Heizelement

Arten von Heizelementen

Ein Heizelement ist jedes Gerät, das Wärme erzeugt. Daher sind die Arten von Heizelementen alle Elemente, die Wärme erzeugen.

Im Allgemeinen sind die Heizelemente der folgenden Elemente wie folgt:

• Infrarot-Heizelemente:

Infrarot-Heizungen verwenden Quarzrohr-Heizelemente. Wenn Strom durch das Wolfram-Filament im Quarzrohr fließt, erwärmt er die Luft im Inneren des Rohrs und das Glas des Rohrs. Das erhitzte Rohr emittiert dann Infrarotstrahlung und erwärmt die Umgebung.

• Mikathermische Heizelemente:

Elektrische Heizelemente für Mikatherm-Heizungen bestehen in der Regel aus Edelstahl. Mikatherm-Heizungen enthalten eine keramische Glimmerplatte. Die Platte dehnt sich aus, wenn Strom durch sie fließt, und es wird Wärmeenergie erzeugt. Edelstahl-Heizelemente können dazu beitragen, die durch die keramische Platte erzeugte Wärmeenergie im gesamten Raum zu verteilen.

• Kohlenstoff-Heizelemente:

Kohlenstoff-Heizelemente umfassen Kohlenstoffkristallplatten und Kohlenstoff-Nanoröhren-Heizelemente. Kohlenstoffkristallplatten dienen als Hauptstrahlungsheizelement von Infrarot-Kohlenstoff-Heizungen. Sie strahlen Wärmeenergie ab, wenn Strom durch sie fließt. Darüber hinaus sind Kohlenstoff-Nanoröhren-Heizelemente fortschrittliche Heizelemente. Sie könnten schnell erhitzen und Energie sparen.

• Keramische Heizelemente:

Keramische Heizungen verwenden in der Regel PTC (positiver Temperaturkoeffizient)-Keramik-Heizelemente. PTC-Elemente ändern ihren Widerstand mit der Temperatur. Sie haben einen geringen Widerstand, wenn die Temperatur niedrig ist. Daher fließt ein großer Strom durch sie und sie erhitzen sich schnell. Wenn die Temperatur steigt, steigt ihr Widerstand und der Strom sinkt. So regulieren und halten sie eine stabile Temperatur. Gleichzeitig erzeugen die schnellen und kontinuierlichen Temperaturänderungen einen Wärmeaustausch zwischen Keramik und Luft. Daher erhitzt sich die Keramik schnell und gibt Wärme ab, um die Luft zu erwärmen.

• Elektrische Heizelemente:

Die elektrischen Heizelemente bestehen in der Regel aus Nichromdraht. Ein Nichromdraht ist eine Metalllegierung, die Nickel und Chrom enthält. Die Legierung hat einen hohen Widerstand. Wenn Strom durch den Nichromdraht fließt, widersteht er dem elektrischen Fluss. Wärme wird erzeugt. Elektrische Heizelemente werden auch als Widerstandsheizelemente bezeichnet.

Spezifikationen und Wartung von Heizelementen

Spezifikationen

• Material: Die Materialien, aus denen das Heizelement hergestellt wird, haben unterschiedliche elektrische Widerstände, die es ihnen ermöglichen, bei der Verwendung zur Herstellung von Heizelementen gut zu funktionieren.
• Watt-Dichte: Dies ist die Leistungsabgabe pro Flächeneinheit des Heizelements. Sie beeinflusst die Heizgeschwindigkeit und die optimale Temperatur des Heizelements. Eine hohe Watt-Dichte kann ein Element schnell erhitzen, aber auch seine Lebensdauer verkürzen. Die meisten industriellen Heizelemente haben eine Watt-Dichte zwischen 3 und 15 W/cm2.
• Betriebstemperatur: Jedes Heizelement hat eine empfohlene Betriebstemperatur. Wenn diese Temperatur überschritten wird, können die Elemente beschädigt werden. Die Betriebstemperatur variiert von Element zu Element. So können beispielsweise Glimmer-Heizelemente bei Temperaturen von 300 °C gut funktionieren, während keramische Heizelemente Temperaturen von bis zu 850 °C standhalten können.
• Spannung: Heizelemente funktionieren bei bestimmten Spannungen gut. So kann beispielsweise das Hochspannungs-Heizelement mit Spannungen zwischen 1.000 und 5.000 arbeiten.
• Leistung: Dies gibt die gesamte Leistungsabgabe des Heizelements an. Sie bestimmt die Wärmemenge, die ein Element erzeugt. Glimmer-Heizelemente haben in der Regel eine Leistung zwischen 2.000 und 3.000.

Wartung

Die richtige Wartung und Pflege von Heizelementen sorgt dafür, dass sie ihren vorgesehenen Zweck länger erfüllen. Im Folgenden finden Sie einige hilfreiche Tipps zur Wartung und Pflege von Heizelementen.

