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08 Set

Cosa sono e a cosa servono le resistenze elettriche riscaldanti

Le resistenze elettriche sono elementi indispensabili per il funzionamento di gran parte di impianti e macchine. Largamente utilizzate sia in ambito industriale che in quello domestico, queste soluzioni sono prodotte in svariate forme e materiali per consentire un perfetto adattamento rispetto ad ogni specifica applicazione.

Ma prima ancora di tutto questo, ti sei mai chiesto cosa sono le resistenze elettriche? Solo una volta chiarito di cosa si tratta e comprese le basi del loro funzionamento è possibile passare alla seconda domanda fondamentale, ossia a cosa servono le resistenze elettriche.

Come avrai capito, in questo articolo vogliamo partire proprio dalle basi, per scoprire la natura di questi elementi così largamente diffusi, indicando a seguire le categorie di resistenze elettriche industriali che è possibile trovare in commercio, ciascuna ideale per determinati settori di applicazione.

 

SOMMARIO:

Cosa sono e a cosa servono le resistenze elettriche riscaldanti

Cosa sono le resistenze elettriche

A cosa servono le resistenze elettriche

Come funzionano le resistenze elettriche e cosa succede quando la corrente le attraversa

Il ruolo delle resistenze elettriche nei sistemi di sicurezza e controllo

Tipi di resistenze elettriche e ruolo nei circuiti

Cosa sono le resistenze elettriche per riscaldamento a contatto, riscaldamento liquidi, aria e gas e come funzionano

Cosa sono e a cosa servono le resistenze elettriche: la risposta è da Errepi

Cosa sono le resistenze elettriche

Quelle che noi tutti definiamo in generale resistenze si chiamano in realtà resistori.

Tecnicamente si tratta di componenti passivi il cui compito è limitare il passaggio di corrente elettrica. In altre parole, la funzione per cui nasce un resistore è ridurre il flusso degli elettroni opponendo una resistenza durante la fase di transito di tali particelle con carica elettrica negativa.

Per calcolare la capacità frenante propria dei resistori il metro di misura è costituito dalla scala Ohm, una scala di valore che si basa sull’unità di misura della resistenza elettrica secondo il Sistema Internazionale –appunto, gli Ohm (il cui simbolo è Ω).

· Resistore e resistenza: qual è la differenza?

Definiamo in maniera più chiara cosa si intende con l’utilizzo dei termini “resistore” e “resistenza”:

  • RESISTORE: è il vero e proprio componente elettrico che si occupa di opporsi al passaggio di corrente
  • RESISTENZA: è la principale capacità/proprietà fisica del resistore, grazie alla quale il componente è in grado di ostacolare il passaggio di corrente

A cosa servono le resistenze elettriche

Abbiamo capito cosa sono le resistenze elettriche. A cosa servono è dunque il passaggio successivo, oltre ad individuare in quali contesti vengono comunemente utilizzate.

Tra i molti utilizzi dei resistori ci interessa in particolare la possibilità di convertire corrente elettrica in calore.

“L’energia non si crea né si distrugge”. Infatti, l’energia che viene frenata grazie alla resistenza non si perde semplicemente (come insegna il primo principio della termodinamica e la legge di conservazione dell’energia), bensì si trasforma – letteralmente passa da una forma ad un’altra – in calore.

Oltre all’indicatore in Ohm, per le resistenze elettriche riscaldanti si fa riferimento anche al Watt (w), unità di misura della potenza secondo il Sistema Internazionale e indice di quanto la resistenza sia in grado di scaldare.

Abbiamo quindi compreso che la funzione principale di questi elementi è quella di trasferire calore. Per rispondere più in dettaglio alla questione relativa a cosa servono le resistenze elettriche, però, è necessario approfondire anche altri aspetti.

· Resistenza elettrica riscaldante: di quale tipo e materiale?

Quando si tratta il tema delle resistenze elettriche riscaldanti non si può fare a meno di distinguere le tipologie presenti in commercio, a seconda dei materiali utilizzati e del sistema di funzionamento.

Anche per quanto riguarda la produzione di una resistenza elettrica riscaldante, ad esempio, è possibile utilizzare due metodi distinti:

  1. Il primo prevede che gli elementi siano composti da un avvolgimento di filo resistivo
  2. Il secondo che le resistenze elettriche siano composte da una pasta semiconduttiva

In ogni caso, le resistenze sono formate da una serie di materiali a strati, per cui la parte centrale (ossia il nucleo) è avvolto da un rivestimento interno e da uno esterno, ciascuno di un particolare materiale.

