Forno a microonde

[gianchi]

E' un pò di tempo che mi pongo questa domanda.
Se prendo un tubo di vetro o plastica lo faccio passare in un microonde e vi faccio circolare dell'acqua ad una velocità tale da essere surriscaldata fino all'evaporazione, cioè creare una caldaia a vapore.
Consuma + o - di un modo tradizionale?
Come si stabilisce il consumo in watt di un microonde,perche è così veloce a riscaldare del caffe o del latte?

[BesselKn]

Consuma + o - di un modo tradizionale?
Come si stabilisce il consumo in watt di un microonde,perche è così veloce a riscaldare del caffe o del latte?

Consuma di più perché c'è una conversione energetica in più:
converto l'energia termica in energia elettrica in una centrale elettrica e poi converto l'energia elettrica in termica. L'efficienza globale potrebbe essere del tipo 40%*80%=32%.
Il consumo non è scritto sulla targhetta del forno?
È veloce a riscaldare l'acqua liquida perché è proprio progettato per ottimizzare il trasferimento di energia elettromagnetica alla molecola d'acqua (sebbene la frequenza di lavoro del forno a microonde, 2,45 GHz, non sia esattamente una frequenza di risonanza dell'acqua).

[gianchi]

Qundi se al microonde facciamo produrre la giusta risonanza, con minor tempo scaldiamo l'acqua, e questo minor tempo non compensa la conversione.

[Lupino]

In realtà caldaiette a microonde ve ne sono, simili a quelle da cucina, in grado di fornire velocemente acqua calda.

Consuma di più perché c'è una conversione energetica in più:
converto l'energia termica in energia elettrica in una centrale elettrica e poi converto l'energia elettrica in termica.

Veramente l'ultimo passaggio non è energia elettrica in termica, non stiamo parlando di resistenze alettriche ma microonde

[livingreen]

non stiamo parlando di resistenze alettriche ma microonde

Appunto: trasformano l'energia elettrica in microonde, le quali provocano l'agitazione termica.

[BesselKn]

Veramente l'ultimo passaggio non è energia elettrica in termica

Allora, più dettagliatamente,
elettrica --> meccanica degli elettroni nel magnetron --> elettromagnetica a microonde per radiazione --> meccanica di vibrazione molecolare --> termica

Comunque, in elettromagnetismo si dimostra che la parte immaginaria dell'indice di rifrazione (o della costante dielettrica) di una qualsiasi sostanza, la quale è responsabile del riscaldamento della sostanza stessa (se sottoposta a opportune onde elettromagnetiche), è assimilabile a una conducibilità elettrica. Quindi, pensare in termini di una certa resistenza elettrica equivalente non è del tutto sbagliato.

[gianchi]

Avete detto che caldaiette a microonde ne esistono, allora si può fare il paragone tra un boiler riscaldato con comune resistenza elettrica o a microonde chi consumera più corrente elettrica a pari risultato? non penso consumi di meno perchè non se ne vedono in giro.

[Lupino]

Innanzi tutto, per buona educazione, un saluto a tutti da un novizio come me che dopo lunghe letture del vostro stupendo forum si è finalmente deciso ad iscriversi ad esso. Premettendo la mia ignoranza in molti degli argomenti trattati vi prometto di tartassarvi di domande!
Si, caldaiette a microonde esistono (basta googolare un pò per trovarne), per il riscaldamento non so, forse seppur aumentato di prezzo il gas continua ancora ad essere competitivo rispetto alla corrente elettrica (un forno a microonde di media fattura consuma circa 1KW).
Certo un bell'esperimento sulla validità della cosa non guasterebbe: bisognerebbe mettere in relazione i consumi di corrente per riscaldare e mantenere caldo un quantitativo d'acqua pari a quello che circola in un comune impianto di riscaldamento con il consumo di gas per la medesima quantità d'acqua e poi tirare le somme o meglio gli euri

..... aggiungendoci magari i costi bassissimi di mantenimento di un impianto a microonde (no fumo = no inquinamento = no tecnico specializzato ) e la sua semplicità di installazione visto che non necessita di tubi di scarico o areazione. Inoltre un impianto del genere sarebbe totalmente modulare, ovvero, per assurdo, si potrebbe avere, in un unico blocco, sia caldaia che elemento/i radiante limitatamente ad una zona della casa (peccato per i 3KW max delle normali linee enel). Chissa???

