In una sigaretta elettronica dotata di un sistema di alimentazione del liquido perfetta, la quantità di vapore prodotto è direttamente proporzionale alla potenza erogata alla coil.
Preciso che un sistema di alimentazione liquido è perfetto se è in grado di trasportare alla coil esattamente la quantità di liquido che viene evaporata, ne più ne meno. Questa è l'astrazione a cui facevo riferimento in quanto, ovviamente, ogni sistema ha i suoi limiti, ma, almeno provvisoriamente, supponiamo che un tale sistema esista. Ammettendo valida l'ipotesi si deduce immediatamente che :
Prese singolarmente, la resistenza R della coil, la tensione di alimentazione V e la corrente I non hanno alcuna influenza sullo svapo, e qualsiasi combinazione (R,V,I) che fornisce la stessa potenza è equivalente.
Ma c'è ancora di più:
In un sistema perfetto la temperatura T della coil dipende esclusivamente dal liquido usato e coincide con la sua temperatura di ebollizione.
Tale temperatura è funzione dei rapporti PG/VG/H2O. Ad esempio con un PG al 100% avremmo T=190 °C, mentre con un VG al 100% T=280 °C. Per una comune soluzione 95%VG +5%H2O si ha T=164°C. E' utile osservare che piccole quantità d'acqua nella glicerina abbassano drasticamente la temperatura di ebollizione del miscuglio. Si osservi anche che in un sistema perfetto il controllo della temperatura non avrebbe alcun senso.
Riassumendo, se avessimo a disposizione un dispositivo perfetto dovremmo regolare la sola potenza al fine di ottenere la svapata perfetta per i propri gusti.
Nella realtà dobbiamo fare i conti con tutti i limiti del sistema di alimentazione del liquido costituito da una catena di trasporto che parte dal tank per arrivare alla superficie della coil. Alcuni sistemi di trasporto sono basati esclusivamente sulla capillarità degli stoppini( wicks o mesh), altri sfruttano anche le differenze di pressione che si instaurano ai due estremi della catena. Anche le dimensioni degli stoppini ed il tipo di materiale sono molto variabili, spaziando dal cotone all'acciaio inox. Comunque sia ogni sistema ha dei limiti in termini di portata massima, di regolarità della portata nel tempo e di uniformità del flusso nello spazio.
Vediamo alcuni esempi di come le cose possano andare male in un sistema reale (e, vi assicuro, vanno effettivamente male).
Se eroghiamo una potenza alla coil che produce l'evaporazione di una quantità di liquido superiore alla portata massima della wick, dopo pochi secondi di funzionamento si va a secco, la temperatura della resistenza (non più raffreddata dalla sottrazione del calore latente di evaporazione) aumenta oltre il punto di ebollizione del liquido ed il materiale solido di cui è composta la wick potrebbe cominciare a decomporsi. Potrebbero decomporsi anche i residui solidi originalmente contenuti nel liquido e depositatisi nei pressi della coil e potrebbero decomporsi anche piccole quantità di vapore. Lo stesso fenomeno può avvenire localmente anche senza superare la portata della wick nel caso in cui il flusso di liquido non sia uniforme (nel centro della coil potrebbe arrivare meno liquido che alle estremità). Le fasi iniziale e finale della svapata sono particolarmente critiche. All'inizio della svapata si alimenta la resistenza prima di cominciare il tiro e pertanto in assenza di circolazione d'aria e di depressione in camera di evaporazione. Se in questa fase il riscaldamento è troppo veloce la coil si surriscalda e parte la decomposizione. La stessa cosa può succedere alla fine quando si interrompe il tiro d'aria ma si continua ad alimentare la coil per qualche frazione di secondo fatale. Infatti , in questo caso, siccome la coil è già a temperatura, bastano davvero 2/10 di secondo di troppo per surriscaldarla.
La decomposizione di una sostanza originariamente innocua può produrre nuove sostanze potenzialmente letali oltre che sgradevoli da inalare e pertanto va evitata come la peste. Una di queste sostanze è la famosa acroleina il cui odore tutti noi vapers abbiamo conosciuto, chi prima chi dopo.
Il problema serio stà tutto nell'eccesso di temperatura che può raggiungere la coil nella sua interezza o anche solo in parte. Per quanto buono sia il sistema di alimentazione liquido, prima o poi qualcosa andrà storto, magari storto di poco e non ce ne accorgiamo. La prima soluzione a questo problema è data dagli alimentatori (chiamati impropriamente batterie) con protezione di temperatura (TP) detti anche a controllo di temperatura (TC).
Adesso si avvicina la partita (calcio dilettantistico) e devo interrompere.