Le proposte di resistenze elettriche industriali sul mercato si suddividono in varie categorie e da qui si parte per individuare le soluzioni più adatte a seconda dell’uso che se ne deve fare (una resistenza elettrica riscaldante per un forno industriale, ad esempio, oppure resistenze elettriche per acqua o ancora per il riscaldamento dell’aria).

È anche possibile far richiesta di resistenze elettriche su misura, rivolgendosi al produttore per ottenere esattamente il prodotto di cui si ha bisogno.

Come funzionano le resistenze elettriche e cosa succede quando la corrente le attraversa

Per comprendere a fondo come funzionano le resistenze elettriche, è fondamentale sapere che questi componenti operano in base al principio fisico dell’effetto Joule. Quando una corrente elettrica attraversa un materiale resistivo, parte dell’energia viene dissipata sotto forma di calore. Ecco cosa succede quando la corrente passa in una resistenza: il flusso di elettroni incontra un ostacolo (la resistenza) e, durante il passaggio, l’energia cinetica degli elettroni viene convertita in energia termica.

Questa trasformazione è alla base dell’uso delle resistenze elettriche riscaldanti, impiegate per trasferire calore a solidi, liquidi o gas. Il concetto di resistenza è quindi centrale: che cosa indica il termine resistenza? Indica proprio la capacità di opporsi al passaggio della corrente. Più la resistenza è alta, più difficile sarà il passaggio della corrente e maggiore sarà il calore prodotto.

Di cosa sono fatte le resistenze elettriche? I materiali usati sono cruciali per la loro efficacia e durata. Nelle resistenze elettriche corazzate, ad esempio, si utilizzano leghe metalliche ad alte prestazioni come acciaio inox, nichel-cromo o titanio, proprio per resistere a temperature elevate, agenti corrosivi e ambienti industriali difficili.

Cosa determina la resistenza? I fattori sono molteplici: la natura del materiale, la lunghezza del conduttore, la sezione e la temperatura. Progettare correttamente una resistenza significa tener conto di tutti questi aspetti per garantire sicurezza, efficienza e affidabilità del sistema.

Il ruolo delle resistenze elettriche nei sistemi di sicurezza e controllo

Le resistenze elettriche non svolgono soltanto una funzione riscaldante, ma rivestono un ruolo essenziale anche nei sistemi di sicurezza e controllo elettronico, in particolare all’interno di circuiti di protezione, sistemi di regolazione automatica della temperatura, o dispositivi antincendio e antiesplosione.

Ad esempio, nei circuiti di controllo delle apparecchiature industriali, una resistenza elettrica può essere utilizzata per simulare un carico reale in fase di test, oppure per limitare la corrente in modo da prevenire picchi pericolosi che potrebbero danneggiare altri componenti. In impianti HVAC e termoregolatori, le resistenze elettriche di sicurezza entrano in funzione solo in caso di guasto del sistema principale, garantendo un backup termico sicuro.

Inoltre, cosa determina la resistenza in questi contesti è fondamentale: valori resistivi specifici permettono una regolazione fine e precisa della corrente e della tensione. Ecco perché è cruciale conoscere a cosa serve una resistenza non solo nei processi di riscaldamento diretto, ma anche nella progettazione di sistemi complessi.

Nel mondo della sensoristica, le resistenze vengono spesso abbinate a termoresistenze (RTD) o termistori, dando vita a dispositivi che permettono di misurare variazioni minime di temperatura, contribuendo così a processi di automazione industriale di alta precisione.

Tipi di resistenze elettriche e ruolo nei circuiti

Le resistenze elettriche non sono tutte uguali: esistono molteplici varianti, ognuna studiata per specifiche funzioni e ambienti applicativi. Quando si parla di tipi di resistenze elettriche, è importante sapere che la scelta del modello corretto influisce direttamente su efficienza, sicurezza e durata dell’impianto. La prima distinzione fondamentale è tra resistenze fisse e variabili, ma nel campo del riscaldamento elettrico industriale l’attenzione si sposta soprattutto sulle resistenze elettriche riscaldanti.

· Resistenze a cartuccia

Le resistenze elettriche a cartuccia sono elementi cilindrici compatti, in acciaio inox, progettati per applicazioni che richiedono alte temperature in spazi ristretti. Sono spesso impiegate nel riscaldamento a contatto, ad esempio per stampi metallici, presse e cilindri.

