Categorie: Elementi riscaldanti , Materiali di riscaldo

Gli elementi per elettrodomestici possono essere raggruppati in vari modi. Se classificati in base al modo in cui il filo è supportato meccanicamente, possono essere suddivisi in tre gruppi: Elementi annegati, montati su supporti e sospesi.

Contenuto:
Tipi di elemento
Panoramica: Tipi di elementi dell'apparecchio

Tipi di elemento

Il tipo di elemento annegato

Il filo nel tipo di elemento annegato è circondato da materiale isolante solido o granulare.

Il tipo di elemento montato su supporti

Il filo, normalmente a spirale, è posto sulla superficie, in un canale o in un foro del materiale elettrico isolante. Kanthal® AF e Nikrothal® 80 sono generalmente i materiali più adatti. Per evitare deformazioni nelle spirali orizzontali, la temperatura del filo non deve superare i valori riportati nello schema in questa pagina.

Il tipo di elemento sospeso

Il filo è sospeso liberamente tra punti isolati ed è esposto a sollecitazioni meccaniche causate dal suo peso, dalla forza elastica e, in alcuni casi, da forze elastiche esterne. Nikrothal® 80 e Nikrothal® 60 sono i materiali più adatti.

Confronto tra elementi annegati, montati su supporto e sospesi per apparecchi elettrici

  Tipo di elemento
  annegato montato su supporto Sospeso
Montaggio del filo annegato in materiale isolante Completamente supportato da isolamento
elettrico
Supportato in alcuni punti
Dissipazione del calore dal filo Conduzione Radiazione
Convezione
Conduzione
Convezione
Radiazione
Forma del filo Filo tondo (appiattito) Filo tondo Filo tondo (appiattito)
Carico superficiale del filo, W/cm² <=25> 1-10 3-15*
Carico superficiale del filo, W/in² 6-160 6-65 20-100*
Resistenza meccanica a caldo Normalmente irrilevante A volte importante Spesso importante
Accesso all'aria ambiente Limitato Raramente limitato Nessuna limitazione
Isolamento elettrico
requisiti
Importante per la vita e la sicurezza Raramente un problema Problema solo quando il filo cede

* Se immerso in acqua, è possibile un carico superficiale ancora maggiore a seconda del flusso dell'acqua. 20-60 W/cm2, 130-390 W/in2

Rapporti D/d ammissibili in funzione della temperatura del filo

Panoramica: Tipi di elementi per elettrodomentici

Elementi annegati

Tipo di elemento: Elementi a cartuccia, riempiti con ossido

Caratteristiche: Il filo raddrizzato, o a spirale, viene avvolto su un corpo ceramico filettato e isolato dal tubo metallico esterno con materiale granulare specifico (MgO) . I terminali si trovano ad un'estremità dell'elemento. Gli elementi vengono compressi quando sottoposti a carichi elevati.

Leghe consigliate: Nikrothal® 80 in elementi a filo dritto. Kanthal® D in elementi a filo avvolto.

Carico superficiale: Sul tubo: 10–25 W/cm2 (65–161 W/in2) per elementi con filo dritto. Altri tipi: Circa 5 W/cm2 (32 W/in2).

Applicazioni tipiche: Stampi metallici, piastre, frigoriferi.

 

Tipo di elemento: Cavi e corde riscaldanti

Caratteristiche: il filo è avvolto su un'anima in fibra di vetro e isolato con PVC o gomma siliconica (temperature più elevate). L'isolamento in fibra di vetro ne consente l'uso a temperature ancora più elevate. Sono possibili anche cavi scaldanti con fili dritti o a trefoli, talvolta racchiusi in un tubo di alluminio.

Leghe consigliate: Kanthal® D, Nikrothal® 40 e Nikrothal® 80.

Carico superficiale: filo: <1 w cm>2 (<6 w in2) su filo per pvc e gomma siliconica, 2–5 w cm>2 (13–32 W/in2) per isolamento in fibra di vetro.

Applicazioni tipiche: Elementi di sbrinamento e scongelamento, termocoperte e materassini riscaldanti, sedili auto riscaldati, riscaldamento a battiscopa e a pavimento.

 

Tipo di elemento: Resistenze corazzate

Caratteristiche: La spirale riscaldante è isolata dal tubo metallico di rivestimento con materiale granulare (MgO). Il tubo viene pressatofino a ottenere una forma rotonda, ovale o triangolare. I terminali possono trovarsi su entrambe le estremità o su una sola estremità dell'elemento.

