Welkom op onze websites!

De wetenschap van verwarming: soorten elektrische weerstandsverwarmingselementen

AHet hart van elke elektrische kachel is een verwarmingselement. Hoe groot de kachel ook is, of het nu stralingswarmte, olie of een ventilator is, ergens binnenin bevindt zich een verwarmingselement dat elektriciteit in warmte omzet.

SSoms zie je het verwarmingselement gloeiend heet door een beschermend rooster. Andere keren is het binnenin verborgen, beschermd door behuizingen van metaal en plastic, maar straalt het toch warmte uit. Waar het verwarmingselement van gemaakt is en hoe het ontworpen is, heeft direct invloed op hoe goed de kachel werkt en hoe lang hij blijft werken.

Weerstandsdraad

BHet meest gebruikte materiaal voor verwarmingselementen zijn metalen draden of linten, ook wel weerstandsdraad genoemd. Deze kunnen strak opgerold of als platte stroken worden gebruikt, afhankelijk van de configuratie van het apparaat. Hoe langer het stuk draad, hoe meer warmte het genereert.

THoewel verschillende legeringen worden gebruikt voor gespecialiseerde toepassingen,Nichroomis nog steeds het populairst voor ruimteverwarmers en andere kleine apparaten.Nichrome 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, dus gaat langer mee
  4. Zet niet veel uit als het opwarmt
  5. Hoog smeltpunt van ongeveer 2550°F (1400°C)

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

1

Keramische verwarmingselementen

RDe laatste tijd zijn keramische verwarmingselementen steeds populairder geworden. Deze werken volgens dezelfde principes van elektrische weerstand als weerstandsdraad, met dit verschil dat het metaal is 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 fungeert als een natuurlijke thermostaat: het keramische materiaal warmt snel op, maar stabiliseert zodra een vooraf ingestelde temperatuur is bereikt. Wanneer de temperatuur stijgt, neemt de weerstand toe, wat resulteert in een afname van de warmteafgifte. Dit zorgt voor een gelijkmatige verwarming zonder vermogensvariatie.

TDe voordelen van keramische verwarmingselementen zijn onder andere:

  1. Snelle warming-up
  2. Lage oppervlaktetemperatuur, verminderd brandrisico
  3. Lang leven
  4. Zelfregulerende functie

IBij de meeste ruimteverwarmingstoestellen zijn keramische panelen in een honingraatconfiguratie geplaatst en bevestigd aan aluminium schotten. Deze schotten geleiden de warmte van het toestel naar de lucht, met of zonder de hulp van een ventilator.

 

22

 

 

 

Stralings- of infraroodwarmtelampen

TDe gloeidraad in een gloeilamp functioneert als een stuk weerstandsdraad, maar is gemaakt van wolfraam voor een hogere lichtopbrengst bij verhitting (gloeien). De hete gloeidraad is omhuld met glas of kwarts, dat gevuld is met inert gas of luchtvrij is gemaakt om oxidatie te voorkomen.

Ibij een ruimteverwarming is de gloeidraad van de warmtelamp doorgaansNichroom, en er wordt energie doorheen geleid met minder dan maximaal vermogen, waardoor de gloeidraad infrarood in plaats van zichtbaar licht uitstraalt. Bovendien is de kwartsomhulling vaak rood gekleurd om de hoeveelheid zichtbaar licht die wordt uitgezonden te verminderen (anders zou het 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, u voelt zich direct warmer
  2. Werkt stil, omdat er geen warme lucht is waarvoor een ventilator nodig is
  3. Zorg voor plaatselijke verwarming in open ruimtes en buiten, waar de verwarmde lucht zou verdampen

NOngeacht het type verwarmingselement dat uw kachel heeft, ze hebben allemaal één voordeel: elektrische weerstandsverwarmingen zijn bijna 100% efficiënt. Dat betekent dat alle elektriciteit die de weerstand binnenkomt, wordt omgezet in warmte voor uw ruimte. Dat is een voordeel waar iedereen van kan genieten, vooral als het tijd is om de rekeningen te betalen!

 


Plaatsingstijd: 29-12-2021