A seconda delle esigenze, si suddividono in:

  • Cartucce a bassa densità (fino a 450°C), ideali per applicazioni meno spinte
  • Cartucce ad alta densità (fino a 800°C), perfette per usi intensivi in settori come plastica, legno e tessile

Come funzionano le resistenze elettriche a cartuccia? Semplice: generano calore quando la corrente le attraversa e lo trasmettono per conduzione alla superficie su cui sono inserite. La resistenza elettrica interna determina la potenza e l’intensità del calore emesso.

· Resistenze corazzate

Le resistenze elettriche corazzate rappresentano una delle soluzioni più diffuse in ambito industriale. Si tratta di tubi metallici contenenti un filo resistivo isolato da ossido di magnesio compattato. Il rivestimento in acciaio inox o in lega speciale garantisce protezione contro urti, corrosione, e alte temperature.

Tra le più comuni:

  • Resistenze corazzate per immersione, ideali per il riscaldamento di fluidi
  • Resistenze corazzate alettate o lisce, usate per l’aria e i gas
  • Resistenze microtubolari, altamente flessibili e sagomabili per superfici complesse

Cosa determina la resistenza in questi modelli? Il tipo di lega, la lunghezza del tubo, la sezione e la compattezza dell’isolante. Sono una scelta eccellente per ambienti difficili come galvanica, chimica, alimentare.

· Resistenze in ceramica e micanite

Quando la temperatura è una variabile critica e serve anche isolamento elettrico, si ricorre a materiali come ceramica e micanite.

  • Le resistenze in ceramica offrono un isolamento termico eccellente, resistono a shock termici e raggiungono fino a 450°C. Sono impiegate in presse, stampi e impianti alimentari.
  • Le resistenze in micanite, invece, utilizzano la mica come isolante e sono perfette per applicazioni più compatte e con temperature fino a 350°C.

Entrambe rappresentano tipi di resistenze elettriche perfette per il riscaldamento a contatto in ambienti controllati. Inoltre, garantiscono un’ottima uniformità di riscaldamento e lunga durata.

· Resistenze per aria, gas e fluidi

Esistono resistenze elettriche studiate per applicazioni specifiche come:

  • Riscaldamento di aria e gas: realizzate con geometrie alettate o lisce, ottimizzano la dispersione termica in ambienti come cabine di verniciatura o impianti di asciugatura
  • Riscaldamento di liquidi: le resistenze elettriche per immersione sono progettate per entrare a diretto contatto con l’acqua o con fluidi chimici, e sono fondamentali per processi galvanici, autoclavi, lavatrici industriali

Anche qui, sapere di cosa sono fatte le resistenze elettriche gioca un ruolo centrale: la scelta della lega metallica e del rivestimento determina resistenza alla corrosione, conducibilità e sicurezza.

Cosa sono le resistenze elettriche per riscaldamento a contatto, riscaldamento liquidi, aria e gas e come funzionano

Passiamo ora in rassegna i vari tipi di resistenza elettrica riscaldante che, a seconda della categoria, si adattano alla perfezione ad una particolare modalità di riscaldamento.

In questo senso è necessario prima di tutto distinguere tra riscaldamento a contatto, riscaldamento di liquidi e di aria e gas, abbinando a ciascun gruppo le tipologie di resistenze adatte.

RISCALDAMENTO A CONTATTO

Questo primo gruppo di resistenze funziona trasferendo calore direttamente a contatto con l’elemento d’interesse, ad esempio il cilindro o il piano di un determinato macchinario.

In questa categoria rientrano:

  • Resistenze elettriche in ceramica
  • Resistenze elettriche in micanite
  • Resistenze elettriche a cartuccia
  • Resistenze a fascia per ugelli
  • Resistenze elettriche corazzate microtubolari

RISCALDAMENTO DI LIQUIDI

Passiamo ora alle soluzioni più indicate per il riscaldamento di liquidi, che agiscono quindi in immersione.

Resistenze elettriche industriali di questo tipo sono studiate appositamente per entrare in contatto con sostanze in forma liquida, di conseguenza le modalità costruttive sono differenti rispetto alle precedenti soluzioni per il riscaldamento a contatto.

A questa categoria appartengono:

  • Resistenze corazzate per immersione per riscaldamento fluidi
  • Resistenze corazzate per immersione per galvanica
  • Resistenze elettriche a cartuccia

RISCALDAMENTO ARIA E GAS

Ancora diverse sono le resistenze progettate per il riscaldamento di aria e gas.

