Elektrische Heizelemente sind Materialien oder Geräte, die elektrische Energie durch das Prinzip der Joule-Heizung direkt in Wärme oder thermische Energie umwandeln. Joulesche Wärme ist das Phänomen, bei dem ein Leiter aufgrund des Stromflusses Wärme erzeugt. Wenn ein elektrischer Strom durch ein Material fließt, kollidieren Elektronen oder andere Ladungsträger mit Ionen oder Atomen im Leiter, was zu Reibung auf atomarer Ebene führt. Diese Reibung äußert sich dann als Wärme. Das Joule-Lenz-Gesetz wird verwendet, um die Wärme zu beschreiben, die durch einen elektrischen Strom in einem Leiter erzeugt wird. Dies wird dargestellt als: P=IV oder P=I ² R
Nach diesen Gleichungen hängt die erzeugte Wärme vom Strom, der Spannung oder dem Widerstand des Leitermaterials ab. Der Widerstand ist ein entscheidender Faktor bei der Auslegung des gesamten elektrischen Heizelements.
Der Wirkungsgrad elektrischer Heizelemente liegt gewissermaßen bei nahezu 100 %, da die gesamte zugeführte Energie in die erwartete Form umgewandelt wird. Elektrische Heizelemente können nicht nur Wärme, sondern auch Energie durch Licht und Strahlung übertragen. Betrachtet man das gesamte Heizsystem, entsteht der Verlust durch die Wärmeabgabe der Prozessflüssigkeit oder des Heizgeräts selbst an die Außenumgebung.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16.09.2023