[amir]

Qui in parecchi siamo giunti alla conclusione che ogni trasformazione di energia comporta delle perdite... mi sa che per scaldare, dovendo usare corrente elettrica, non ci sia nulla di meglio di una bella resistenza.

[BesselKn]

bisognerebbe mettere in relazione i consumi di corrente per riscaldare e mantenere caldo un quantitativo d'acqua pari a quello che circola in un comune impianto di riscaldamento con il consumo di gas per la medesima quantità d'acqua e poi tirare le somme o meglio gli euri

Be', la caldaia di casa mia ha una potenza termica utile di 24,40 kW. In commercio vedo che ci sono forni a microonde con rendimento di conversione potenza elettrica --> potenza elettromagnetica a microonde del 74% (1220 W assorbiti --> 900 W a microonde). Supponiamo pure che il rendimento della trasformazione successiva, cioè microonde --> termica, sia pure 100% (caso troppo ottimistico!).
Quanti kW elettrici dovrei prelevare dalla rete elettrica per eguagliare la potenza termica utile della caldaia?
Semplice:
24,40 kW / 0,74 = praticamente 33 kW. Il decuplo di un normale contratto domestico.

A me non sembra né ragionevole né fattibile (mi servono 37 forni, senza contare gli ulteriori problemi per schermare elettromagneticamente tale ammasso di forni, e i cablaggi...) né, presumo, economico rispetto al metano.

[gianchi]

tergiversiamo?
La mia domanda era, se scaldiamo un boiler elettrico con resistenze elettriche, consuma + o - di uno scaldato con microonde?
Capisco che sia inparagonabile con una caldaia a gas, ma molte famiglie hanno acqua calda in casa riscaldata elettricamente varrebbe la conversione a microonde.

[BesselKn]

Dal momento che una resistenza elettrica è in grado di trasformare completamente la potenza elettrica in potenza termica (rendimento del 100%) mentre invece un forno a microonde commerciale ha un rendimento del 74% (comunque non arriva mai al 100%) allora conviene la resistenza.

[Lupino]

*** Citazione inutile: il testo citato è il messaggio appena precedente. Violazione art. 3 del regolamento. nll ***
Quindi, in soldoni, una resistenza scalda di più di un forno a microonde? Se metto un Lt. di acqua su una piastra (potenza elettrica 1KW) ci mette almeno 10 minuti a portarla ad ebollizione se lo metto in un forno a microonde circa 1,5 minuti ??? Ok prima la piastra dovrà scaldare il pentolino che poi scalderà l'acqua ma 8,5 minuti di differenza non mi sembrano così pochi

[BesselKn]

Quindi, in soldoni, una resistenza scalda di più di un forno a microonde?

A parità di potenza impiegata, di massa d'acqua, di ?T e supponendo che lo scambio termico sia perfetto tra riscaldatore e riscaldato il tempo è il medesimo.
La piastra disperde più calore di un forno a microonde.
A me pare di ricordare che per far bollire circa 0,5 l di acqua con un microonde da 700 W c'impiegassi 5'.

[Lupino]

.... tempo è il medesimo.

.... infatti se la tua caldaia invece che da 24,40 kW fosse da 800W (vedi forno a microonde) probabilmente il tempo per riscaldare la tua abitazione sarebbe lo stesso per cui: supponendo un impianto di riscaldamento con 100 Lt per mandarlo in temperatura invece dei 20' della tua caldaia ci andranno (vado a spanne) 4 ore dopo di che se, e ripeto se, gli 800 w bastassero ad abbattere il deltaT (come si fa il simbolo??) tra il tubo di mandata e quello di ritorno vedi anche tu che la cosa potrebbe funzionare. Ovviamente un impianto del genere dovrebbe essere in funzione 24h/24h o quasi per cui si torna alla mia domanda iniziale: visto il prezzo odierno del metano o gpl, siamo così sicuri che non convengano sistemi alternativi, vedi microonde?? Il tutto ovviamente nelle limitazioni dei 3KW canonici

A me pare di ricordare che per far bollire circa 0,5 l di acqua con un microonde da 700 W c'impiegassi 5'.