Per assolvere a questa funzione esistono specifiche resistenze elettriche su misura, realizzate con materiali particolari a seconda dell’utilizzo specifico (in ogni caso leghe metalliche che possono essere vari tipi di acciaio o anche titanio).

Si tratta di resistenze corazzate (alettate o lisce) per aria che, grazie al processo di piegatura, possono anche esser create di forme differenti e complesse, così da consentirne l’applicazione ottimale.

Analizziamo ora più in dettaglio le varie possibilità.

· RESISTENZE ELETTRICHE IN CERAMICA

Caratteristica principale delle resistenze elettriche in ceramica è il materiale utilizzato per l’isolamento termico.

Si tratta di carta di fibra ceramica Fiberfrax® che si distingue per la bassa conducibilità termica e consente a questi elementi di sopportare temperature anche molto elevate (fino a 450°C), oltre a non risentire degli shock termici.

Le prestazioni di questo tipo di resistenze sono eccellenti, a partire dallo scambio termico al fatto che favoriscono il risparmio energetico e un riscaldamento uniforme.

A seconda dell’utilizzo, è possibile scegliere tra:

  • Resistenze elettriche in ceramica piatte o sagomate – per riscaldare i piani delle presse, gli stampi o i piani caldi, ad esempio nel settore della trasformazione della plastica, in quello alimentare, nel settore della lavorazione della gomma
  • Resistenze elettriche in ceramica a fascia – per riscaldare cilindri, serbatoi o presse a iniezione, quindi nel settore di trasformazione della plastica, nel settore packaging e in quello alimentare (ideali per impianti di produzione della birra)

· RESISTENZE ELETTRICHE IN MICANITE

Nelle resistenze elettriche riscaldanti in micanite l’isolamento dielettrico è realizzato sfruttando uno strato isolante minerale in mica continua. In caso di pressioni elevate è altrimenti possibile creare resistenze elettriche su misura a doppio strato.

A differenza delle resistenze in ceramica, quelle in micanite arrivano a temperature d’esercizio massime di 350°, garantendo un ottimo scambio termico e anche in questo caso uniformità di riscaldamento sull’intera superficie.

A cosa servono le resistenze elettriche in mica? Sono ideali per il riscaldamento in svariati settori, molto simili alle precedenti soluzioni in ceramica e ugualmente suddivisibili in:

  • Resistenze elettriche in micanite piatte o sagomate – ad esempio per macchine per imballaggio, confezionatrici (packaging), macchine per l’industria alimentar, macchine per la trasformazione della plastica
  • Resistenze elettriche in micanite a fascia – ad esempio per estrusori e fusori per materie plastiche, sterilizzatori e in generale macchine per l’industria dolciaria, fusti di stoccaggio e tubazioni, scaldafusti

· RESISTENZE ELETTRICHE A CARTUCCIA

Le resistenze elettriche a cartuccia sono soluzioni particolarmente indicate in presenza di alte temperature.

Estremamente compatte, realizzate di forma tubolare in acciaio inossidabile, questi modelli di resistenza elettrica riscaldante sono ideali nella loro funzione di riscaldamento a contatto ad esempio per riscaldare strutture metalliche. Grazie alle loro modalità costruttive, sono adatte anche per il riscaldamento di liquidi, aria e gas.

È possibile distinguere tra due tipi di resistenze elettriche a cartuccia:

  • Modelli a bassa densità – fino a temperature di 450°C, ideali ad esempio per le presse metalliche per la gomma, elettrodomestici, stampi per calzature, macchine per alimenti
  • Modelli ad alta intensità – fino a temperature di 800°C, ideali ad esempio per riscaldare i cilindri rotanti nel settore tessile, per le macchine utilizzate nella lavorazione del legno, per gli stampi nel settore della trasformazione della plastica

· RESISTENZE A FASCIA PER UGELLI

Le resistenze a fascia per ugelli sono riscaldatori dall’ingombro ridotto, simili al modello di resistenze a fascia in micanite.

Ciò che caratterizza questi elementi è la capacità di sopportare carichi superficiali più elevati rispetto alle soluzioni in mica, tuttavia presentano somiglianze per quanto riguarda l’eccellente scambio termico e sono in grado di riscaldare in maniera uniforme il cilindro cui vengono applicate.

