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난방의 과학: 전기 저항 발열체의 종류

A모든 전기 히터의 핵심에는 발열체가 있습니다. 히터의 크기나 복사열 방식, 기름식, 팬 방식 등 종류에 상관없이, 내부에는 전기를 열로 변환하는 발열체가 있습니다.

S때로는 보호 덮개를 통해 빨갛게 달아오른 발열체를 볼 수 있습니다. 또 어떤 경우에는 금속과 플라스틱 케이스에 숨겨져 있지만, 그럼에도 불구하고 열을 발생시키고 있습니다. 발열체의 재질과 설계 방식은 히터의 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

저항선

B지금까지 발열체에 가장 일반적으로 사용되는 재료는 금속선 또는 리본 형태의 저항선입니다. 이러한 저항선은 기기의 구성에 따라 촘촘하게 감거나 평평한 스트립 형태로 사용할 수 있습니다. 전선의 길이가 길수록 더 많은 열을 발생시킵니다.

T특수 용도에는 다양한 합금이 사용되지만,니크롬난방기 및 기타 소형 가전제품에 가장 널리 사용되는 연료입니다.니크롬 80/20은 니켈 80%와 크롬 20%로 이루어진 합금입니다.이러한 특성 덕분에 우수한 발열체로 사용할 수 있습니다.

  1. 상대적으로 높은 저항
  2. 다루기 쉽고 모양을 만들기도 쉽습니다.
  3. 공기 중에서 산화되거나 변질되지 않으므로 수명이 더 깁니다.
  4. 가열해도 크게 팽창하지 않습니다.
  5. 약 2550°F(1400°C)의 높은 융점

O발열체에 흔히 사용되는 합금으로는 칸탈(FeCrAl)과 구리니켈(CuNi)이 있지만, 이러한 합금은 전기난로에는 일반적으로 사용되지 않습니다.

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세라믹 히터

R최근 세라믹 발열체가 인기를 얻고 있습니다. 이 발열체는 저항선과 동일한 전기 저항 원리를 이용하지만, 금속 대신 PTC 세라믹 판을 사용합니다.

PTC 세라믹(일반적으로 바륨 티타네이트, BaTiO3)은 열저항 계수가 양수이기 때문에 이러한 이름이 붙었습니다. 즉, 가열될수록 저항이 증가한다는 뜻입니다. 이러한 자체 제한 특성은 자연적인 온도 조절 장치 역할을 합니다. 세라믹 소재는 빠르게 가열되지만, 미리 정해진 온도에 도달하면 온도가 일정하게 유지됩니다. 온도가 상승하면 저항이 증가하여 열 출력이 감소합니다. 따라서 출력 변화 없이 균일한 가열이 가능합니다.

T세라믹 히터의 장점은 다음과 같습니다.

  1. 빠른 워밍업
  2. 표면 온도가 낮아 화재 위험이 감소합니다.
  3. 긴 수명
  4. 자기 조절 기능

I대부분의 전기난로에서는 세라믹 패널이 벌집 모양으로 배열되어 있으며, 알루미늄 칸막이에 부착되어 팬의 도움 여부와 관계없이 히터에서 발생하는 열을 공기 중으로 방출합니다.

 

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복사열 또는 적외선 열 램프

T전구의 필라멘트는 저항선과 같은 역할을 하지만, 가열될 때(즉, 백열될 때) 빛의 출력을 높이기 위해 텅스텐으로 만들어집니다. 뜨거운 필라멘트는 유리나 석영으로 둘러싸여 있으며, 산화를 방지하기 위해 불활성 가스로 채워지거나 공기가 제거된 상태입니다.

I전기난로에서 열 램프 필라멘트는 일반적으로 다음과 같습니다.니크롬또한, 최대 출력보다 낮은 에너지가 공급되므로 필라멘트는 가시광선 대신 적외선을 방출합니다. 더불어, 석영 외피는 가시광선 방출량을 줄이기 위해 종종 붉은색으로 착색됩니다 (그렇지 않으면 눈에 자극적일 수 있습니다). 발열체 뒤쪽에는 일반적으로 열을 한 방향으로 집중시키는 반사판이 있습니다.

T복사열 램프의 장점은 다음과 같습니다.

  1. 예열 시간이 필요 없이 즉시 따뜻함을 느낄 수 있습니다.
  2. 팬이 필요 없는 뜨거운 공기가 발생하므로 조용하게 작동합니다.
  3. 따뜻한 공기가 발산될 수 있는 개방된 공간이나 실외에 부분 난방을 제공하십시오.

N히터의 발열체 종류와 상관없이 모든 전기 저항 히터에는 한 가지 공통적인 장점이 있습니다. 바로 효율이 거의 100%에 가깝다는 것입니다. 즉, 저항기에 입력되는 모든 전기가 공간을 따뜻하게 해주는 열로 변환된다는 뜻입니다. 특히 전기 요금을 절약할 수 있다는 점에서 이는 누구에게나 반가운 장점입니다!

 


게시 시간: 2021년 12월 29일