Probabilmente ho sottostimato la cosa, non ho un forno a microonde, appena possibile provo

[atomax]

... visto il prezzo odierno del metano o gpl, siamo così sicuri che non convengano sistemi alternativi, vedi microonde?? Il tutto ovviamente nelle limitazioni dei 3KW canonici

Un sistema di riscaldamento a microonde con tubi magnetron dalla potenza di 3kW non è sufficiente a garantire le stesse prestazioni di una caldaia a metano da 24 kW. Supponendo rendimenti del sistema del 100%, forniresti all'acqua dell'impianto 3kWh di energia per ogni ora di funzionamento del magnetron. Nel caso di funzionamento per un'ora della caldaia da 24kW, supposto il suo rendimento dell'85%, avrai ceduto all'acqua un'energia di 20,4kWh. Per erogare quest'energia termica, la caldaia brucerà poco più di 2 Nmq di metano, equivalenti a circa 1,2 euro (in bolletta). Per ottenere lo stesso risultato con le microonde, dovrai tenere acceso il magnetron per quasi 7 ore, consumando chiaramente 20,4 kWh e pagando in bolletta elettrica circa 3,6 euro (ammesso che paghi 0,18 euro/kWh).
Il fatto che un forno a microonde scalda prima una determinata quantità d'acqua rispetto ad un fornello a gas, è da implicare sia alle inevitabili perdite di calore del fornello sia alla scarsa conducibilità termica dell'acqua. All'interno di un boiler elettrico, questo fenomeno sarebbe poco rilevante e a parità di energia, sia usando una resistenza elettrica, sia un magnetron, (ammesso che non vi sia nessuna riflessione di microonde da parte dell'acqua), il tempo per scaldarla sarebbe più o meno lo stesso.

[Lupino]

*** Citazione inutile: il testo citato è il messaggio appena precedente. Violazione art. 3 del regolamento, di conseguenza alla prossima occasione vi saranno sanzioni e la cancellazione dell'intero intervento. nll ***


Ti ringrazio per la risposta, ciò che mi interessava infatti non era la fattibilità o meno della cosa, peraltro ovvia, ma la convenienza puramente pecuniare. E ciò, a logica deduzione, credo valga sia per la fase iniziale (riscaldamento dell'impianto) che per quella di mantenimento. L'unica convenienza per ora rimarrebbe quindi la bassa manutenzione, il non utilizzo (almeno direttamente) di combustibili fossili e, nel caso di piccole caldaiette per acqua sanitaria, il non aver bisogno di alcun collegamento a reti gas.

[atomax]

L'unica convenienza per ora rimarrebbe quindi la bassa manutenzione, il non utilizzo di combustibili fossili e,....il non aver bisogno di alcun collegamento a reti gas.

Tieni presente che tutti questi punti vengono soddisfatti pienamente da un comune boiler elettrico (scaldabagno) in maniera sicuramente più semplice e redditizia di un sistema a microonde.
Saluti

[gianchi]

Scusate se insisto, io ho un microonde rotto vorrei aprirlo e fare delle prove, (mi fa un pò paura) però vorrei capire perchè legate la spesa al miglior consumo del gas, io ho chiesto se secondo voi (semplifico... per scaldare 10 lt di acqua a 60° con il microonde o con una resistenza elettrica il mio contatore elettrico avrà un vantaggio con quale sistema?)

