Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 27-08-2021

Elektrowarmte

betekenis & definitie

v., door elektrische energie geproduceerde warmte.

Elektrische energie kan op verschillende wijzen in elektrowarmte worden omgezet:

1. door middel van weerstanden;
2. door de elektrische vlamboog;
3. door toepassing van hoogfrequente stromen;
4. door de laagfrequente inductieve gelamelleerde verwarming met gebruikmaking van een gesloten ijzerkern en werkend volgens het transformatorprincipe, waarbij het te verhitten of te smelten materiaal de secundaire stroomkring vormt.

WEERSTANDSVERWARMING

berust op de omstandigheid dat in een weerstand, waar stroom doorheen wordt gezonden, warmte wordt ontwikkeld. De in een weerstand in warmte omgezette energiehoeveelheid per tijdseenheid is gelijk aan U2/R, waarin U het spanningsverschil tussen de aansluitklemmen van de weerstand is en R de grootte van de weerstand. Bij aansluiting op een constante verbruiksspanning, waarbij de weerstand de gehele beschikbare spanning opneemt, is deze energiehoeveelheid dus alleen afhankelijk van R en wel zo, dat de warmtehoeveelheid groter is naarmate R kleiner is. Als gevolg van de warmteontwikkeling in de weerstand ondergaat deze een temperatuurstijging, die blijft doorgaan totdat evenveel warmte wordt afgestaan aan de omgeving door geleiding, convectie (beweging van lucht of water als gevolg van de verwarming) en straling, als er elektrische energie wordt toegevoerd. In vele elektro-ovens bereikt het weerstandsmateriaal zeer hoge temperaturen, vooral in elektrische stralingsovens.

Een uitgebreide toepassing hebben de zgn. infraroodstralers gevonden. Dit zijn verwarmingstoestellen waarbij de in het verwarmingselement geproduceerde warmte in een geconcentreerde bundel wordt uitgestraald, voornamelijk als een kortgolvige infrarode straling met golflengten van 0,8-3 pm, voor een geringer deel zich uitstrekkend tot 10 pm. Een verder voordeel is de geringe warmtetraagheid, zodat de straler na inschakeling onmiddellijk op volle sterkte straalt. Een huishoudelijke toepassing is de infraroodlamp voor plaatselijke verwarming; professioneel vinden infraroodstralers toepassing voor droogprocessen in lakverwerkende textiel-, leder-, papieren houtindustrieën en het voordeel van deze methode is vooral hierin gelegen, dat de droogtijd belangrijk korter is in vergelijking met andere methoden. Op agrarisch gebied worden infraroodstralers gebruikt voor de opfok van biggen en kuikens.

Verdere toepassingen van weerstandsverwarming, waartoe ook alle huishoudelijke verwarmingstoestellen moeten worden gerekend, zijn het gebruik van elektrowarmte in de plantenen fruitteelt voor luchtverwarming en grondverwarming in bakken en kassen. Men gebruikt hiervoor geïsoleerde verwarmingskabels langs de wanden van bakken en kassen of in de grond op een diepte van ca. 20 cm met een onderlinge afstand van eveneens ca. 20 cm. Voor grondverwarming gebruikt men ook stroken kippegaas, die worden ingegraven en dan worden gevoed met zeer lage spanning door een speciale transformator.

VLAMBOOGVERWARMING

vindt o.a. toepassing bij elektrisch booglassen. De met elkaar te verbinden metalen worden door de vlamboog tot smelten gebracht evenals het eventuele lasmateriaal, na stolling vormt het geheel een verbinding. Ten dienste van de metallurgie zijn er vlamboogovens (zie elektro-oven).

HOOGFREQUENTE VERHITTING

is tijdens en na de Tweede Wereldoorlog tot ontwikkeling gekomen. Men maakt hierbij gebruik van wisselstromen van frequenties tot 30 MHz of hoger. Voor de levering van de hoogfrequentie-energie kan men voor frequenties tot ca. 10 kHz (middelfrequenties) nog roterende generatoren, b.v. motorgeneratoren gebruiken. Voor het frequentiegebied boven 10 kHz maakt men gebruik van zgn. buisgeneratoren. Men onderscheidt de inductieve en capacitieve of diëlektrische verwarmingsmethode. Bij de inductieve methode worden in het te verwarmen voorwerp elektrische stromen geïnduceerd.

Bij toepassing van frequenties hoger dan 1000 Hz wordt van een metalen voorwerp alleen de buitenste schil verwarmd. De dikte van de schil, men spreekt van indringdiepte, hangt af van de frequentie, hoe hoger de frequentie hoe kleiner de indringdiepte. Deze methode wordt o.m. toegepast voor het harden van beitelkoppen. Bij de capacitieve methode wordt een niet elektrisch geleidend materiaal tussen twee platen van een condensator gebracht. De platen worden aangesloten op een spanning met hoge frequentie 10-50 MHz, en als gevolg hiervan komen de moleculen van het te verwarmen materiaal in heftige beweging, waardoor warmte-ontwikkeling plaats heeft; een bekend voorbeeld is het luchtdicht in plastic verpakken van levensmiddelen.

< >