• Trocken halten: Feuchtigkeit kann die Funktionalität des Heizelements beschädigen. Wasser kann die Metalle, aus denen das Heizelement besteht, leicht korrodieren und so ihre Leistung beeinträchtigen. Dies liegt daran, dass sich Wasser und Elektrizität nicht vertragen. Benutzer sollten sicherstellen, dass die Heizelemente jederzeit trocken sind, um Wasserschäden zu vermeiden.
• Ausschalten: Benutzer sollten die Stromzufuhr zum Heizelement ausschalten, wenn es nicht in Gebrauch ist. Dies verhindert eine Überhitzung, die die Lebensdauer des Heizelements verkürzt. Es minimiert auch das Risiko von versehentlichen Verbrennungen und Brandgefahren.
• Überlastung vermeiden: Benutzer können die Lebensdauer ihrer Heizelemente verlängern, indem sie die empfohlenen Leistungen verwenden. Überlastung kann zu Überhitzung, Schäden und vorzeitigem Verschleiß führen.
• Regelmäßige Reinigung: Durch regelmäßiges Reinigen des Heizelements werden Staub und Schmutzablagerungen entfernt. Die Ablagerungen können die Wärmeübertragung behindern und zu Überhitzung und Schäden führen. Benutzer sollten bei der Reinigung des Heizelements die Anweisungen des Herstellers befolgen.

Szenarien

Elektrische Heizelemente erwärmen Wasser in Geysiren, Badeheizungen und Schwimmbadheizungen. Die Elemente werden in Wasser getaucht und geben die Wärme durch Wärmeleitung ab. Heizkessel-Heizelemente liefern der Industrie hochwertigen Dampf für die Lebensmittelverarbeitung, Sterilisation, Trocknung und andere industrielle Anwendungen.

Die Automobilindustrie verwendet keramische Heizelemente auf folgende Weise:

• Heizkörper des Autos: Der Heizkörper des Autos ist ein kleiner Kühler, der sich im Armaturenbrett eines Fahrzeugs befindet. Seine Hauptaufgabe ist es, die Wärme vom Motorkühlmittel (das vom Motor erwärmt wird) auf die Luft zu übertragen, die vom Heizgebläse in den Fahrgastraum geblasen wird. Der Heizkörper besteht aus Metallrohren (meistens Aluminium oder Kupfer), die durch eine dichte Matrix aus kleineren Rohren verlaufen, die eine Kühlerstruktur bilden. Wenn der Motor läuft, zirkuliert das Kühlmittel durch den Heizkörper, wo es Wärme abgibt. Die Luft, die vom Heizgebläse kommt, strömt dann durch den Heizkörper, nimmt die Wärme auf und erwärmt die Luft. Diese warme Luft wird dann in den Fahrgastraum geblasen und sorgt so für die Beheizung des Fahrzeuginnenraums. Im Wesentlichen fungiert der Heizkörper als Minikühler, der die Wärme vom Motor (über das Kühlmittel) auf die Luft überträgt, die den Fahrgastraum erwärmt.
• Entfrostungsdüsen: Entfrostungsdüsen in einem Auto sind speziell gestaltete Öffnungen, die sich im oberen Teil des Armaturenbretts befinden, in der Regel in der Nähe der Scheibenwischer. Ihre Hauptaufgabe ist es, warme Luft aus dem Heizsystem des Fahrzeugs (die vom Motor oder einem elektrischen Heizelement stammen kann) direkt auf die Windschutzscheibe und die vorderen Fenster zu leiten. Dadurch wird verhindert, dass die Scheiben bei kaltem Wetter beschlagen oder zufrieren, so dass der Fahrer die Sicht behalten kann. Darüber hinaus spielen Entfrostungsdüsen eine entscheidende Rolle beim Schmelzen von Eis oder Schnee, der sich bei Winterbedingungen auf der Windschutzscheibe angesammelt haben könnte, so dass ein sicheres und ungehindertes Fahren möglich ist.
• Sitzheizungen: Eine Sitzheizung im Auto funktioniert mit Hilfe eines Heizelements, das in die Sitzpolsterung und die Rückenlehne integriert ist. Typischerweise bestehen diese Heizelemente aus leitfähigen Materialien wie Kohlefaser oder dünnem Draht. Wenn das Heizsystem des Autos aktiviert wird, fließt Strom durch diese Heizelemente und erzeugt Wärme durch einen Prozess, der als Widerstandsheizung bezeichnet wird. Diese Wärme wird dann auf den gepolsterten Teil des Sitzes sowie auf den Körper des Insassen übertragen und sorgt so für Wärme, insbesondere bei kaltem Wetter. Einige moderne Autos haben auch beheizte Lenkräder, die nach dem gleichen Prinzip funktionieren.

Fußbodenheizungen werden hauptsächlich in Fußbodenheizsystemen verwendet, die ein warmes und komfortables Gefühl beim Gehen auf dem Boden erzeugen.

So wählen Sie Heizelemente aus

Die Auswahl der richtigen industriellen Heizelemente für eine bestimmte Anwendung kann eine Herausforderung sein. Die folgenden Tipps helfen Geschäftskunden, die richtige Wahl zu treffen.

• Elementkompatibilität

  Geschäftskunden müssen sicherstellen, dass das neue Heizelement in das bestehende Element passt. Diese Überprüfung ist notwendig, um unnötige Ausfallzeiten zu vermeiden, die durch die Installation von Geräten entstehen.