[nll]

Guarda le potenze che vengono utilizzate e forse ti puoi dare una risposta da solo:

Scaldabagno da 80L con resistenza da 700W e microonde per max 1kg di carico potenza di 800-1000W

Per portare in temperatura il primo occorrono un paio d'ore, per il secondo, a carico massimo, occorrono 10' alla massima potenza (x80= 800'=13h circa, che diventano 15h considerando la potenza impiegata)

Senza contare la diversa spesa per l'allestimento della camera/serbatoio, che è sicuramente più costosa quella che serve per il contenimento delle microonde.

Basta?

[gianchi]

X lupino
Ti rispondo io al posto di nll non hai capito il calcolo fatto, i 10 secondi servono a riscaldare 1 lt di acqua per cui devi moltiplicare per gli 80 del boiler.
Anche se il conto fatto mi lascia qualche perplessità, dove ha estratto questa formula e con quali esperimenti è stata dimostrata, si può andare più in profondità?

[nll]

Vai con la pratica, è alla portata di tutti: uno scaldabagno elettrico da 80l è tra quelli più diffusi nelle case e pure il forno a microonde. Non è improbabile che molte famiglie possiedano entrambe.

Per molti "sperimentatori" che scrivono in questa sezione "ai confini" i calcoli sembrano come l'acqua santa per il diavolo, allora mi sono limitato a indicare un metodo empirico alla portata di tutti.

I valori di potenza li leggi sui dati di targa degli apparecchi, mentre le proporzioni... sono cose che si imparano negli ultimi anni delle elementari e si ripassano alle medie inferiori, mi sembrava umiliante nei vostri confronti se vi avessi scritto le formulette usate.

10' = 10 minuti primi (non secondi!)

[atomax]

...ho un microonde rotto vorrei aprirlo e fare delle prove...

Senza un minimo di esperienza e di giuste precauzione io non lo farei....
Fate attenzione alle microonde ad alta potenza, sono molto insidiose e possono provocare facilmente ustioni anche gravi. Un fascio di microonde, riflesso da qualsiasi oggetto, che giunge direttamente agli occhi (anche se chiusi) può provocare ustioni molto gravi alla cornea. Fate attenzione!

io ho chiesto... per scaldare 10 lt di acqua a 60° con il microonde o con una resistenza elettrica il mio contatore elettrico avrà un vantaggio con quale sistema?

Le risposte ti sono già state date più volte, ma te le ripeto...
Scaldare 80 litri di acqua con un sistema a microonde, costa di più rispetto ad un classico sistema di riscaldamento a resistenza elettrica. I motivi sono principalmente 3:
1) Il magnetron che genera le microonde ha un'efficienza minore (ai fini della produzione di calore) rispetto ad una resistenza elettrica.
2) Parte delle microonde che investono l'acqua da scaldare riflettono dando luogo ad onde stazionarie e quindi a perdite di efficienza.
3) Un tubo magnetron, corredato da relativo sistema di alimentazione e struttura meccanica di "sostegno", costa molto di più di una semplice resistenza elettrica da inserire all'interno del boiler.
Spero di aver chiarito...
Saluti

[Lupino]

Chiedo scusa ai moderatori per la violazione dell'articolo 3, evidentemente il mio ultimo post è stato eliminato per il medesimo motivo.
Anche se in tono ironico era comunque sensato. Avete certamente ragione sull'antieconomicità sia sul piano energetico che su quello finanziario nello scaldare 80 Lt con un boiler rispetto ad un forno a microonde ma se io di Lt ne voglio scaldare solo 1? Non ho mai visto in circolazione (nel caso ammetto la mia ignoranza) sistemi a riscaldamento per acqua sanitaria a resistenza che non prevedano un serbatoio o meglio che scaldino istantaneamente l'acqua cosa che invece è fattibile con un forno a microonde.
Per Gianchi anche se antieconomico provare non costa nulla specie se hai gia un forno da rottamare. In ogni caso concordo pienamente con atomax occhio alle microonde, cerca comunque di ripristinare in modo perfetto la gabbia di Faraday.

[BesselKn]

Un fascio di microonde, riflesso da qualsiasi oggetto, che giunge direttamente agli occhi (anche se chiusi) può provocare ustioni molto gravi alla cornea. Fate attenzione!

