Rodzaje zespołów grzejnych do pieca laboratoyjnego

W rozmowach z Klientami spotykamy często powtarzające się pytania dotyczące różnic konstrukcyjnych zespołów grzejnych pieców laboratoryjnych. Odpowiadamy najczęściej na pytania: czym się różnią, jakie rozwiązanie jest najlepsze? Wychodząc naprzeciw wątpliwościom przedstawiamy podstawowe informacje z tego zakresu.
Przegląd cech najczęściej stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych zespołów grzejnych pieców laboratoryjnych:
▬ - wady ▬ - zalety	Spirala grzejna umieszczona na rurkach lub prętach ceramicznych	Spirala grzejna umieszczona w otwartych kanałach płyty ceramicznej	Spirala grzejna umieszczona w otworach płyty ceramicznej	Spirala grzejna nawinięta na prostokątną lub okrągłą rurę ceramiczną	Spirala grzejna zainkludowana („zatopiona”) w sklejonych ze sobą płytach
Konstrukcja	prosta i tania	prosta	średnio skomplikowana	prosta i tania	skomplikowana i droga
Pojemność cieplna	małą	średnia	średnia do dużej	duża	bardzo duża
Szybkość nagrzewania komory	bardzo duża	średnia	średnia	mała	średnia
Ciężar zespołu grzejnego	bardzo mały	średni	średni	duży	duży
Odporność na odpryski zgorzeliny	brak	brak	duża	duża	duża
Odporność na mechaniczne uszkodzenia grzałek	brak	średnia	duża	bardzo duża	bardzo duża
Odporność na chłodzenie z otwartymi drzwiczkami	brak	średnia	średnia do dużej	duża	bardzo duża
Odporność na wilgotny wsad	brak	mała	duża	duża	duża
Spływanie spirali grzejnej	występuje	występuje	występuje	nie występuje	nie występuje
Możliwość wykonania komory z niegrzanym spodem więcej	tak	tak	tak	nie	tak
Zastosowanie	średnie i duże piece powyżej 50dm³	małe, średnie i duże piece	małe i średnie, rzadko duże piece	małe i średnie piece do 30dm³rzadko większe	małe i średnie piece

Uwagi praktyczne
1) Każde z przedstawionych rozwiązań konstrukcyjnych ma swoje wady i zalety. Piec należy dobierać do indywidualnych, ściśle sprecyzowanych potrzeb, ponieważ w niektórych przypadkach wada może okazać się zaletą a zaleta wadą.
2) W razie przepalenia się spirali zawsze należy wymienić zarówno spiralę jak i ceramikę nośną spirali. Podczas pracy pieca w ceramikę wdyfundowuje materiał spirali tworząc ścieżki przewodzące prąd, które dopóki spirala leży nieruchomo nie wpływają istotnie na jej trwałość. Przemieszczenie spirali lub położenie nowej na starej ceramice spowoduje szybkie jej przepalenie. Zalecenie to jest o tyle istotne bowiem, często ze względu na koszty wymieniana jest sama spirala.
3) Trwałość zespołu grzejnego zależy zarówno od użytych materiałów, prawidłowo przeprowadzonych obliczeń cieplnych, staranności wykonania jak i warunków w jakich piec będzie eksploatowany. Głównymi parametrami eksploatacyjnymi wpływającymi na trwałość są: temperatura spirali i atmosfera w piecu. Trwałość spirali maleje wraz ze wzrostem temperatury oraz przy występowaniu atmosfery redukującej lub zawierającej związki azotu.
4) Sprawność cieplna spirali grzejnej (nie mylić jej z trwałością lub sprawnością pieca) jest zawsze taka sama i wynosi 100%. Istnieje mylne przekonanie, że największą sprawność mają spirale umieszczone na prętach.