Elektrische Heizelemente, Arten von Heizelementen je nach Verwendungszweck

TEN wird als elektrisches Rohrheizgerät bezeichnet, das in Form eines Metall-, Glas- oder Keramikrohrs besteht, in dessen Mitte sich eine Heizung befindet, in der Regel handelt es sich um einen Faden oder eine Spirale daraus Nichrom.

Der Raum zwischen Heizgerät und Rohr ist mit einem elektrischen Isolator mit ausreichender Wärmeleitfähigkeit und hohen dielektrischen Eigenschaften gefüllt, der auch sehr hohen Temperaturen standhält.

Die Nichrom-Heizung wiederum verfügt über einen solchen Widerstand, um die nötige Wärmeleistung und die entsprechende Temperatur auf der Oberfläche des Heizelements bereitzustellen.

Das erste Patent (US-Patent Nr. 25532) für das Heizelement wurde am 20. September 1859 an George Simpson erteilt.

Die Hauptteile des Heizelements:

• 1 – Rohr;

• 2 – Heizelement;

• 3 – Isolierschicht;

• 4 – Kontaktgruppe.

Rohre von schlecht freigelegt Korrosion von Metallen Es wird üblicherweise zur Herstellung von Heizelementen verwendet, die zum Erhitzen nicht aggressiver Medien bestimmt sind. Am häufigsten sind Metallrohre von Heizelementen in Haushaltsheizgeräten und einigen Industrieanlagen zu finden.

Glas ist chemisch nahezu inert, weshalb Glasröhren in Heizelementen von Industrieanlagen zur Beheizung chemisch aggressiver Umgebungen verwendet werden. Glasröhren finden sich auch in Haushaltsöfen und Infrarotsaunen. Keramikpfeifen oder Edelmetallpfeifen sind äußerst selten und gelten bei besonderen Anlässen eher als Ausnahme.

Je nach Verwendungszweck des Heizelements kann der Rohrdurchmesser 6 bis 24 mm betragen.

Als Material für das Heizelement des Heizelements werden häufig Metalllegierungen mit hohem elektrischem Widerstand wie Konstantan und Nichrom verwendet. In besonderen Fällen werden spezielle Keramiken oder andere besondere Materialien verwendet.

Die Funktion der Isolierschicht besteht darin, den Kontakt der Spirale (oder des Gewindes) mit dem Rohr zu verhindern und gleichzeitig die Wärmeenergie möglichst effizient auf die Rohroberfläche zu übertragen.

Um das Heizelement an den Stromkreis anzuschließen, wird eine Kontaktgruppe verwendet. Dabei handelt es sich in der Regel um leitende Anschlüsse, die sich auf isolierenden Einsätzen befinden. Dabei kann die Konfiguration der Anschlüsse einseitig oder zweiseitig erfolgen. Im ersten Fall befinden sich die Kontaktdrähte auf einer Seite des Heizelements, im zweiten Fall auf beiden Seiten.

Einzelne Heizelementgruppen werden beispielsweise ab 2000 mit Zusatzelementen ausgestattet.Die Heizelemente von Geschirrspül- und Waschmaschinen verfügen zwangsläufig über einen Thermoschutz, und die Heizelemente von Boiler-Warmwasserbereitern werden durch eine Magnesiumanodenstange ergänzt, um die Lebensdauer der Heizelemente zu verlängern.

Was sind die Heizelemente je nach Einsatzzweck?

Luftheizelemente

Solche Heizelemente sind die Grundlage für Industrie- und Haushaltslufterhitzer, Luftschleier, Konvektoren und Trockenkammern. Sie sind glatt röhrenförmig oder gerippt und gebogen. Ihre Temperatur kann 450 °C erreichen.

Lamellenheizelemente sind hauptsächlich zum Erhitzen bewegter oder ruhender Luft gedacht, können aber in seltenen Fällen auch zum Erhitzen von Flüssigkeiten verwendet werden. Konstruktiv besteht das Lamellenheizelement aus einem doppelendigen Rohr mit kreisförmigem Querschnitt, an dessen aktiver Oberfläche die Lamellen fest anliegen.

Die Lamellen bestehen aus einem gewellten Stahlband, das spiralförmig um das Rohr gewickelt ist. Das Band ist etwa 0,3 mm dick und 10 mm breit. Um den Wärmeausdehnungskoeffizienten überall gleich zu halten, verwenden Sie einen Streifen aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl.

Durch die Lamellen entsteht eine große Fläche, wodurch die Belastung des Heizelements im Vergleich zur Ausführung des Heizelements ohne Lamellen um das bis zu 2,5-fache reduziert wird. Die Länge eines solchen Heizelements beträgt 32 cm bis 1 Meter und die Form kann gerade oder U-förmig sein.

Heizelemente für Wasser

Diese Heizelemente werden in Boilern, Autoklaven, Wasch- und Spülmaschinen usw. eingesetzt, wo sie Wasser (flüssiges Medium) auf bis zu 100 °C erhitzen.Wenn schwerwiegendere Probleme gelöst werden müssen, werden Heizelementblöcke verwendet, um eine höhere Heizleistung zu erzielen.

Für den häuslichen Gebrauch (zum Beispiel bei Heizkesseln) muss das Heizelement mit einem Thermostat ausgestattet sein, damit die Wassertemperatur 80 °C nicht überschreitet, dies ist unter anderem notwendig, um Strom zu sparen. Zum Schutz vor dem Eindringen von Feuchtigkeit sind die Enden der Wasserheizelemente zuverlässig abgedichtet und die Kontaktschienen von einer dichten isolierenden dielektrischen Hülle umgeben.

Die Heizelemente sind flexibel

In heißen Anlagen und Formen sind flexible Heizelemente sinnvoll und einfach nicht zu ersetzen. Sie haben den Vorteil, dass sie in jede beliebige Form gebogen werden können und die Oberfläche gleichmäßig erwärmt wird. Ohne die geformten Heizelemente ist eine Schleifenheizung oder eine Erwärmung von Heißkanalsystemen nicht möglich. Die flexiblen Heizelemente sind in verschiedenen Größen erhältlich und passen bequem in Kanäle.

Besonders hervorzuheben sind flexible Heizelemente für Fußbodenheizungen – Heizkabel. Eine eigene Klasse flexibler Heizelemente ist ein selbstregulierendes Kabel.

Heizpatronen

Sie werden in Industrieanlagen eingesetzt. Kompakte Heizpatronen werden bei der Verarbeitung von Polymermaterialien eingesetzt, Spritzpressendüsen werden mit Heizpatronen ausgestattet, Verpackungsmaschinen werden mit Heizpatronen verklebt.

Der Einsatzbereich von Heizpatronen ist sehr breit: Gießerei, Schuhindustrie, Herstellung von Labor- und Medizingeräten, Automobil- und Holzindustrie usw. Die Befestigung der Heizelemente erfolgt mittels Leisten und Beschlägen.