige il calore in un'unica direzione.

TI vantaggi delle lampade a calore radiante sono:

  1. Nessun tempo di riscaldamento, ti senti subito più caldo
  2. Funziona silenziosamente, poiché non c'è aria calda che necessita di una ventola
  3. Fornire riscaldamento localizzato in aree aperte e all'aperto, dove l'aria calda si dissiperebbe

NIndipendentemente dal tipo di elemento riscaldante installato sul vostro termosifone, c'è un vantaggio comune a tutti: le resistenze elettriche hanno un'efficienza pari a quasi il 100%. Ciò significa che tutta l'elettricità che entra nella resistenza viene convertita in calore per l'ambiente. Un vantaggio che tutti possono apprezzare, soprattutto quando arriva il momento di pagare le bollette!

 


Data di pubblicazione: 29-12-2021