Leghe consigliate: Kanthal® D in elementi con temperatura della guaina >700°C (1.290°F). Nikrothal® 80 in elementi con temperatura della guaina >700°C (1.290°F).

Carico superficiale: Filo: Normalmente 2-4 volte il carico superficiale dell'elemento. Elemento: 2-25 W/cm2 (13-161 W/pollice2).

Applicazioni tipiche: Piastre riscaldanti, forni domestici, grill, friggitrici, riscaldatori ad immersione, lavastoviglie, lavatrici, radiatori, accumulatori di calore, aerotermi, riscaldatori a olio.

 

Elementi su supportato

Tipo di elemento: Elementi per cartucce ceramiche

Caratteristiche: Il design più comune è costituito da corpi ceramici rotondi con fori longitudinali o canali per spirale riscaldante. Gli elementi sono spesso in tubi metallici con terminali a un'estremità. Spesso vengono adottate soluzioni per evitare un eccessivo cedimento della spirale quando l'elemento lavora in verticale.

Leghe consigliate: Kanthal® A-1 o Kanthal® D per spirali che operano orizzontalmente. Nikrothal® 80 (solitamente) per spirali lunghe posizionate verticalmente quando la flessione è un problema.

Carico superficiale: Filo: 3–6 W/cm2 (20–40 W/in2). Elemento: 2–5 W/cm2 (19–39 W/in2).

Applicazioni tipiche: Riscaldamento di liquidi, riscaldatori di calore.

 

Tipo di elemento: Altri elementi ceramici

Caratteristiche: Il filo a spirale e raddrizzato viene posto su tubo ceramico liscio o in canali o fori di corpi ceramici di varie forme (piastre, tubi, barre, cilindri, ecc.).

Leghe consigliate: Kanthal® A-1, Kanthal® AF e Kanthal® D. Nikrothal® 80 (per barre a matita).

Carico superficiale: Filo: 3–9 W/cm2 (19–58 W/in2).

Applicazioni tipiche: Piastre di cottura, pistole ad aria calda , forni per hobby, radiatori.

 

Tipo di elemento: Resistenze in tubo di quarzo

Caratteristiche: La spirale riscaldante, o il filo a porcospino, è posizionato all'interno di un tubo di quarzo (o tubo di vetroceramica). Quando l'elemento funziona in verticale o inclinato, la spirale deve essere avvolta strettamente e preossidata. Per l'uso orizzontale, il passo relativo è 1,2–2,0.

Leghe consigliate: Kanthal® AF.

Carico superficiale: filo: 2–8 W/cm2 (13–52 W/in2). Elemento: 4–8 W/cm2 (26–52 W/in2).

Applicazioni tipiche: Riscaldamento degli ambienti, riscaldatori a infrarossi, essiccatori industriali a infrarossi ecc.

 

Tipo di elemento: Spirali perlinate o filo intrecciato

Caratteristiche: La spirale riscaldante, o il filo intrecciato, è isolata da perline ceramiche. Con le perline a due fori si realizzano tappetini riscaldanti.

Leghe consigliate: Kanthal® D. Nikrothal® 80 (per pannelli radianti).

Carico superficiale: Filo: 1–8 W/cm2 (6–52 W/pollice2).

Applicazioni tipiche: Tappetini per la ricottura in situ di parti saldate, pannelli riscaldanti.

 

Elementi sospesi

Tipo di elemento: Spirali sospese

Caratteristiche: Il filo spiralato è supportato a intervalli, ad es. da supporti in ceramica.

Leghe consigliate: Nikrothal® 80, Nikrothal® 60 e Nikrothal® 40.

Carico superficiale: Filo: 7–8 W/cm2 in aria forzata, 3–4 W/cm2 in convezione naturale.

Applicazioni tipiche: Sistemi di riscaldamento ad aria come: asciugatrici, termoventilatori, asciugabiancheria.

 

Tipo di elemento: Elementi porcospino

Caratteristiche: Il conduttore riscaldante è costituito da filo ripiegato a forma di forcine, che sporgono in tutte le direzioni, con un foro al centro. L'elemento è supportato da un'asta centrale isolata o da un tubo isolante attorno alla sua circonferenza.

Leghe consigliate: Kanthal® AF e Nikrothal® 80.

Carico superficiale: Filo: 4 W/cm2 (26 W/in2) in convezione naturale. Per i tostapane: 12 W/cm2 (77 W/in2) in convezione forzata.

Applicazioni tipiche: Pistole ad aria calda, radiatori, convettori, asciugatrici, forni domestici a convezione forzata.