Devo aggiungere, per questioni di sicurezza, che non solo la cornea è facilmente danneggiabile dalle microonde ma anche tutte le altre parti dell'occhio che non sono direttamente irrorate (o lo sono scarsamente) da vasi (es.: iride, cristallino, umor acqueo, umor vitreo).
Inoltre anche le gonadi sono facilmente danneggiabili da microonde di potenza.

[nll]

Non ho mai visto in circolazione (nel caso ammetto la mia ignoranza) sistemi a riscaldamento per acqua sanitaria a resistenza che non prevedano un serbatoio o meglio che scaldino istantaneamente l'acqua cosa che invece è fattibile con un forno a microonde.

Intanto di sicuro non hai mai visto un forno a microonde istantaneo per scaldare un litro d'acqua, perché non esiste, bastano 10' ma quelli servono. Mentre esiste un riscaldatore istantaneo a resistenza elettrica, in quanto l'acqua passa attraverso uno scambiatore a serpentina e hai acqua subito calda, ma ovviamente a spese del rendimento e per portate limitate. Normalmente un sistema simile era montato sui camper, qualche anno fa, anche se non so se sia più utilizzato (vi sono sistemi decisamente più efficienti).

Non discutiamo sul nulla, per piacere. Se qualcuno vuole fare una prova pratica, che la faccia, ma non pretenda che a farla siano quelli che conoscono già il risultato e poi riferiscono, perché dovrebbero riferire ciò che già sanno e non hanno alcun bisogno di provare. La prova la facciano quelli che hanno dei dubbi e poi potranno tornare a scrivere qui della loro esperienza diretta.

Le microonde dell'omonimo forno fuori del loro ambiente schermato sono pericolosissime e non serve elencare le cose che possono danneggiarsi: un uso inappropriato della tecnologia non è solo inutile e dannoso, ma sovente è anche contro la Legge!

[gianchi]

Bene siete riusciti a spaventarmi, però vorrei alcuni consigli e chiarimenti, perchè io ho intenzione di aprirlo comunque.
Ho letto forse nei post precedenti o in internet che nel vetro che chiude il microonde cè una rete metallica, se io per fare delle prove mi chiudo in ina rete come da foto riesco in qualche modo a difendermi dalle microonde, se si che tipo di maglia dovrebbe avere.

[nll]

La maglia non è casuale, le dimensioni devono essere adeguate all'ampiezza delle onde. Non è proprio il caso di tentare a casaccio, ne va della tua incolumità e di quelli che ti stanno vicini. Lascia perdere e rivolgi le tue attenzioni su qualcosa che conosci e che vuoi sperimentare. Nessuno raggiunge obiettivi importanti sparando a caso, perché anche centrando un bersaglio, non sai di averlo centrato.

[primus71]

perchè io ho intenzione di aprirlo comunque.
Ho letto forse nei post precedenti o in internet che nel vetro che chiude il microonde cè una rete metallica, se io per fare delle prove mi chiudo in ina rete come da foto riesco in qualche modo a difendermi dalle microonde,

scusa se te lo dico, ma se vuoi fare prove del genere dovrebbero chiuderti in un altro tipo di rete

ciao

[BesselKn]

La schermatura andrebbe dimensionata. Occorre conoscere il campo elettrico alla distanza di lavoro e quello tollerabile al di là della schermatura. Quindi si calcola l'efficenza di scermatura richiesta e, di conseguenza, la larghezza delle maglie della rete e lo spessore dei conduttori (più che una semplice rete potrebbe risultare più simile a una struttura a nido d'ape). La prima rete che viene a mano non è detto che sia uno schermo efficace.
Né potrebbe essere sufficiente mettersi dietro uno schermo metallico senza fori: a causa della diffrazione sul bordo potrebbe esserci un campo non trascurabile anche dietro allo schermo.
Ovviamente questi esperimenti, a forno "aperto", andrebbero fatti molto lontano da altre persone e animali! Quanto lontano su due piedi non te lo so dire: anche qui bisogna far dei calcoli rispettando la normativa vigente.