Thanh Nhiệt Lò Nướng – Nguyên lý làm nóng, địa chỉ bán tại Hà Nội

Thanh nhiệt là bộ phận quan trọng nhất tạo ra nhiệt trong lò nướng. Cấu tạo của nó gồm các thành phần sau:

1. Dây điện trở (dây mayso)
   • Chất liệu: Thường làm từ hợp kim niken-crom (Nichrome – 80% niken, 20% crom) hoặc hợp kim sắt-crom-nhôm (FeCrAl). Đây là các vật liệu có điện trở cao, chịu nhiệt tốt (lên đến 1000°C hoặc hơn) và không bị oxy hóa ở nhiệt độ cao.
   • Hình dạng: Dây được cuộn thành lò xo hoặc uốn thành các vòng để tăng diện tích tỏa nhiệt.
   • Chức năng: Chuyển đổi điện năng thành nhiệt năng.
2. Vỏ bọc cách điện (nếu có)
   • Chất liệu: Một số thanh nhiệt được bọc trong ống kim loại (thép không gỉ hoặc inox) chứa vật liệu cách điện như bột oxit magiê (MgO). Lớp này giúp cách điện, bảo vệ dây điện trở và tăng độ bền.
   • Chức năng: Đảm bảo an toàn và truyền nhiệt hiệu quả từ dây điện trở ra ngoài.
3. Đầu nối điện
   • Là các cực nối (thường bằng kim loại dẫn điện tốt như đồng) gắn ở hai đầu thanh nhiệt.
   • Chức năng: Kết nối thanh nhiệt với nguồn điện từ mạch điều khiển của lò nướng.
4. Hình dạng thanh nhiệt
   • Thanh nhiệt có thể là dạng thẳng, dạng chữ U, hoặc uốn cong tùy theo thiết kế lò nướng.
   • Vị trí: Thường đặt ở phía trên (đỉnh lò) và/hoặc phía dưới (đáy lò) để phân bố nhiệt đều.

Thanh nhiệt hoạt động dựa trên hiệu ứng Joule trong vật lý, tức là khi dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở, năng lượng điện sẽ chuyển hóa thành nhiệt năng. Quy trình chi tiết như sau:

1. Dòng điện chạy qua dây điện trở
   • Khi bạn bật lò nướng, dòng điện từ nguồn (thường 220V ở Việt Nam) được truyền qua dây điện trở trong thanh nhiệt thông qua mạch điều khiển.
2. Điện năng chuyển thành nhiệt năng
   • Dây điện trở có điện trở cao (do hợp kim Nichrome hoặc FeCrAl), nên khi dòng điện chạy qua, nó gặp lực cản lớn. Sự cản trở này làm các electron va chạm với các nguyên tử trong dây, tạo ra nhiệt năng.
   • Công thức: Q=I2⋅R⋅t Q = I^2 \cdot R \cdot t Q=I2⋅R⋅t, trong đó:
     • $Q$: Nhiệt lượng sinh ra (Joule).
     • $I$: Cường độ dòng điện (Ampere).
     • $R$: Điện trở của dây (Ohm).
     • $t$: Thời gian dòng điện chạy (giây).
   • Nhiệt lượng này tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện và điện trở của dây.
3. Tỏa nhiệt ra môi trường
   • Nhiệt sinh ra từ dây điện trở làm nóng dây lên đến nhiệt độ rất cao (thường 500-800°C tùy công suất lò).
   • Nhiệt được tỏa ra ngoài bằng bức xạ nhiệt (radiation): Thanh nhiệt phát sáng đỏ và truyền năng lượng nhiệt trực tiếp đến thực phẩm hoặc không khí trong khoang lò.
   • Nếu có vỏ bọc, nhiệt từ dây truyền qua lớp cách điện (MgO) rồi đến vỏ kim loại, sau đó tỏa ra ngoài.
4. Phân bố nhiệt trong lò
   • Nhiệt từ thanh nhiệt làm nóng không khí trong khoang lò, tạo ra đối lưu tự nhiên (convection): Không khí nóng di chuyển lên trên, không khí lạnh xuống dưới, giúp nhiệt lan tỏa.
   • Trong lò đối lưu, quạt hỗ trợ phân bố nhiệt đều hơn, nhưng bản thân thanh nhiệt vẫn là nguồn nhiệt chính.
5. Điều chỉnh nhiệt độ
   • Cảm biến nhiệt (thermostat) giám sát nhiệt độ trong lò. Khi đạt mức cài đặt (ví dụ: 200°C), thermostat ngắt dòng điện đến thanh nhiệt. Khi nhiệt giảm, dòng điện được bật lại, đảm bảo nhiệt độ ổn định.