电加热：优点和应用

什么是电加热？

电能通过阻碍电流自由流动而转化为热量的过程称为电加热。

当电流通过任何电阻为R欧姆的电路时，电路中消耗的功率等于$\mathit{I^{\mathrm{2}}R}$瓦特。如果电流持续t 秒，则电路中消耗的电能等于$\mathit{I^{\mathrm{2}}Rt}$焦耳。此能量转化为热量，并计算为$\mathit{I^{\mathrm{2}}Rt}/4.2$卡路里，其中4.2是一个常数，称为热功当量。

由于目前电能成本低廉且易于获取，因此利用电产生的热量始终是一种经济的选择。

电加热的优点

与其他加热方法（如燃油、燃煤或燃气加热）相比，电加热的主要优点如下：

  • 无污染

    电加热提供清洁的环境。因为没有煤尘或烟雾，操作人员的手在操作电加热设备时不会变黑。此外，没有烟道气体不会导致大气污染，并且没有通过烟雾或烟道气体造成的热量损失。在电加热中，不会产生令人不快的噪音，并且辐射损失非常低。

  • 均匀加热

    在电感应加热的情况下，热量可以在工件内部产生，从而导致工件均匀加热。

  • 易于控制

    电加热可以即时启动或在需要的时间停止，并在关闭和加热电路冷却之间保持时间间隔。通过电加热，自动切换控制也是可能的。

  • 温度可控

    在电加热的情况下，温度可以非常精确地控制，例如在±5°C以内，这在非电加热过程中是不可能的。

  • 自动保护

    电加热非常安全并且反应迅速。这是因为，电加热通过使用快速控制装置提供过电流和过热保护。

  • 更经济

    电炉不需要很大的安装空间，不需要储存煤炭和木材，不需要建造烟囱，也不需要额外的隔热材料。所有这些因素使得电加热与非电加热相比更经济。

    此外，电加热设备更便宜，并且不需要太多熟练人员进行操作和维护。

  • 最高的利用效率

    电加热产生的热量不会通过烟囱和其他副产品浪费，而大部分产生的热量（高达75%到100%）都被被电加热的材料所利用。

  • 加热不良的热导体和电导体

    电加热可用于加热不良的热导体和电导体，例如木材、塑料和烘焙食品等。

电加热的应用

电加热广泛应用于家庭、商业和工业应用中的各种加热过程中，其中一些列出如下：

家用和商业应用

  • 电加热器，例如房间加热器、用于热水加热的浸没式加热器、用于烹饪的热板等。

  • 电熨斗

  • 电热水壶和咖啡壶

  • 爆米花机

  • 用于烘干湿头发或实验室设备的热风干燥机

  • 电烤箱/电烤炉/电烤面包机

工业应用

  • 用于金属提取或提纯的熔化。

  • 用于各种工艺的热处理，例如硬化、正火、退火、回火、焊接、钎焊、连接、渗碳等。

  • 铜导体的搪瓷。

  • 涂漆表面的热处理。

  • 胶合板的制作。

  • 饼干、面包等的制作。

  • 陶器或绝缘体或卫生洁具的烘焙。

  • 用于制造玻璃器具等的玻璃成型。

更新时间： 2022年2月23日

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