Le resistenze elettriche su misura per ugelli sono realizzate “a tenuta stagna” e risultano così impermeabili, ad esempio rispetto alla plastica fusa quando utilizzate nel settore della lavorazione delle materie plastiche.

· RESISTENZE ELETTRICHE CORAZZATE MICROTUBOLARI

Le resistenze elettriche corazzate microtubolari sono elementi molto utili per il riscaldamento a contatto in un gran numero di settori.

Questo è possibile soprattutto grazie alla facilità con cui possono essere sagomate e alla loro malleabilità, che permette di creare forme anche complesse. Per la realizzazione di resistenze elettriche su misura microtubolari si utilizza una modalità costruttiva speciale che prevede un processo di ricottura.

Performance elevate ed estrema flessibilità caratterizzano le resistenze elettriche riscaldanti appartenenti a questa categoria. Soluzioni ottime fino a temperature di 750°C, utilizzate per il riscaldamento di superfici piane o per elementi di forma cilindrica.

Trovano impiego ad esempio nel riscaldamento di ugelli e tubazioni (idraulica), barre e stampi nel settore della plastica, macchine del settore alimentare o ancora stampi per incisione.

· RESISTENZE CORAZZATE PER IMMERSIONE PER RISCALDAMENTO FLUIDI

I modelli di resistenze corazzate per immersione adatti al riscaldamento di fluidi sono soluzioni molto resistenti e durature, realizzate con diverse leghe metalliche, ciascuna più adatta a seconda della destinazione d’uso specifica (in base al tipo di fluido e alla temperatura).

È possibile scegliere tra modelli di resistenze corazzate per immersione flangiate o filettate per il riscaldamento di sterilizzatori, scaldavivande, impianti di produzione della birra o macchine per pasticceria (settore alimentare). Lo stesso vale per soluzioni di questo tipo destinate ad impianti per la filtrazione e in generale il trattamento dell’acqua, elettrodomestici (lavatrici, lavastoviglie), macchine per tintorie, autoclavi.

· RESISTENZE CORAZZATE PER IMMERSIONE PER GALVANICA

Questo tipo di resistenza elettrica riscaldante è un modello di riscaldatore particolare, nato per assolvere alla funzione di riscaldamento dei fluidi corrosivi, nonostante possa essere usato anche per ambienti diversi da quello galvanico.

Le resistenze corazzate per immersione per galvanica sono realizzate in modo diverso rispetto alle più classiche resistenze per riscaldamento fluidi generici, e trovano impiego in ambienti quali, ad esempio, i bagni di acidi, i bagni per i trattamenti di rinvenimento, i bagni di decapaggio.

Queste soluzioni sono in ogni caso adatte a riscaldare qualsiasi tipo di fluido contenente prodotti chimici, che dunque possono essere corrosivi.

· RESISTENZE CORAZZATE ALETTATE E LISCE PER RISCALDAMENTO ARIA

Chiudiamo la rassegna dei modelli di resistenze elettriche industriali con le soluzioni destinate al riscaldamento di aria e gas.

Questi riscaldatori possono essere costruiti con diverse leghe metalliche e presentano, a seconda del modello, un tubo alettato spiroidale oppure un tubo liscio.

Si tratta di soluzioni molto diffuse, utilizzate ad esempio nelle cabine di verniciatura, in forni di asciugatura, impianti per il trattamento dell’aria, canali caldi e stampi.

Cosa sono e a cosa servono le resistenze elettriche: la risposta è da Errepi

Abbiamo indagato sul tema, partendo dalla definizione di cosa sono le resistenze elettriche.

Ci siamo addentrati nell’argomento, per capire più in dettaglio a cosa servono le resistenze elettriche.

Ora possiamo dirci pronti per scegliere il tipo più adatto, sapendo esattamente cosa ci serve.

Ma dove trovare la soluzione più adatta? La risposta è da Errepi di Casalmaiocco (Lodi), una realtà attiva da molti anni nel settore delle resistenze elettriche industriali.

Da noi è possibile far richiesta di resistenze elettriche su misura, inviando un disegno con forma e misura desiderate. In alternativa abbiamo a disposizione tanti modelli di riscaldatori standard, anche semilavorati, che possono essere consegnati in pochi giorni.

Qualunque sia la tua richiesta, se ciò che cerchi è una resistenza elettrica riscaldante abbiamo ciò che fa per te.

Contattaci per maggiori informazioni.

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