• Watt-Dichte

  Die Watt-Dichte bezieht sich auf die Nennleistung pro Flächeneinheit. Sie kann die Temperatur des Elements beeinflussen. Geschäftskunden sollten die Watt-Dichte des Heizelements berücksichtigen. Elemente mit hohen Watt-Dichten können einen Bereich schnell erwärmen. Solche Elemente können jedoch überhitzen und die Sicherheit der Anwendung gefährden.

• Wärmeverteilung

  Eine gleichmäßige Wärmeverteilung ist sehr wichtig, um heiße Stellen zu vermeiden und eine konstante Temperatur im gesamten Raum zu gewährleisten. Geschäftskunden sollten Heizelemente in Betracht ziehen, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung bieten.

• Steueroptionen

  Heizelemente verfügen über verschiedene Steuerfunktionen wie Rückkopplungssteuerung und Temperaturregelung. Geschäftskunden sollten Elemente mit Steueroptionen wählen, die ihnen das gewünschte Ergebnis liefern.

• Umweltaspekte

  Geschäftskunden sollten die Umgebung berücksichtigen, in der das Heizelement eingesetzt werden soll. Käufer sollten die atmosphärischen Bedingungen wie Feuchtigkeit und Höhe berücksichtigen. Die Umgebung kann die Leistung des Heizelements beeinflussen. Sie kann auch seine Lebensdauer beeinflussen.

• Betriebseffizienz

  Ein Geschäftskunde muss die Betriebseffizienz eines Heizelements berücksichtigen. Die Betriebseffizienz beeinflusst den Stromverbrauch. Sie kann auch die Betriebskosten des gesamten Systems beeinflussen.

• Installationsanforderungen

  Geschäftskunden sollten die Installationsanforderungen des neuen Heizelements berücksichtigen. Einige Heizelemente erfordern komplexe Installationen. Solche Installationen können zusätzliche Arbeitskräfte oder technisches Fachwissen erfordern.

Heizelement-Fragen und Antworten

F1: Welche Hersteller fertigen kundenspezifische elektrische Heizelemente?

A1: Score, ThermoFlex, Watlow und AICOM fertigen alle kundenspezifische Heizelemente, die an bestimmte Anforderungen angepasst sind. Ihre kundenspezifischen Designs können unterschiedliche Formen, Größen oder Spannungs- und Leistungsangaben umfassen. Bei der Herstellung von kundenspezifischen Heizelementen besprechen sie die Anwendung, die Leistungsanforderungen und die Installationsanforderungen des Kunden.

F2: Können Personen ein defektes Heizelement in einem Auto austauschen?

A2: Ein Fachmann kann ein defektes Heizelement in einem Auto austauschen. Es ist jedoch nicht sicher, dass dies von Privatpersonen selbst durchgeführt wird, da sich der Heizkörper in der Regel im Armaturenbrett befindet. Der Austausch würde erfordern, dass ein großer Teil des Armaturenbretts entfernt wird, was ein komplizierter und langwieriger Vorgang ist. Es ist besser, einen Mechaniker oder Kfz-Experten zu konsultieren und die Reparatur von diesem durchführen zu lassen.

F3: Was sind die Anzeichen für ein defektes Warmwasserbereiter-Element im Haus?

A3: Ein Warmwasserbereiter mit einem defekten Heizelement zeigt Anzeichen wie kein Warmwasser, inkonsistente Wassertemperatur, seltsame Geräusche oder eine erhöhte Stromrechnung. Der Warmwasserbereiter verfügt über zwei Heizelemente. Wenn eines davon defekt ist, kann der Warmwasserbereiter zwar noch funktionieren, aber weniger effizient. Wenn ein Element durchgebrannt ist, kann es ein brummendes Geräusch wie ein Transformator von sich geben. Es ist am besten, einen Klempner zu rufen, um den Warmwasserbereiter zu überprüfen, anstatt zu versuchen, das Heizelement selbst zu überprüfen.

F4: Welche Arten von Stromversorgungen verwenden AC-Heizelemente?

A4: Eine AC-Stromversorgung mit einer bestimmten Spannung liefert Wechselstrom an das Heizelement. Übliche Spannungen sind 110-120 V für den Hausgebrauch und 220-240 V für industrielle oder bestimmte Hochleistungsanwendungen. Einige industrielle Anwendungen verwenden möglicherweise dreiphasigen Hochspannungs-Wechselstrom.

F5: Was ist der Unterschied zwischen einem Warmwasserbereiter-Element und einer Heizwendel?

A5: Ein Warmwasserbereiter-Element ist eine spezielle Art von Heizelement, das entwickelt wurde, um Wasser in einem Tank zu erwärmen, um Warmwasser bereitzustellen. Seine Konstruktion stellt sicher, dass es unter Wasser getaucht werden kann. Eine Heizwendel ist ein allgemeinerer Begriff. Sie kann Luft oder andere Stoffe erhitzen. Heizwendeln haben unterschiedliche Konstruktionen, um die Zielstoffe zu ändern.