Heating equipments

[Elettronvolt]

Visto il periodo festivo, mi è stato gentilmente regalato un piccolo forno a microonde guasto, prontamente smembrato con l'assistenza del collega che me l'ha offerto come cavia. Assieme ai classici componenti che fanno gola a tutti i pazzi dal cervello ossidato da ozono (MOT, MOC, diodi HV, fusibili HV, GDT cores & Co) ce n'era un altro che fino ad ora era sempre riuscito a sfuggire dalle mie grinfie... vediamo se qualcuno intuisce subito dalla foto :



Come si può vedere, si tratta di una banale lampada tubulare ad infrarossi da 115VAC 450W. Questi elementi riscaldanti sono costituiti da una resistenza interna avvolta a spirale (solitamente di tungsteno o altra lega metallica, come FeCrAl) e inserita in un invitante tubo al quarzo! Per allungare la vita dell'elemento, l'interno del tubo viene solitamente riempito con un gas inerte. Anche se questo non vale molto per quello in mio possesso, visto che le due estremità erano quasi aperte (O_o?!). Ecco cosa otteniamo dopo aver smembrato il paziente:



A sinistra si vede il tubo al quarzo (un po' sporchetto) privato della resistenza interna. Per chi non conoscesse il materiale, ecco una lettura semplice e leggera >>> http://en.wikipedia.org/wiki/Fused_quartz
Le caratteristiche più importanti sono notevole resistenza al calore e agli sbalzi termici, agli agenti chimici (HF a parte) e trasparenza alla maggior parte delle radiazioni luminose. Ho sentito dire che ci sono delle particolari reazioni chimiche che necessitano di tubi al quarzo, spesso molto costosi e di difficile reperibilità... io adesso ne possiedo due, non so ancora cosa farci, ma almeno sono costati nulla !
A destra invece possiamo ammirare la resistenza elettrica prima contenuta nel tubo. Il materiale è ancora sconosciuto... probabilmente sarà tungsteno, ma non ci metterei la mano sul fuoco . Oltre ad essere un simpatico oggetto da usare come antistress (con me funziona), penso possa essere un valido pezzo per costruirsi un comodo riscaldatore. Io avevo pensato a questo: riempire un contenitore di vetro pyrex con dell'olio minerale e immergerci la nostra resistenza (magari sagomandola a ciambella). Al centro si posiziona il pallone, la beuta o quello che volete riscaldare. Si collega poi la resistenza ad un alimentatore a tensione variabile e idealmente abbiamo ottenuto un simpatico riscaldatore regolabile. Facendo due conti (e sperando che siano giusti ): il tester indica che il filamento ha una resistenza di circa 30 ohm; infatti se sguinzagliamo la legge di ohm, viene che con una tensione di 115VAC (quella riportata sul tubo), nel filamento passerà una corrente di 115VAC/30ohm= 3,8A. L'elemento dovrà quindi dissipare 115VAC*3,8A= 441W (sul tubo riporta 450W, direi che ci siamo). Ma nulla ci vieta di modificare la tensione fino ad ottenere il parametro a noi più utile. Tenendo poi la resistenza immersa in un bagno d'olio minerale, dovrebbe usurarsi piuttosto lentamente. In più credo che così facendo si riesca a ridurre la dispersione termica che invece si avrebbe usando una normale piastra elettrica (perchè magari le superfici non sono perfettamente pulite, la piastra è ossidata, non c'è un perfetto contatto ecc). Io ho lanciato la mia idea, che non è detto funzioni meglio di altri sistemi più abbordabili. Ad esempio non so quale tensione sia necessaria per iniziare ad avere degli effetti termici apprezzabili: se davvero bisognerà arrivare a tensioni di 115V o superiori, bisognerà tenere in considerazione anche la pericolosità della corrente... ma personalmente lo vedo come un problema risolvibile (facendo particolare attenzione agli isolamenti).
A voi la parola !

[ale93]

Potresti farci un mantello riscaldante per palloni

[arkypita]

Il materiale è ancora sconosciuto... probabilmente sarà tungsteno, ma non ci metterei la mano sul fuoco

Secondo me non è tungsteno, bensì nickel cromo o Kanthal (FeCrAl), di solito sono queste le leghe usate x gli elementi riscaldanti.
Io ne ho diversi spezzoni in casa ed ero stato tentato anche io di auto-costruirmi una piastra o un mantello riscaldante, anche se la mia idea era quella di usare un bagno di sabbia anziché in olio.
I calcoli che hai fatto mi sembrano giusti, 115V sono i 230V ai quali è stata tagliata una semi-onda... potrebbe essere ragionevole. Tuttavia dovresti tener conto che la resistenza del filo "a freddo" può essere notevolmente diversa della resistenza "a caldo".
Inoltre quando il tuo riscaldatore è sotto carico (ci hai messo sopra qualcosa di freddo a scaldare) devi dare più potenza per far raggiungere la temperatura che, una volta raggiunta, necessiterà solamente di poca potenza per il mantenimento.

Il tuo circuito di alimentazione per essere ben fatto dovrebbe quindi essere termostatato e retro-azionato, ma per te non dovrebbe essere difficile!

