Τι είναι ένα ηλεκτρικό στοιχείο θέρμανσης;

Το θερμαντικό στοιχείο είναι το κύριο μέρος κάθε ηλεκτρικού προϊόντος που παράγει θερμότητα. Από πιστολάκι μαλλιών μέχρι τοστιέρες και βιομηχανικά σιδερώστρα, ένα ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο βοηθά το καθένα να φτάσει στη σωστή θερμοκρασία. Συνήθως παράγονται από ένα μεταλλικό αμάλγαμα που ονομάζεται nichrome, τα θερμαντικά στοιχεία διατίθενται σε πολλούς τύπους, αλλά όλα εξυπηρετούν έναν μόνο σκοπό. Υπάρχουν και άλλα υλικά που χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία θερμαντικών στοιχείων, το καθένα με μοναδικά χαρακτηριστικά που βοηθούν σε ένα συγκεκριμένο στυλ θέρμανσης.

Βασικό θερμαντικό στοιχείο είναι οτιδήποτε περνάει ο ηλεκτρισμός και συναντά αντίσταση και μετά παράγει θερμότητα. Η ποσότητα θερμότητας που εκπέμπεται εξαρτάται από την ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που διέρχεται από το ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο και την ποσότητα της αντίστασης. Για παράδειγμα, ένα στοιχείο που διοχετεύει πολλή ηλεκτρική ενέργεια αλλά δεν παρέχει μεγάλη αντίσταση θα εκπέμψει μια μικρή ποσότητα θερμότητας. Από την άλλη, κάτι που χρησιμοποιεί πολύ ηλεκτρισμό και ενσωματώνει μεγάλη αντίσταση θα εκπέμψει περισσότερη θερμότητα.

Το Nichrome είναι το πιο κοινό στοιχείο οικιακής θέρμανσης και βρίσκεται σε πολλά προϊόντα οικιακής χρήσης. Συνήθως, είδη όπως τοστιέρες, πιστολάκια για τα μαλλιά και θερμάστρες χρησιμοποιούν πηνία nichrome για να περάσουν ηλεκτρισμό και να εκπέμπουν θερμότητα. Το Nichrome αποτελείται από 80 τοις εκατό νικέλιο και 20 τοις εκατό χρώμιο και το υψηλό σημείο τήξεως των 1,400 βαθμών Κελσίου (2,552 βαθμούς Φαρενάιτ) το καθιστά τέλειο ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο.

Το Nichrome χρησιμοποιείται επίσης σε ένα σωληνωτό ηλεκτρικό στοιχείο θέρμανσης. Αυτό το σφιχτά τυλιγμένο πηνίο συσκευάζει μεγαλύτερη ποσότητα σύρματος θέρμανσης σε μικρότερο χώρο για να δημιουργήσει υψηλότερες θερμοκρασίες. Οι καμπύλες ράβδοι ενός θερμαντικού στοιχείου ηλεκτρικής κουζίνας είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα.
Ένα κεραμικό θερμαντικό στοιχείο, κοινώς γνωστό ως κεραμικό PTC, λειτουργεί ως ο δικός του θερμοστάτης, σε αντίθεση με ένα ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο που αποτελείται από νιχρώμιο που πρέπει να ελέγχεται χειροκίνητα. Το όριο θερμοκρασίας αντοχής του κεραμικού στοιχείου θέρμανσης έρχεται επειδή τα κεραμικά επιτρέπουν στον ηλεκτρισμό να περνά εύκολα όταν είναι κρύο αλλά όχι όταν είναι ζεστό. Αυτό επιτρέπει στους σχεδιαστές να ορίζουν μια μέγιστη θερμοκρασία πιο εύκολα και χρησιμοποιείται για αντικείμενα όπως οι αποψύκτες πίσω παραθύρων στα αυτοκίνητα.

Ένα ηλεκτρικό θερμαντικό στοιχείο που πρέπει να φτάσει σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή σιδήρου, συνήθως χρησιμοποιεί άλλα υλικά εκτός από νιχρώμιο και κεραμικά. Ένα βιομηχανικό θερμαντικό στοιχείο μπορεί να αποτελείται από υλικά όπως πλατίνα, μολυβδαίνιο ή καρβίδιο σιλικόνης. Τα στοιχεία του κλιβάνου φτάνουν σε τεράστιες θερμοκρασίες και επιτρέπουν σε πολλές βιομηχανίες να λιώνουν μέταλλα στην υγρή τους μορφή, ώστε να μπορούν να χυθούν σε καλούπια ή να χρησιμοποιηθούν με άλλους τρόπους.