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A Ciência do Aquecimento: Tipos de Elementos de Aquecimento por Resistência Elétrica

AO coração de todo aquecedor elétrico é um elemento de aquecimento. Não importa o tamanho do aquecedor, seja ele de aquecimento radiante, a óleo ou com ventilador, em algum lugar dentro dele há um elemento de aquecimento cuja função é converter eletricidade em calor.

SÀs vezes, é possível ver o elemento de aquecimento brilhando em brasa através de uma grade protetora. Outras vezes, ele fica escondido, protegido por invólucros de metal e plástico, mas mesmo assim libera calor. A composição do elemento de aquecimento e o seu design afetam diretamente o funcionamento do aquecedor e a duração da sua utilização.

Fio de resistência

BAté o momento, o material mais comumente utilizado para elementos de aquecimento são fios ou fitas metálicas, geralmente chamados de fios de resistência. Eles podem ser enrolados firmemente ou usados ​​como tiras planas, dependendo da configuração do aparelho. Quanto mais longo o pedaço de fio, mais calor ele gerará.

Tembora várias ligas sejam usadas para aplicações especializadas,Nicromocontinua sendo o mais popular usado para aquecedores de ambiente e outros pequenos eletrodomésticos.Nicromo 80/20 é uma liga de 80% de níquel e 20% de cromo.Essas qualidades o tornam um bom elemento de aquecimento:

  1. Resistência relativamente alta
  2. Fácil de trabalhar e moldar
  3. Não oxida nem se deteriora no ar, por isso dura mais tempo
  4. Não expande muito quando aquece
  5. Alto ponto de fusão de cerca de 2550°F (1400°C)

OOutras ligas comumente encontradas em elementos de aquecimento incluem Kanthal (FeCrAl) e Cuproníquel (CuNi), embora não sejam comumente usadas em aquecedores de ambiente.

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Aquecedores de cerâmica

RRecentemente, os elementos de aquecimento cerâmicos têm se tornado cada vez mais populares. Eles operam sob os mesmos princípios de resistividade elétrica do fio de resistência, exceto que o metal é substituído por placas de cerâmica PTC.

PA cerâmica TC (geralmente titanato de bário, BaTiO3) é assim chamada porque possui um coeficiente de resistência térmica positivo, o que significa que a resistência aumenta com o aquecimento. Essa propriedade autolimitante atua como um termostato natural – o material cerâmico aquece rapidamente, mas estabiliza quando uma temperatura predefinida é atingida. Quando a temperatura aumenta, a resistência aumenta, resultando em uma menor produção de calor. Isso proporciona um aquecimento uniforme sem variação de potência.

TAs vantagens dos aquecedores de cerâmica incluem:

  1. Aquecimento rápido
  2. Baixa temperatura da superfície, risco de incêndio reduzido
  3. Vida longa
  4. Função de autorregulação

INa maioria dos aquecedores de ambiente, os painéis de cerâmica são dispostos em uma configuração de favo de mel e fixados em defletores de alumínio que direcionam o calor do aquecedor para o ar, com ou sem a ajuda de um ventilador.

 

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Lâmpadas de calor radiante ou infravermelho

TO filamento de uma lâmpada funciona como um pedaço de fio de resistência, embora seja feito de tungstênio para aumentar a emissão de luz quando aquecido (ou seja, incandescência). O filamento quente é envolto em vidro ou quartzo, que é preenchido com gás inerte ou evacuado de ar para protegê-lo da oxidação.

Iem um aquecedor de ambiente, o filamento da lâmpada de calor é normalmenteNicromo, e a energia é alimentada através dele com potência inferior à máxima, de modo que o filamento irradia infravermelho em vez de luz visível. Além disso, o revestimento de quartzo costuma ser tingido de vermelho para reduzir a quantidade de luz visível emitida (caso contrário, seria doloroso para os nossos olhos). O elemento de aquecimento geralmente é apoiado por um refletor que direciona o calor em uma única direção.

TAs vantagens das lâmpadas de calor radiante são:

  1. Sem tempo de aquecimento, você se sente aquecido imediatamente
  2. Opera silenciosamente, pois não há ar quente, necessitando de ventilador
  3. Fornecer aquecimento localizado em áreas abertas e ao ar livre, onde o ar aquecido se dissiparia

NNão importa o tipo de elemento de aquecimento do seu aquecedor, todos eles têm uma vantagem: os aquecedores de resistência elétrica são quase 100% eficientes. Isso significa que toda a eletricidade que entra no resistor é convertida em calor para o seu ambiente. Esse é um benefício que todos podem apreciar, especialmente na hora de pagar as contas!

 


Data de publicação: 29 de dezembro de 2021