Il riscaldamento elettrico

Il riscaldamento elettrico è normalmente ottenuto sfruttando due diversi principi della fisica: l’effetto Joule o in alternativa il secondo principio della termodinamica. L’effetto Joule teorizza che un conduttore di resistenza elettrica R attraversato da una corrente I dissipa in calore una potenza P=RI2. I sistemi che utilizzano l’effetto Joule (il più semplice è la comune stufa elettrica) sono perciò costituiti da un conduttore di elevata resistenza (tipicamente filo in tungsteno molto lungo e di sezione infinitesimale) avvolto a spirale (per aumentarne la lunghezza) su di un supporto di materiale refrattario e collegato in tensione. Per effetto del passaggio di corrente il filo si riscalda e diviene incandescente. Cede calore all’aria che lo circonda che (per convenzione)riscalda l’ambiente circostante. Quella descritta è la stufa più semplice possibile usata in passato quando non si avevano problemi di bolletta energetica e preoccupazioni di inquinamento ambientale. Oggi che dobbiamo confrontarci con tali problematiche si sono aggiunti pannelli speculari dietro le resistenze per riflettere verso l’esterno le radiazioni infrarosse prodotte dal filamento incandescente ed aumentare il calore convogliato (irraggiamento + convenzione) nell’ambiente circostante. Si aggiungono anche delle ventole che forzando l’aria calda ottimizzano l a convenzione del calore. Tipologia particolare di stufe sono le stufe alogene che utilizzano al posto delle comuni resistenze elettriche particolari lampade ad incandescenza:le lampade alogene. Queste lampade contengono al loro interno iodio che combinandosi con gli atomi che evaporano dal filamento incandescente di tungsteno innescano un particolare ciclo (detto alogeno) che consente temperature di esercizio elevate. Ma il sistema di riscaldamento più efficiente e tecnologicamente più avanzato che fonda il suo funzionamento sull’effetto Joule è quello che si ottiene con i pannelli radianti. Questi sono costituiti da lamine sottilissime di conduttori (leghe di alluminio)di bassa resistenza che sottoposte a basse tensioni continue sono attraversate da corrente e si riscaldano emettendo radiazioni infrarosse (come quelle dei raggi solari). Queste radiazioni propagandosi trasportano l’energia termica direttamente sui soggetti senza riscaldare l’aria dell’ambiente e quindi con altissimo rendimento. Tanto da rendere questo tipo di riscaldamento (considerato il contenuto costo iniziale dei pannelli) competitivo con quello a caldaia a gas e radiatori nonostante la notevole differenza di costi tra corrente e gas. I pannelli radianti (che richiedono bassa tensione continua)diventano poi insuperabili se sono alimentati da celle fotovoltaiche. Il riscaldamento elettrico il cui funzionamento è basato sul secondo principio della termodinamica è quello ottenuto con le pompe di calore. Queste mettono in pratica il postulato secondo il quale è possibile trasferire calore da un corpo a temperatura più bassa (ambiente esterno) ad uno a temperatura più alta (ambiente da riscaldare) se si fornisce lavoro (energia elettrica) al sistema. Il vantaggio delle pompe di calore e che nei mesi caldi possono essere usate come condizionatori. Approfondimenti su: Il riscaldamento elettrico in riscaldamento elettrico o in energia Elettrica.

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