La estufa de secado es un equipo que se utiliza para secar y esterilizar recipientes de vidrio y metal en el laboratorio. Se identifica también con el nombre Horno de secado. Los fabricantes han desarrollado básicamente dos tipos de estufa: las que operan mediante convección natural y las que operan mediante convección forzada. Las estufas operan, por lo general, entre la temperatura ambiente y los 350 °C. Se conocen también con el nombre de Poupinel o pupinel.

 PROPÓSITO DE LA ESTUFA

La estufa de secado se emplea para esterilizar o secar el material de vidrio y metal utilizado en los exámenes o pruebas, que realiza el laboratorio y que proviene de la sección de lavado, donde se envía luego de ser usado en algún procedimiento. La esterilización que se efectúa en la estufa se denomina de calor seco y se realiza a 180 °C durante 2 horas; la cristalería, al ser calentada por aire a alta
temperatura, absorbe la humedad y elimina la posibilidad de que se mantenga cualquier actividad biológica debido a las elevadas temperaturas y a los tiempos utilizados.

PRINCIPIOS DE OPERACIÓN

Las estufas de secado constan, por lo general, de dos cámaras: una interna y una externa. La cámara interna se fabrica en aluminio o en material inoxidable, con muy buenas propiedades para transmitir el calor; dispone de un conjunto de estantes o anaqueles fabricados en alambre de acero inoxidable, para que el aire circule libremente, allí se colocan los elementos que requieren ser secados o esterilizados mediante calor seco. Se encuentra aislada de la cámara externa por un material aislante que mantiene internamente las condiciones de alta temperatura y retarda la transferencia de calor al exterior. La cámara externa está fabricada en lámina de acero, recubierta con una película protectora de pintura electrostática. El calor interno es generado mediante conjuntos de resistencias eléctricas, que transfieren la energía térmica a la cámara interna. Dichas resistencias se ubican en la parte inferior de la estufa. El calor dentro de la cámara interna se transfiere y distribuye mediante convección natural o
convección forzada (estufa con ventiladores internos).
La potencia –energía por unidad de tiempo– disipada por una resistencia eléctrica puede ser calculada mediante la siguiente ecuación:

P = I2R

donde:
I = intensidad de la corriente eléctrica medida en amperios [A]
R = resistencia eléctrica medida en ohmios [Ω]
Dado que la energía no se crea ni se destruye, sino que se transforma, es posible calcular la energía térmica equivalente de los elementos resistivos. Para el caso de un alambre resistivo, la cantidad de calor [q] que disipa puede calcularse mediante la siguiente ecuación:
I2R = qπr0
2L
donde:
R = resistencia del alambre resistivo
I = intensidad de la corriente eléctrica
r0 = radio exterior del alambre

La resistencia [R] puede ser calculada con la siguiente ecuación:

donde:
ρ = resistividad del material de la resistencia
L = longitud del alambre de la resistencia
A = área de alambre de la resistencia

La estufa tiene una puerta metálica que también dispone de su aislamiento térmico y está dotada de una manija fabricada igualmente en material aislante, para evitar que el calor del interior llegue a ser una amenaza para las manos del operador. La puerta está instalada sobre la parte frontal del cuerpo de la estufa, mediante un conjunto de bisagras que permiten su apertura logrando ángulos hasta de 180°.
La estufa moderna se controla mediante un módulo con microprocesadores desde el cual es posible seleccionar los parámetros de operación del equipo y sus alarmas, y programar la realización de ciclos o procesos térmicos, mediante los cuales se controlan no solo las temperaturas, sino también la forma como las mismas deben variar en el tiempo, a través de fases o etapas de calentamiento/enfriamiento
–natural– o sostenimiento de la temperatura dentro de ciertos límites de tiempo. Las estufas operan normalmente desde condiciones de temperatura ambiente hasta los 350 °C. Algunos fabricantes disponen de modelos con rangos no tan amplios de operación.

Las estufas antiguas disponen simplemente de un conjunto de resistencias cuya operación es controlada mediante un termostato.

RUTINAS DE MANTENIMIENTO
El mantenimiento que requiere una estufa de secado no es complicado, ni precisa rutinas periódicas de mantenimiento de complejidad técnica avanzada. Se presentan, a continuación, rutinas generales de mantenimiento que deben efectuarse cuando se requieran.
Los procedimientos pueden variar dependiendo del tipo de estufa y las particularidades de diseño incluidas por los diversos fabricantes.
 

Acceso a los componentes electrónicos

Frecuencia: Cuando se requiera
Los componentes electrónicos de la estufa se encuentran usualmente en la parte inferior de esta. Para poder revisarlos se requiere proceder como se explica a continuación:

1. Desconectar la estufa de la toma de alimentación eléctrica.
2. Desplazar la estufa hacia adelante hasta que la parte frontal de la base se encuentre alineada con el borde de la superficie de trabajo.
3. Colocar dos cuñas de aproximadamente 3 cm de espesor bajo cada uno de los soportes frontales. Esto elevará la parte delantera de la estufa y facilitará la inspección de los elementos electrónicos una vez que se retire la tapa inferior.
4. Retirar los tornillos que aseguran la tapa inferior y levantarla. Entonces, pueden revisarse los componentes del control electrónico. Por lo general, se ubican en este compartimiento los siguientes elementos:

a) El control programable
b) Un relevo de seguridad
c) El interruptor general y el disyuntor (breaker) están combinados en un mismo dispositivo. 
5. Reinstalar la tapa una vez terminada la revisión.

Cambio de las resistencias calefactoras
Frecuencia: Cuando se requiera

El procedimiento que se explica a continuación deberá realizarlo personal que disponga de buenos conocimientos de electricidad.

