Come scegliere una Bilancia Industriale
Ci sono diversi criteri per la scelta di una bilancia industriale, ma tra le più importanti car...
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Quando si deve scegliere una Camera climatica per fare dei test in laboratorio o in produzione, al di là dei vari marchi importanti come Binder, Weiss-Technik, Angelantoni o CTS, il mercato propone diverse soluzioni con prezzi anche molto differenti e con diverse tecnologie. In questo articolo vi aiuteremo a scegliere una camera climatica e a districarvi tra le varie tecnologie legate ai test climatici sui materiali.
Si definisce “camera climatica” un’apparecchiatura che controlla due parametri :
– umidità
– temperatura
in un campo ben definito per creare condizioni di Temperatura e Umidità controllate. Spesso si confonde la camera climatica con la “Camera termica” che genera e regola solamente il parametro di temperatura. Nei vari depliant descrittivi sulle camere climatiche le informazioni riportate non sono sempre chiare e, talvolta nella documentazione non vengono dichiarate alcune caratteristiche importanti come il tipo di generatore di umidità utilizzato.
Ma andiamo con ordine, e cerchiamo di capire come funziona un camera climatica.
Innanzi tutto la camera climatica è composta da un vano interno in acciaio inox AISI304 (meglio se AISI316) all’interno del quale, tramite un controllore a microprocessore, viene generato un clima a temperatura e umidità controllati. Il cuore dell’apparecchiatura e composto da due sistemi che lavorano in combinazione tra di loro :
nel sistema per controllare la temperatura. ci sono delle resistenze di riscaldamento, un sensore di temperatura (normalmente una PT100) e un regolatore a microprocessore nel quale viene impostata la temperatura di SET POINT. La maggior parte dei modelli hanno la necessità di lavorare anche sotto la temperatura ambiente, e per questo, viene utilizzato, in combinazione con il sistema di riscaldamento, un gruppo frigorifero che in alcuni casi arriva anche a -70°C, anch’esso controllato dal regolatore di temperatura. Tale gruppo frigorifero, può essere di tipo tradizionale a compressore, molto più efficiente ma più rumoroso, oppure un sistema di raffreddamento a celle di Peltier, con il quale tuttavia non si può scendere a temperature molto basse. Questi ultimi sono composti da speciali celle a semiconduttore sfruttate nel loro “lato freddo” che non hanno componenti meccaniche in movimento, se non le ventole per raffreddare il “lato caldo” delle stesse celle Peltier. Alcuni costruttori sfruttano entrambi i lati “caldo” e “freddo”, con il cambio di polarità delle celle di Peltier, per risparmiare nei costi di produzione (non ci sono le resistenze di riscaldamento). Questo ha la controindicazione di ridurre la vita delle celle.
Il secondo sistema presente in una camera climatica è il generatore di Umidità. Per poter generare il vapore, è necessaria alimentarlo con acqua tramite delle taniche esterne, oppure con alimentazione diretta con l’acqua di rete. L’acqua utilizzata deve essere demineralizzata, per evitare le formazioni di calcare all’interno del generatore di umidità, con un demineralizzatore, nel caso di collegamento diretto all’acqua di rete.
In molti casi per generare l’umidità si utilizza una caldaietta controllata in temperatura che scaldando oltre i 100°C, il quale vapore viene regolato attraverso un sensore di umidità installato nella camera, attraverso un regolatore di umidità dove si imposta il valore % desiderato.
La caldaia a “vaso aperto” (talvolta si vede anche la vasca interna nella parte bassa della camera), ha qualche controindicazione nel caso in cui si salga con il valore di temperatura di set-point, in quanto lo stesso tende a far evaporare l’acqua della vasca stessa. Molti costruttori, per evitare questa problematica adottano la tecnologia della caldaia in pressione (tipo “Stirella”). Per la generazione del vapore viene anche usata la tecnologia a ultrasuoni, che è comunque molto valida e, genera un vapore acqueo “freddo” attraverso un diaframma che vibra a frequenze ultrasoniche e produce goccioline estremamente piccole.
Per controllare bene l’umidità anche in “discesa”, all’interno della camera climatica è necessario avere un sistema di deumidificazione gestito dal gruppo frigorifero, che attraverso il raffreddamento dell’evaporatore all’interno della camera, fa condensare l’umidità in eccesso abbassandone il valore. Anche in questo caso il gruppo frigorifero può essere di tipo tradizionale a compressore, oppure a celle di Peltier. In camere climatiche più evolute, l’evaporatore interno di deumidificazione è separato da quello di raffreddamento, per poter meglio gestire il controllo dell’umidità.
Le camere climatiche per regolare l’umidità, hanno necessità di un sensore di umidità di precisione, chiamato igrometro o sensore igrometrico. Ci sono due tipi di sensori utilizzati :
Avrete spesso notato che una Camera Climatica, nelle sue caratteristiche tecniche, ha un grafico che indica le zone di lavoro di Temperatura e Umidità. Questi diagrammi indicano il range di funzionamento dell’umidità all’interno di un intervallo di temperatura. In taluni casi vengono indicate delle zone in cui è possibile controllare l’umidità, ma con eventuali problemi di condensa all’interno della camera (zona grigia dell’esempio sottostante).
In questo esempio, il diagramma di sinistra indica inoltre che la camera climatica soddisfa i test ICH di lunga durata, Accellerati, o stress test in ambito farmaceutico, che in questo specifico caso vengono soddisfatti.
C’è ancora una considerazione da fare su questi grafici, relativamente al funzionamento dell’umidità della camera climatica sotto i 10 °C e sopra i 70°C. Nonostante il range della temperatura vada da 0°C a 80°C, come si evince dai diagrammi, la camera climatica riesce a regolare correttamente l’umidità solamente tra 10°C e 70°C.
Il display indicherà sempre e comunque il valore di umidità corretto, ma che non è possibile regolare al di fuori del campo indicato nel diagramma. Questo funzionamento vale anche per le camere climatiche che hanno un range che scende sotto 0°C.
Le Camere Climatiche si differenziano inoltre in diverse tipologie :
Autore : Guido Gedda – Geass S.r.l
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