Elektrische Heizsysteme
Einführung zu elektrischen Heizsystemen
Elektrische Heizelemente (elektrische Heizelemente) lassen sich in Prozessen einsetzen, wo die Temperatur eines Objekts oder Prozesses erhöht werden soll. So muss beispielsweise Schmieröl erwärmt werden, bevor es einer Maschine zugeführt wird. Ebenso kann es erforderlich sein, ein Rohr mittels Begleitheizung vor Frost zu schützen. Elektrische Heizungen basieren auf der Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme. Diese Wärme wird dann durch die verschiedenen Formen der Wärmeübertragung auf den Prozess übertragen.
Weitere Informationen über Heizelemente
Arten der Wärmeübertragung
1. Konvektion
2. Wärmeleitung
3. Strahlung
Arten der Wärmeübertragung
Konvektion: Von konvektiver Wärmeübertragung (Wärmeströmung) spricht man, wenn die Wärme mithilfe von zirkulierenden Fluiden (d. h. Flüssigkeiten oder Gasen) zugeführt wird. Es gibt zwei Hauptarten der konvektiven Wärmeübertragung: die natürliche und die erzwungene Konvektion. Natürliche Konvektion bedeutet, dass das Fluid aufgrund bestehender Temperaturgefälle von sich aus fließt. Beispielsweise steigt warme Luft nach oben, während kalte Luft nach unten sinkt. Somit beschreibt die natürliche Konvektion in diesem Fall die Tendenz der warmen Luft, sich über die kalte Luft zu schieben. Bei in Bewegung befindlicher Luft wird ein Teil der Wärme aus der warmen Luft auf die kältere Luft übertragen. Die erzwungene Konvektion tritt dann auf, wenn eine Strömung eines Fluids durch eine externe Kraft hervorgerufen wird. Beispiele hierfür wären Lüfter oder Rührwerke zur Bewegung gasförmiger bzw. flüssiger Fluide.
Wärmeleitung: Die Wärmeleitung ist die meistverwendete Form der Wärmeübertragung innerhalb von Festkörpern. Wird Wärme auf einen Festkörper übertragen, so steigen Temperatur und Gitterschwingungsfrequenz der mikroskopisch kleinen Atome (Teilchen), aus denen der Festkörper besteht. Die Energie der Schwingungen überträgt sich auf die benachbarten Atome, die sich dann ebenfalls erwärmen. Eine Heizung auf der Basis der Wärmeleitung kommt vor allem bei Festkörpern zum Einsatz, denn diese weisen auf molekularer Ebene eine dichte, regelmäßige Struktur auf.
Strahlung: Unter Wärmestrahlung versteht man die Wärmeübertragung mittels elektromagnetischer Wellen. Jeder Gegenstand mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunkts strahlt aufgrund der Zufallsbewegung seiner Teilchen Wärmeenergie ab. Die Abgabe der Wärmeenergie erfolgt dabei über elektromagnetische Wellen, die das Objekt ausstrahlt. Die Energie dieser Wellen erwärmt die umgebenden Gegenstände, Flüssigkeiten und Gase. Bekannte Beispiele für die Wärmestrahlung sind die wärmende Wirkung des Sonnenlichts und das Backen bzw. Braten von Speisen in einem herkömmlichen Backofen.
Wählen Sie das ideale Heizelement für Ihre Anwendung
Heizband
Ein Heizband wird flach auf einer Oberfläche montiert, um entweder die Oberfläche oder die umgebende Luft aufzuheizen. Rippenheizbänder weisen zur Verbesserung der Wärmeabgabe Rippen auf.
Ringheizelemente
Ein Ringheizelement ist ein speziell für die Beheizung runder Formen gestalteter Heizbandtyp. Er findet Verwendung auf Behälterböden, in Gesenken oder Gießformen.
Tauchheizkörper
Ein Tauchheizkörper dient der direkten Beheizung von Flüssigkeiten, Ölen oder anderen zähflüssigen Medien. Tauchheizkörper werden im Hohlraum des Tanks montiert, der die Flüssigkeiten aufnimmt. Weil das Heizelement im direkten Kontakt mit dem Medium steht, stellen sie eine effiziente Methode zur Flüssigkeitsbeheizung dar. Für die Montage von Tauchheizkörpern in Speichern gibt es eine ganze Reihe von Optionen.
Rohrheizkörper
Ein Rohrheizkörper wird normalerweise für das Beheizen von Luft, Gasen oder Flüssigkeiten durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung verwendet. Ein Vorteil der Rohrheizkörper sind die möglichen vielfältigen Querschnitte und Rohrverlaufsformen, durch die sich die Beheizung im speziellen Anwendungsfall optimieren lässt.
Kanallufterhitzer
Ein Kanallufterhitzer wird zur Beheizung der durch einen Luftkanal strömenden Luft verwendet. Kanallufterhitzer gibt es in quadratischer, runder und Spiralform sowie weiteren Ausführungen, die einfach in HKL- und Industrieluftkanälen zu montieren sind.
Flexible Heizsysteme
Ein flexibles Heizelement kann sich der zu beheizenden Oberfläche anpassen. Dies ermöglicht einen optimalen Kontakt und damit eine optimale Wärmeübertragung. Flexible Heizsysteme werden zumeist verwendet, um sie um Rohre, Behälter, Fässer oder Körper mit unregelmäßiger Form zu wickeln.
Fassheizungen
Ein Fassheizelement - oder Behälterheizelement - dient der Beheizung von Flüssigkeitsfässern, -behältern oder Gasflaschen. Behälterheizelemente umschließen einen Behälter oder ein Fass und halten es warm. Andere Arten von Fassheizelementen, wie flexible Silikonheizelemente, sind fest mit dem Fass verbunden.
Häufig gestellte Fragen
Was ist bei der Auswahl eines Heizelements zu beachten?
Bei der Auswahl des zu verwendenden Heizelements sind unbedingt die Besonderheiten der vorliegenden Anwendung zu berücksichtigen. Von vorrangiger Bedeutung sind die Art des zu beheizenden Mediums und die erforderliche Heizleistung. So sind einige Heizelemente speziell für den Einsatz mit Ölen oder viskosen bzw. aggressiven Lösungen konzipiert. Andererseits sind nicht alle Heizelemente für jedes Medium geeignet. Wichtig ist, dass das erforderliche Heizelement während des Prozesses nicht beschädigt wird. Weiterhin ist es notwendig, ein passend dimensioniertes elektrisches Heizelement auszuwählen. Es ist sicherzustellen, dass Spannung und Leistung des Heizelement richtig ermittelt und überprüft werden. Eine unbedingt zu beachtende Größe ist die Leistungsdichte. Die Leistungsdichte beschreibt die Wärmeabgabe pro Quadratzoll der Heizfläche. Diese Größe gibt an, mit welcher Intensität die Wärmeübertragung erfolgt.
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