Perché abbiamo optato per il riscaldamento a infrarossi per i sensori di idrogeno
La produzione di sensori di idrogeno richiede precisione estrema: è necessario che i profili termici siano perfetti, altrimenti si rischia di danneggiare la membrana o di compromettere la deposizione del catalizzatore. Per molto tempo tutti hanno utilizzato forni tradizionali a resistenza. Ma, onestamente, sono piuttosto inutili dal punto di vista energetico.
Abbiamo deciso di abbandonare questi forni e di utilizzare invece un sistema di riscaldamento a onde infrarosse a breve lunghezza d’onda. In questo modo, invece di riscaldare un volume enorme d’aria solo per riscaldare una piccola area, possiamo dirigere il calore esattamente dove è necessario.
Ottenere un riscaldamento preciso
Lavorando in uno stabilimento di semiconduttori, aspettare che il forno a convezione si riscaldi sembra un’eternità. Questo ritardo negativo compromette l’efficienza del processo produttivo. Noi utilizziamo tubi di quarzo ad alta potenza, che trasformano l’elettricità in calore radiante quasi istantaneamente. Poiché l’energia colpisce direttamente il substrato del sensore, il tempo di riscaldamento è minimo. Le macchine smettono di funzionare in modo inefficace e possono iniziare subito a lavorare.
Inoltre, il costo energetico diminuisce notevolmente: non si spreca energia per riscaldare le pareti della stanza, ma soltanto la parte specifica su cui è necessario riscaldare. È semplice buon senso.
Mantenere l’ambiente ecologico
Tutti cerchiamo di raggiungere obiettivi legati alla riduzione delle emissioni di carbonio; per questo abbiamo analizzato attentamente le caratteristiche dello spettro di emissione dei raggi infrarossi. I raggi a breve lunghezza d’onda sono ideali, poiché penetrano più in profondità nei materiali e lo fanno rapidamente.
Per evitare che il calore si disperda nella sala pulita, utilizziamo guaine di quarzo speciali o rivestimenti in oro, in modo che l’energia venga riflessa direttamente sul sensore.
Un aspetto importante da tenere in considerazione: i sistemi di raffreddamento devono essere efficienti. Questi dispositivi emettono un calore intenso e localizzato. Se il sistema di raffreddamento non funziona correttamente, si possono verificare danni al sensore o alla struttura stessa del dispositivo. Non è certo una situazione piacevole.
Integrare tutto nel sistema
Il vantaggio principale è che queste soluzioni occupano poco spazio. È possibile sostituire i forni ingombranti con unità a infrarossi più compatte. In questo modo, l’intero sistema diventa più organizzato e efficiente. Abbiamo progettato questi dispositivi in modo da poterli integrare facilmente nel sistema esistente, senza dover interrompere l’attività produttiva per settimane.
C’è però un aspetto da tenere presente: la distanza tra la sorgente di calore e il sensore è fondamentale. Se la sorgente è troppo vicina, si creano zone troppo calde che danneggiano il sensore. Se invece è troppo lontana, si perde tutta l’efficienza che abbiamo discusso. Bisogna dedicare un po’ di tempo alla calibrazione del punto focale, ma una volta fatto, tutto funziona perfettamente.