Elektrische Heizelemente sind Materialien oder Geräte, die elektrische Energie nach dem Prinzip der Joule-Wärme direkt in Wärme oder thermische Energie umwandeln. Joule-Wärme ist das Phänomen, bei dem ein Leiter durch den Fluss von elektrischem Strom Wärme erzeugt. Fließt elektrischer Strom durch ein Material, stoßen Elektronen oder andere Ladungsträger mit Ionen oder Atomen im Leiter zusammen, was zu Reibung auf atomarer Ebene führt. Diese Reibung äußert sich dann in Wärme. Das Joule-Lenz-Gesetz wird verwendet, um die durch elektrischen Strom in einem Leiter erzeugte Wärme zu beschreiben. Dies wird wie folgt dargestellt: P=IV oder P=I ² R
Gemäß diesen Gleichungen hängt die erzeugte Wärme von Stromstärke, Spannung oder Widerstand des Leitermaterials ab. Der Widerstand ist ein entscheidender Faktor bei der Konstruktion des gesamten elektrischen Heizelements.
Der Wirkungsgrad elektrischer Heizelemente liegt praktisch bei 100 %, da die gesamte bereitgestellte Energie in die gewünschte Form umgewandelt wird. Elektrische Heizelemente können nicht nur Wärme, sondern auch Energie durch Licht und Strahlung übertragen. Im gesamten Heizsystem entsteht der Verlust durch die Wärmeabgabe des Prozessmediums oder des Heizgeräts selbst an die Umgebung.
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Veröffentlichungszeit: 16. September 2023
