Termocoppia ed elettrovalvola: quale potenza in gioco?

[jaelec]

Ho da poco studiato il funzionamento di una termocoppia. Mi sono un po' sorpreso nel vedere che, per esempio nei fornelli da cucina, la termocoppia è capace da sola di azionare la bobina della valvola del gas (se non ho capito male). Qualcuno di voi sa qual è la potenza minima necessaria per azionare una tale elettrovalvola? Più in particolare, qual è la tensione e qual è la corrente fornita dalla termocoppia alla bobina quando la fiamma è accesa?

[elfo]

I asked google

termocouple power gas valve

There seem to be few voltage levels, this pdf gives some resistance numbers and from there you can assume some power and current numbers available

http://library.coburns.com/specs/CATALO ... 1074-U.pdf

It lists thermopiles and thermocouples separately
Thermopile with 750mV output and ~3ohm resistance would make 250mA short-circuit current or 125mA @ 375mV @3ohm load so you have about 45mW max available for the valve. Suprisingly little for electromechanical valve!

[jaelec]

..

Innanzitutto grazie per la ricerca perché porta i dati che volevo conoscere. Tuttavia, pur non avendo io esperienza in merito, o forse proprio per questo, permane in me la sorpresa nel vedere che basta così poca potenza per azionare direttamente un'elettrovalvola.

[elfo]

basta così poca potenza per azionare direttamente un'elettrovalvola.

O per mantenerla eccitata?

Non so qual e' la risposta "giusta".

Ad esempio un rele' rimane "eccitato" fino a un terzo (e anche il 10%) della tensione nominale.

Se ci pensi bene, in un fornello tu apri la valvola gas premendo sulla manopola e solo successivamente la termocoppia mantiene la valvola gas aperta.

[giannid19]

O per mantenerla eccitata?.

Per mantenerla eccitata, come dice elfo la valvola viene aperta con la pressione della manopola, si accende la fiamma si scalda la termocoppia e la valvola rimane aperta.

[BrunoValente]

..Tuttavia, pur non avendo io esperienza in merito, o forse proprio per questo, permane in me la sorpresa nel vedere che basta così poca potenza per azionare direttamente un'elettrovalvola.

In teoria serve una potenza nulla per tenere eccitata un'elettrovalvola, per convincerti di questo pensa al fatto che se al posto dell'elettromagnete vi fosse una calamita rimarrebbe eccitata in eterno senza consumare energia.

Se l'elettromagnete fosse costruito con un filo avvolto che avesse resistenza nulla ugualmente non consumerebbe energia perché non vi sarebbe caduta di tensione, quindi il prodotto VxI sarebbe nullo, o meglio, consumerebbe energia soltanto durante la commutazione delle parti meccaniche della valvola ma una volta raggiunta la posizione di apertura non ne consumerebbe più.

In pratica, ovviamente, bisogna tenere in conto del valore della resistenza del conduttore che non è nullo.

[elfo]

Supponiamo di avere una valvola gas con una bobina a resistenza nulla.

(oggi e' tecnicamente possibile avere resistenze nulle con i superconduttori - quelli piu' comuni - raffreddati alla temperatura all'elio liquido cioe' 4.2 K -269 C).

La corrente circolerebbe nella bobina a tempo indefinito, anche in assenza di generatore, una volta che l'hai "lanciata" con la termocoppia, nell'anello costituito da bobina + "cortocircuito" sempre superconduttore - anello rosso.

In questo caso se la fiamma si spenge (la termocoppia si raffredda) non avresti nessuna interruzione di corrente (che circola "autonomamente" nell'anello superconduttore) e verrebbe vanificata la funzione "sicurezza".

Per interrompere la corrente dovresti riscaldare il cortocircuito superconduttore in modo da "deviare" la corrente sulla termocoppia - anello nero - che - se fredda - non genera piu' tensione.

Solo in quest'ultimo caso la valvola gas si diseccita.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

[jaelec]

In effetti, sbagliando, ragionavo come se la termocoppia avesse il compito, sia pure solo iniziale, di far muovere qualcosa, magari anche contro una forza di richiamo, e questo mi aveva fatto pensare a una potenza (energia) necessaria maggiore. In realtà, come è più logico, se la termocoppia deve solo far restare "calamitato" qualcosa allora per me il tutto diventa molto più plausibile.

[jaelec]

Approfitto di questa discussione per porre un'ulteriore domanda: ho visto, se non ho sbagliato a capire, che in una termocoppia costituita da rame e costantana gli elettroni se ne scappano dal giunto caldo più nella costantana che nel rame e quindi fra le estremità fredde di rame e costantana c'è una differenza di potenziale e, in particolare, il potenziale è più alto nel punta fredda del rame. Mi aspettavo che questa capcità degli elettroni di tendere verso la parte fredda fosse facilitata più in un materiale come il rame con resistività minore che in un materiale come la costantana con resistività maggiore. Perché invece accade il contrario? O le due cose (capacità degli elettroni di diffondere a causa di gradiente termico e resistività) non sono per niente legate? Da cosa dipende questa che potrei chiamare "diffusività elettronica termica"?