[Max Fritz]

Per quanto riguarda la parte elettronica, non commento perchè sparerei solo stupidaggini..
Invece per la creazione del mantello riscaldante, consiglierei anch'io di utilizzare la sabbia, anzichè l'olio. E' vero che la sabbia ha maggiore inerzia termica, ma se l'olio si surriscaldasse nelle immediate vicinanze della resistenza potrebbero succedere cose molto sgradevoli... Inoltre, che olio useresti? Vaselina? Al silicone?

[al-ham-bic]

Quoto tutto quello che ha detto Arkypita: sicuramente il filo è di nichel-cromo (assolutamente escluso il tungsteno!) e soprattutto i valori della resistenza freddo/caldo sono diversissimi.
Per la regolazione di temperatura io uso (in un fornello a resistenza, il principio è identico) un regolatore a triac con commutatore a 12 posizioni che regola la T, misurata con un termometro immerso nella sabbia.

[Dott.MorenoZolghetti]

Ora che ho veduto il filamento (alla faccia del filamento...), come Al, escludo il W, ma per sapere che lega sia, occorre procedere ad analisi chimica. Quindi, se sei disposto a sacrificare una parte del filamento, allora procedi con dissoluzione in acido nitrico (all'aperto!) ed eventualmente riscaldando. Se non si dovesse verificare una vivace reazione, allora potrai addizionare tre parti di HCl conc. e lasciare reagire, riscaldando a BM per alcune ore, in un pallone di Kjeldahl di cui certamente disponi. Un volume di acqua regia di 25 mL dovrebbe bastare per una decina di cm di filo spezzettato.
Otterrai una soluzione colorata, contenente i metalli della lega. E' possibile che resti un residuo sul fondo del pallone (dopo diluizione con 25 mL di acqua). Sul residuo faremo ipotesi solo se si dovesse accertarne l'effettiva presenza.
Alla soluzione verranno destinate tutte le attenzioni.
Nella sezione "chimica analitica" troverai come analizzare la soluzione, se decidi di sacrificare la resistenza. Però, ai fini pratici, se ti occorre per fare un riscaldatore...che senso ha sacrificarla? Risparmiala, ti sarà fedele per sempre!

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Ho appena scoperto di avere 2024 messaggi...manco mi ero accorto del traguardo...
Poi alzo lo sguardo e vedo che Al-ham-bic ne ha 2024...suggerirei di giocarle questi numeri...20 24 02 terno secco sulla ruota di Torino e di ...

[al-ham-bic]

...poi alzo lo sguardo e vedo che Al-ham-bic ne ha 2024...suggerirei di giocarle questi numeri...20 24 02 terno secco sulla ruota di Torino e di ...

Cooosa? Ma guarda che combinazione, non mi ero accorto minimamente di questa coincidenza astrale!
La mia ruota più vicina è Venezia... peccato non essere compatrioti di Mario Merola, ce li saremmo giocati eccome quei numeri!

[Elettronvolt]

Come sospettavate, inizio a convincermi sempre più che la resistenza non è tungsteno, anche perchè è ferromagnetica e viene attratta fortemente da un magnete . Quindi sarà sicuramente una lega metallica. A questo punto escluderei anche il Nichrome, visto che quest'ultimo non è magnetico. Molto probabilmente si tratta di FeCrAl (Kanthal) . Anche se ho la forte tentazione di provare a fare un'analisi chimica... se deciderò di avventurarmi nel fantastico mondo analitico, posterò nell'apposita sezione.
Riguardo la resistività del filo... effettivamente mi era sfuggito il fatto che con l'aumentare della temperatura, aumenta anche la resistenza... quindi nei calcoli bisogna tenerne conto. Tuttavia la mia idea di partenza prevedeva comunque di non andare oltre i 200°C, maggiormente per fare delle prove sperimentali. Ed era anche per questo motivo che ero orientato sull'uso di un olio capace di resistere fino a quelle temperature: la vaselina credo inizi a decomporsi verso quei valori, l'olio di silicone non ne ho idea... invece ho visto che ci sono alcuni oli vegetali con un punto di fumo piuttosto alto, tipo l'olio di Avocado che resiste fino a 271°C ( http://en.wikipedia.org/wiki/Smoke_point ). Qui però siamo a livello teorico... dal punto di vista pratico non ho alcuna esperienza. Magari alla fine la soluzione più pratica è proprio la sabbia .
La parte elettronica invece non è un problema... basta usare un termostato a diodo abbinato ad un light dimmer (tipo quello che avevo postato), così si può regolare la potenza dell'elemento riscaldante e mantenere la temperatura desiderata.

[NaClO3]

scusami, ma un olio minerale???

[al-ham-bic]

Se proprio non sei digiuno di chimica puoi provare (sul liquido generato come ti ha detto Zolghetti) la ricerca mirata solo del nichel e del cromo, quindi hai subito la sicurezza e ti levi lo sfizio.
Ma dipende dalla tua disponibilità di reagenti.
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Se proprio vuoi usare l'olio senza spendere per il silicone usa paraffina liquida (che bolle oltre 350°) ma attenzione che il punto di infiammabilità è più basso ed è sempre un sistema pericoloso se la T è alta e in presenza di liquidi. E' un sistema che non mi piace.