1. Desconectar la estufa de la toma de alimentación eléctrica.
2. Desmontar el termómetro del alojamiento ubicado en la parte superior de la cámara.
3. Abrir la puerta y retirar los estantes.
4. Desconectar la sonda del termómetro.
5. Retirar los tornillos que aseguran el panel inferior.
6. Retirar el panel inferior fuera de la cámara.
7. Retirar los tornillos que aseguran los cables de alimentación eléctrica de las resistencias y desconectar los terminales que los fijan a las resistencias.
8. Retirar los tornillos que aseguran las resistencias y las resistencias fuera de la estufa.
9. Instalar resistencias nuevas de las mismas características de las originales.
10.Reinstalar los elementos retirados y reconectar los componentes eléctricos.

Cambio del ventilador de enfriamiento 
Frecuencia: Cuando se requiera

Para cambiar el ventilador de enfriamiento, que se encuentra generalmente en la parte inferior, se sigue el procedimiento que se explica a continuación:

1. Proceder tal como se ha explicado para abrir el compartimiento de elementos electrónicos.
2. Desconectar los terminales de la alimentación eléctrica del ventilador.
3. Desmontar los tornillos de fijación del ventilador.
4. Instalar un ventilador de las mismas especificaciones del original; conectar los cables que alimentan el ventilador a los terminales.
5. Reinstalar la cubierta de protección.

Cambio del empaque de la puerta
Frecuencia: Cuando se requiera

El empaque de la puerta usualmente es de silicona.
1. Apagar la estufa y abrir la puerta.
2. Aflojar los seguros que retienen el empaque.
3. Retirar el empaque utilizando un destornillador para desencajarlo de la guía de retención.
Evitar esfuerzos excesivos que puedan deformar el alojamiento.
4. Instalar el empaque de repuesto iniciando la labor por la parte superior. A continuación,
desplazar el resto del empaque hacia los lados, asegurándolo con los elementos de montaje que lo fijan a la puerta. Terminar el procedimiento en la parte inferior de la puerta, tal como se hizo en la parte superior.

Cambio del termo par
Frecuencia: Cuando se requiera

1. Abrir el compartimiento del control electrónico.
2. Retirar los cables conectores del termo par de sus puntos de conexión en la tarjeta del controlador.
3. Aflojar el montaje del termo par de la parte superior de la estufa y retirarlo hacia la parte delantera hasta dejar expuesta una longitud libre del cable conector de por lo menos 15 cm. 
4. Cortar el cable del termo par, para poder retirar la envoltura del termo par.

5. Asegurar los extremos cortados del termo par defectuoso, con los cables del termo par de reemplazo. Utilizar cinta para evitar que se suelten.
6. Halar suavemente el termo par defectuoso fuera del compartimiento electrónico,
mientras se guían los cables del nuevo, atados a los del viejo, hasta el lugar que les corresponde dentro del compartimiento electrónico.
7. Conectar los cables del termo par nuevo a los terminales de conexión que les corresponde.
Verificar que se mantiene la polaridad original.
8. Reensamblar la cubierta protectora.

Cambio de las bisagras de la puerta
Frecuencia: Cuando se requiera

Para cambiar las bisagras de la puerta, se procede como se explica a continuación:
1. Abrir la puerta y levantarla de las bisagras.
2. Retirar los tornillos de montaje de la bisagra defectuosa.
3. Retirar la bisagra defectuosa.
4. Colocar la bisagra nueva y asegurarla con los tornillos de montaje.
5. Reinstalar la puerta.

DEFINICIONES BÁSICAS

Calor. Forma de energía que es transferida, a través del límite de un sistema a una temperatura dada, a otro sistema o vecindario a una menor temperatura, por la diferencia de temperatura entre los dos sistemas. Cuando un sistema de gran masa [M] se pone en contacto con otro sistema de pequeña masa [m’], que está a temperatura diferente del primero, la temperatura resultante final se encuentra cerca de la temperatura inicial del sistema de mayor masa. Se dice, entonces, que una cantidad de calor ΔQ ha sido transferida del sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura. La cantidad de calor ΔQ es proporcional al cambio en temperatura ΔT. La constante de proporcionalidad [C], llamada la capacidad calórica del sistema, permite establecer la siguiente relación ΔQ = CΔT, de la cual se infiere que una de las consecuencias del cambio de temperatura en un sistema es la transferencia de calor.

Disyuntor. Dispositivo de control eléctrico que permite energizar o desenergizar un equipo o dispositivo. Se denomina también interruptor. En lengua inglesa se identifica como breaker.
Par termoeléctrico. Componente formado por dos materiales diferentes, unidos por los extremos, que generan una corriente eléctrica cuando una de las uniones está a mayor temperatura que la otra. Este fenómeno se conoce como efecto Seebeck, en honor a su descubridor, el físico alemán Thomas Seebeck.

Resistencia. Propiedad que tienen las diferentes sustancias o materiales, en virtud de la cual se impide en mayor o menor grado el paso de la corriente eléctrica. En los textos se identifica la resistencia con la letra [R]. Para un cuerpo de sección uniforme; por ejemplo:

un alambre, la resistencia [R] es una magnitud directamente proporcional a la longitud [l] e inversamente proporcional al área seccional [a]. La resistencia se representa mediante la siguiente ecuación:
donde:
k = constante que depende de las unidades
empleadas
l = longitud del conductor
a = área seccional del conductor
La unidad de resistencia es el ohmio y se representa normalmente por la letra griega Ω.

Termostato. Dispositivo que regula la temperatura de un sistema. Opera usualmente mediante la expansión de uno de sus componentes, que mecánicamente acciona otro elemento como, por ejemplo, un interruptor que controla alguna función.