Добро пожаловать на наши сайты!

Наука о нагревании: типы нагревательных элементов электрического сопротивления

AСердцем любого электрического обогревателя является нагревательный элемент.Независимо от того, насколько велик обогреватель, независимо от того, излучает ли он тепло, масляный или вентиляторный, где-то внутри находится нагревательный элемент, задача которого состоит в преобразовании электричества в тепло.

Sиногда можно увидеть нагревательный элемент, раскаленный докрасна сквозь защитную решетку.В других случаях он спрятан внутри, защищен кожухом из металла и пластика, но все равно откачивает тепло.То, из чего сделан нагревательный элемент и как он устроен, напрямую влияет на то, насколько хорошо работает обогреватель и как долго он будет работать.

Провод сопротивления

BНа сегодняшний день наиболее часто используемым материалом для нагревательных элементов являются металлические проволоки или ленты, обычно называемые резистивной проволокой.Их можно туго свернуть в спираль или использовать в виде плоских полосок, в зависимости от конфигурации прибора.Чем длиннее кусок проволоки, тем больше тепла он будет выделять.

Tхотя для специализированных применений используются различные сплавы,нихромостается самым популярным для обогревателей и другой мелкой бытовой техники.Нихром 80/20 представляет собой сплав, состоящий из 80% никеля и 20% хрома.Эти качества делают его хорошим нагревательным элементом:

  1. Относительно высокое сопротивление
  2. Легко работать и придавать форму
  3. Не окисляется и не портится на воздухе, поэтому служит дольше.
  4. Не сильно расширяется при нагревании
  5. Высокая температура плавления около 2550°F (1400°C).

OДругие часто встречающиеся сплавы в нагревательных элементах включают кантал (FeCrAl) и медно-никелевый сплав (CuNi), хотя они обычно не используются в обогревателях.

1

Керамические обогреватели

RВ последнее время популярность керамических нагревательных элементов растет.Они работают по тем же принципам удельного электрического сопротивления, что и резистивная проволока, за исключением того, что металл заменен керамическими пластинами PTC.

PКерамика TC (обычно титанат бария BaTiO3) названа так потому, что она имеет положительный термический коэффициент сопротивления, что означает, что сопротивление увеличивается при нагревании.Это свойство самоограничения действует как естественный термостат: керамический материал быстро нагревается, но останавливается при достижении заранее определенной температуры.При повышении температуры сопротивление увеличивается, что приводит к снижению теплоотдачи.Это обеспечивает равномерный нагрев без изменения мощности.

TК преимуществам керамических обогревателей относятся:

  1. Быстрый разогрев
  2. Низкая температура поверхности, снижение риска пожара
  3. Долгая жизнь
  4. Функция саморегулирования

IВ большинстве обогревателей керамические панели имеют сотовую структуру и прикреплены к алюминиевым перегородкам, которые направляют тепло от обогревателя в воздух без помощи вентилятора.

 

22

 

 

 

Лучистые или инфракрасные тепловые лампы

TНить накаливания в лампочке действует как отрезок резистивной проволоки, хотя и сделана из вольфрама для увеличения светоотдачи при нагревании (то есть при накалении).Горячая нить заключена в стеклянную или кварцевую оболочку, которая либо заполнена инертным газом, либо откачана воздухом, чтобы защитить ее от окисления.

IВ обогревателе обычно используется нить нагревательной лампы.нихром, и через него подается энергия с мощностью, меньшей максимальной, так что нить накала излучает инфракрасный свет вместо видимого.Кроме того, кварцевую оболочку часто окрашивают в красный цвет, чтобы уменьшить количество излучаемого видимого света (в противном случае это было бы болезненно для наших глаз).Нагревательный элемент обычно снабжен отражателем, который направляет тепло в одном направлении.

TПреимущества ламп лучистого тепла:

  1. Нет времени на разогрев, вы сразу почувствуете себя теплее
  2. Работайте бесшумно, так как нет горячего воздуха, требующего вентилятора.
  3. Обеспечьте точечный обогрев на открытых площадках и вне помещения, где будет рассеиваться нагретый воздух.

NНезависимо от того, какой нагревательный элемент установлен в вашем обогревателе, у всех них есть одно преимущество: электрические нагреватели сопротивления почти на 100% эффективны.Это означает, что все электричество, поступающее на резистор, преобразуется в тепло для вашего помещения.Это преимущество может оценить каждый, особенно когда приходит время платить по счетам!

 


Время публикации: 29 декабря 2021 г.