Ο ηλεκτρικός θερμαντήρας είναι ένας πολύ δημοφιλής ηλεκτρικός εξοπλισμός θέρμανσης, ο οποίος μπορεί να παράγει τεράστια θερμότητα μέσω ηλεκτρικών θερμαντικών στοιχείων για την επίτευξη του σκοπού της παροχής ανθρώπων για χρήση. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στη χημική και πετρελαιοβιομηχανία, τη στρατιωτική βιομηχανία, τη θέρμανση εσωτερικού χώρου και άλλους τομείς. Ποιες είναι λοιπόν οι μέθοδοι θέρμανσης της ηλεκτρικής θέρμανσης;
Θέρμανση με αντίσταση
Το φαινόμενο Joule του ηλεκτρικού ρεύματος χρησιμοποιείται για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα για τη θέρμανση αντικειμένων. Συνήθως χωρίζεται σε θέρμανση άμεσης αντίστασης και θέρμανση έμμεσης αντίστασης. Η τάση τροφοδοσίας του πρώτου εφαρμόζεται απευθείας στο θερμαινόμενο αντικείμενο και όταν ρέει ρεύμα, το ίδιο το θερμαινόμενο αντικείμενο (όπως ένα ηλεκτρικά θερμαινόμενο σίδερο) θερμαίνεται. Ένα αντικείμενο που μπορεί να θερμανθεί απευθείας με αντίσταση πρέπει να είναι αγωγός, αλλά με υψηλή ειδική αντίσταση. Δεδομένου ότι η θερμότητα παράγεται από το ίδιο το θερμαινόμενο αντικείμενο, ανήκει στην εσωτερική θέρμανση και η θερμική απόδοση είναι υψηλή. Η θέρμανση έμμεσης αντίστασης πρέπει να είναι κατασκευασμένη από ειδικά κράματα ή μη μεταλλικά υλικά για την κατασκευή θερμαντικών στοιχείων, τα οποία παράγουν θερμική ενέργεια και μεταδίδουν στο θερμαινόμενο αντικείμενο μέσω ακτινοβολίας, μεταφοράς και αγωγιμότητας. Δεδομένου ότι το θερμαινόμενο αντικείμενο και το θερμαντικό στοιχείο χωρίζονται σε δύο μέρη, ο τύπος του θερμαινόμενου αντικειμένου γενικά δεν είναι περιορισμένος και εύκολος στη χρήση.
Επαγωγική θέρμανση
Η θερμική επίδραση του ίδιου του αγωγού θερμαίνεται από το επαγόμενο ρεύμα (δινορεύμα) που παράγεται από τον αγωγό σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με τις διαφορετικές απαιτήσεις της διαδικασίας θέρμανσης, η συχνότητα τροφοδοσίας AC που χρησιμοποιείται στην επαγωγική θέρμανση είναι συχνότητα ισχύος (50~60 kHz), μεσαία συχνότητα (60~10000 Hz) και υψηλή συχνότητα (μεγαλύτερη από 10000 Hz). Η τροφοδοσία συχνότητας ισχύος χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία τροφοδοσίας εναλλασσόμενου ρεύματος, οι περισσότερες χώρες στην παγκόσμια συχνότητα ισχύος είναι 50 Hz. Η τάση που εφαρμόζεται στη συσκευή επαγωγής από το τροφοδοτικό συχνότητας ισχύος για επαγωγική θέρμανση πρέπει να είναι ρυθμιζόμενη. Σύμφωνα με την ισχύ του εξοπλισμού θέρμανσης και τη χωρητικότητα του δικτύου τροφοδοσίας, το τροφοδοτικό (6~10 kV) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παροχή ρεύματος μέσω του μετασχηματιστή. Η συσκευή θέρμανσης μπορεί επίσης να συνδεθεί απευθείας στο δίκτυο χαμηλής τάσης 380 volt.
Θέρμανση τόξου
Θέρμανση αντικειμένων χρησιμοποιώντας τις υψηλές θερμοκρασίες που δημιουργούνται από ένα ηλεκτρικό τόξο. Το τόξο είναι μια εκκένωση αερίου μεταξύ δύο ηλεκτροδίων. Η τάση του τόξου δεν είναι υψηλή αλλά το ρεύμα είναι μεγάλο και το ισχυρό του ρεύμα διατηρείται από μεγάλο αριθμό ιόντων που εξατμίζονται στο ηλεκτρόδιο, έτσι το τόξο επηρεάζεται εύκολα από το περιβάλλον μαγνητικό πεδίο. Όταν σχηματίζεται τόξο μεταξύ των ηλεκτροδίων, η θερμοκρασία της στήλης τόξου μπορεί να φτάσει τα 3000~6000K, η οποία είναι κατάλληλη για τήξη μετάλλων σε υψηλή θερμοκρασία.
Θέρμανση με δέσμη ηλεκτρονίων
Τα ηλεκτρόνια που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα υπό τη δράση ενός ηλεκτρικού πεδίου χρησιμοποιούνται για να βομβαρδίσουν την επιφάνεια ενός αντικειμένου και να το θερμάνουν. Το κύριο συστατικό για τη θέρμανση με δέσμη ηλεκτρονίων είναι η γεννήτρια δέσμης ηλεκτρονίων, γνωστή και ως πιστόλι ηλεκτρονίων. Το όπλο ηλεκτρονίων αποτελείται κυρίως από κάθοδο, πολυηλεκτρόδιο δέσμης, άνοδο, ηλεκτρομαγνητικό φακό και πηνίο εκτροπής. Η άνοδος είναι γειωμένη, η κάθοδος συνδέεται στην αρνητική υψηλή θέση, η δέσμη εστίασης είναι συνήθως το ίδιο δυναμικό με την κάθοδο και σχηματίζεται ένα επιταχυνόμενο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ της καθόδου και της ανόδου. Τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο επιταχύνονται σε πολύ υψηλή ταχύτητα υπό τη δράση του επιταχυνόμενου ηλεκτρικού πεδίου, εστιάζονται από τον ηλεκτρομαγνητικό φακό και στη συνέχεια ελέγχονται από το πηνίο εκτροπής, έτσι ώστε η δέσμη ηλεκτρονίων να εκτοξεύεται προς το θερμαινόμενο αντικείμενο σε μια ορισμένη κατεύθυνση. .
Υπέρυθρη θέρμανση
Χρησιμοποιώντας αντικείμενα υπέρυθρης ακτινοβολίας, το αντικείμενο απορροφά τις υπέρυθρες ακτίνες, μετατρέπει την ενέργεια ακτινοβολίας σε θερμική ενέργεια και τη θερμαίνει.
Θέρμανση μέσων
Τα ηλεκτρικά πεδία υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση μονωτικών υλικών. Το κύριο αντικείμενο θέρμανσης είναι το διηλεκτρικό. Όταν το διηλεκτρικό τοποθετηθεί σε ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο, θα πολωθεί επανειλημμένα (το φαινόμενο ότι το διηλεκτρικό έχει ίση ποσότητα φορτίου αντίθετη πολικότητα στην επιφάνεια ή στο εσωτερικό του υπό τη δράση του ηλεκτρικού πεδίου), μετατρέποντας έτσι την ηλεκτρική ενέργεια σε το ηλεκτρικό πεδίο σε θερμική ενέργεια.
