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Descrição geral – Design e cálculos do elemento de aquecimento

Descrição geral – Design e cálculos do elemento de aquecimento

Para atuar como elemento de aquecimento, a fita ou o arame tem de resistir ao fluxo de eletricidade. Essa resistência converte a energia elétrica em calor, que está associado à resistividade elétrica do metal, e é definida como a resistência do comprimento de uma unidade de uma área transversal. A resistência linear de um comprimento de arame ou fita pode ser calculado a partir da sua resistividade elétrica.

Em que:

ρ Resistividade elétrica (microhm.cm)
R Resistência de elemento a 20 °C (ohms)
d Diâmetro do arame (mm)
t Espessura da fita (mm)
b Largura da fita (mm)
l Comprimento do arame ou fita (m)
a Área transversal da fita ou arame (mm2)

Para arame redondo

For Round Wire

Para fita

For Tape

For Tape

Enquanto elemento de aquecimento, a fita oferece uma grande superfície e, como tal, uma radiação de calor mais eficaz numa direção selecionada, tornando-a ideal para muitas aplicações industriais como aquecedores de banda para moldagem por injeção.

Uma característica importante destas ligas de resistência elétrica é a sua resistência ao calor e à corrosão, que se deve à formação de camadas superficiais de óxido que retardam reações adicionais com o oxigénio no ar. Ao selecionar a temperatura de funcionamento da liga, é necessário considerar o material e a atmosfera com que entra em contacto. Dada a quantidade de tipos de aplicações, as variáveis no design de elementos e as diferentes condições de funcionamento, as seguintes equações para o design de elementos são fornecidas apenas como guia.

Resistência elétrica à temperatura de funcionamento

Com muito poucas exceções, a resistência de um metal muda consoante a temperatura, o que deve ser considerado ao conceber um elemento. Ao calcular a resistência de um elemento à temperatura de funcionamento, é necessário calcular a resistência do elemento à temperatura ambiente. Para obter a resistência do elemento à temperatura ambiente, divida a resistência à temperatura ambiente pelo fator temperatura-resistência indicado abaixo:

Em que:

F = Fator temperatura-resistência
Rt = Resistência do elemento à temperatura de funcionamento (Ohms)
R = Resistência do elemento a 20 °C (Ohms)

Temperatura-Resistance Factor

Liga Fator temperatura-resistência (F) a:
20°C 100°C 200°C 300°C 400°C 500°C 600°C 700°C 800°C 900°C 1000°C 1100°C 1200°C
RW80 1.00 1.006 1.015 1.028 1.045 1.065 1.068 1.057 1.051 1.052 1.062 1.071 1.080

 

A resistência do RW45 muda pouco com a subida da temperatura e possui um fator temperatura-resistência de +0,00003/°C na amplitude 20-100°C.

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