Welkom op onze websites!

De wetenschap van verwarming: soorten verwarmingselementen met elektrische weerstand

AHet hart van elke elektrische ruimteverwarmer is een verwarmingselement. Hoe groot de verwarming ook is, of deze nu stralingswarmte, met olie gevuld of door een ventilator wordt aangedreven, ergens binnenin bevindt zich een verwarmingselement dat tot taak heeft elektriciteit in warmte om te zetten.

SSoms zie je het verwarmingselement roodgloeiend gloeien door een beschermend rooster. Andere keren zit het binnenin verborgen, beschermd door omhulsels van metaal en plastic, maar pompt het toch warmte weg. Waar het verwarmingselement van is gemaakt en hoe het is ontworpen, heeft rechtstreeks invloed op hoe goed de verwarming werkt en hoe lang deze zal blijven werken.

Weerstandsdraad

BTot nu toe zijn de meest gebruikte materialen voor verwarmingselementen metalen draden of linten, ook wel weerstandsdraad genoemd. Afhankelijk van de configuratie van het toestel kunnen deze strak opgerold of als vlakke strips gebruikt worden. Hoe langer het stuk draad, hoe meer warmte het zal genereren.

Thoewel er voor gespecialiseerde toepassingen verschillende legeringen worden gebruikt,Nichroomblijft het meest populair en wordt gebruikt voor ruimteverwarmers en andere kleine apparaten.Nichroom 80/20 is een legering van 80% nikkel en 20% chroom.Deze eigenschappen maken het tot een goed verwarmingselement:

  1. Relatief hoge weerstand
  2. Gemakkelijk te bewerken en te vormen
  3. Oxideert of verslechtert niet in de lucht, waardoor het langer meegaat
  4. Zet niet veel uit als het warmer wordt
  5. Hoog smeltpunt van ongeveer 2550°F (1400°C)

OAndere veel voorkomende legeringen in verwarmingselementen zijn Kanthal (FeCrAl) en Cupronickel (CuNi), hoewel deze niet vaak worden gebruikt in ruimteverwarmingstoestellen.

1

Keramische verwarmers

RDe laatste tijd zijn keramische verwarmingselementen steeds populairder geworden. Deze werken volgens dezelfde principes van elektrische weerstand als weerstandsdraad, behalve dat het metaal wordt vervangen door PTC-keramische platen.

PTC-keramiek (meestal bariumtitanaat, BaTiO3) wordt zo genoemd omdat het een positieve thermische weerstandscoëfficiënt heeft, wat betekent dat de weerstand toeneemt bij verhitting. Deze zelfbeperkende eigenschap werkt als een natuurlijke thermostaat: het keramische materiaal warmt snel op, maar stopt zodra een vooraf gedefinieerde temperatuur wordt bereikt. Wanneer de temperatuur stijgt, neemt de weerstand toe, wat resulteert in een verminderde warmteafgifte. Dit zorgt voor een uniforme verwarming zonder vermogensvariatie.

TDe voordelen van keramische verwarmingselementen zijn onder meer:

  1. Snelle opwarming
  2. Lage oppervlaktetemperatuur, verminderd brandrisico
  3. Lange levensduur
  4. Zelfregulerende functie

IBij de meeste ruimteverwarmers zijn keramische panelen gerangschikt in een honingraatconfiguratie en bevestigd aan aluminium schotten die de warmte uit de verwarmer naar de lucht leiden, al dan niet met behulp van een ventilator.

 

22

 

 

 

Stralings- of infraroodwarmtelampen

TDe gloeidraad in een gloeilamp functioneert als een stuk weerstandsdraad, hoewel gemaakt van wolfraam voor een grotere lichtopbrengst bij verhitting (dat wil zeggen, gloeien). De hete gloeidraad is omhuld met glas of kwarts, dat ofwel is gevuld met inert gas, ofwel is ontlucht om het tegen oxidatie te beschermen.

IBij een ruimteverwarmer is de gloeidraad van de warmtelamp typischNichroom, en er wordt energie doorheen gevoerd met minder dan het maximale vermogen, zodat de gloeidraad infrarood uitstraalt in plaats van zichtbaar licht. Bovendien is de kwartsmantel vaak rood getint om de hoeveelheid zichtbaar licht die wordt uitgestraald te verminderen (anders zou dit pijnlijk zijn voor onze ogen). Het verwarmingselement wordt meestal ondersteund door een reflector die de warmte in één richting stuurt.

TDe voordelen van stralingswarmtelampen zijn:

  1. Geen opwarmtijd, je voelt je meteen warmer
  2. Werk stil, want er is geen warme lucht die een ventilator nodig heeft
  3. Zorg voor spotverwarming in open ruimtes en buiten, waar verwarmde lucht zou verdwijnen

NWat voor soort verwarmingselement uw kachel ook heeft, er is één voordeel dat ze allemaal hebben: elektrische weerstandsverwarmers zijn bijna 100% efficiënt. Dat betekent dat alle elektriciteit die de weerstand binnenkomt, wordt omgezet in warmte voor uw ruimte. Dat is een voordeel dat iedereen kan waarderen, vooral als het tijd is om de rekeningen te betalen!

 


Posttijd: 29 december 2021