Funcionamiento y características del Calentador eléctrico para Agua
En los equipos electrodomésticos térmicos se utiliza la propiedad que tiene la corriente eléctrica de generar energía calorífica. Cuando se aplica una tensión a un conductor, los electrones que forman la corriente reciben energía cinética a través del campo eléctrico creado en dicho conductor. La energía obtenida es transmitida a los átomos y moléculas del material, chocando contra ellos y haciéndolos oscilar alrededor de sus posiciones de equilibrio. La oscilación de las partículas provoca a su vez en un calentamiento, y, por lo tanto, en un aumento de temperatura del cuerpo conductor.
Si la tensión es constante, el calor que se genera es proporcional al cuadrado de la intensidad de la corriente que circula y a la resistencia que tiene el conductor (ley de Joule). Por esta causa, para desarrollar grandes cantidades de calor se emplean en los equipos electrotérmicos alambres conductores de elevada resistencia.
Calentador Eléctrico doméstico para Agua
Los equipos electrotérmicos más simples son los calentadores de inmersión o resistencias eléctricas, como también se les conoce. Por lo general tienen forma tubular o anular y se pueden encontrar de muchos tamaños y potencias.
El calor producido por la resistencia hace ascender las partículas de agua y estas trasmiten entonces rápidamente el calor al líquido restante. Los calentadores de agua por inmersión trabajan con un elevado rendimiento, ya que excepto las pequeñas pérdidas que se tienen en el depósito y alrededores, el resto del calor generado se transmite directamente al medio a calentar.
Los calentadores de inmersión se cuentan entre los aparatos electrotérmicos más sobrecargados (hasta 7 W/cm²; los calentadores anulares están 30% menos cargados que los tubulares), y, por lo tanto, presentan exigencias muy altas al material de construcción, que a menudo es especial.
Regulación y control de la temperatura
El elemento más importante de las cocinas eléctricas es el hornillo. Por regla general, la temperatura se regula utilizando tiras bimetálicas formadas por dos metales unidos entre sí. Al calentarse experimentan dilataciones que hace doblar el extremo libre de la tira; este movimiento se utiliza entonces para accionar el interruptor. Al hacer regulable la separación entre el interruptor y la posición inicial de la tira bimetálica, los interruptores bimetálicos pueden abrir y cerrar el paso de la corriente dentro de una determinada zona de temperaturas en las condiciones de servicio más variables que se puedan presentar.
Otra posibilidad de regular la temperatura aprovechando la diferente dilatación de los metales la ofrecen las varillas de invar instaladas como limitadores de temperatura en muchos de los equipos electrodomésticos en uso; dichas varillas son de una aleación especial que al calentarse experimentan una dilatación prácticamente despreciable, y se instalan en el interior de un tubo de cobre o latón, fijadas a él por un extremo.
Al calentarse, el tubo se dilata y la varilla de invar se retrae entonces dentro de él; en cambio, si el tubo se enfría, el extremo libre de la varilla vuelve a salir al exterior. El movimiento relativo entre el tubo y la varilla se aprovecha para accionar un interruptor, a través de una trasmisión por palancas adecuada. La temperatura también se puede limitar empleando elementos bimetálicos.
