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La science du chauffage : types d'éléments chauffants à résistance électrique

AAu cœur de tout radiateur électrique se trouve un élément chauffant. Quelle que soit sa taille, qu'il soit radiant, à bain d'huile ou à air pulsé, il abrite un élément chauffant dont la fonction est de convertir l'électricité en chaleur.

SParfois, on peut voir l'élément chauffant, rougeoyant à travers une grille de protection. D'autres fois, il est dissimulé à l'intérieur, protégé par des boîtiers en métal et en plastique, mais diffuse néanmoins de la chaleur. La composition et la conception de l'élément chauffant influencent directement le bon fonctionnement et la durée de vie du radiateur.

Fil de résistance

BJusqu'à présent, les matériaux les plus couramment utilisés pour les éléments chauffants sont les fils ou rubans métalliques, généralement appelés fils résistifs. Ceux-ci peuvent être enroulés serrés ou utilisés en bandes plates, selon la configuration de l'appareil. Plus le fil est long, plus il génère de chaleur.

Tbien que divers alliages soient utilisés pour des applications spécialisées,Nichromereste le plus populaire utilisé pour les radiateurs d'appoint et autres petits appareils électroménagers.Le Nichrome 80/20 est un alliage composé de 80 % de nickel et de 20 % de chrome.Ces qualités en font un bon élément chauffant :

  1. Résistance relativement élevée
  2. Facile à travailler et à façonner
  3. Ne s'oxyde pas et ne se détériore pas à l'air, il dure donc plus longtemps
  4. Ne se dilate pas beaucoup lorsqu'il chauffe
  5. Point de fusion élevé d'environ 2550°F (1400°C)

OLes autres alliages couramment utilisés dans les éléments chauffants comprennent le Kanthal (FeCrAl) et le Cupronickel (CuNi), bien qu'ils ne soient pas couramment utilisés dans les radiateurs d'appoint.

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Radiateurs en céramique

RRécemment, les éléments chauffants en céramique ont gagné en popularité. Ils fonctionnent selon le même principe de résistivité électrique que les fils résistifs, à la différence que le métal est remplacé par des plaques en céramique PTC.

PLa céramique TC (généralement du titanate de baryum, BaTiO3) doit son nom à son coefficient de résistance thermique positif, ce qui signifie que sa résistance augmente avec la chaleur. Cette propriété auto-limitante agit comme un thermostat naturel : la céramique chauffe rapidement, mais stagne une fois une température prédéfinie atteinte. Lorsque la température augmente, la résistance augmente, ce qui entraîne une diminution de la puissance calorifique. Cela permet un chauffage uniforme sans variation de puissance.

TLes avantages des radiateurs en céramique comprennent :

  1. Échauffement rapide
  2. Faible température de surface, risque d'incendie réduit
  3. Longue vie
  4. Fonction d'autorégulation

IDans la plupart des radiateurs d'appoint, les panneaux en céramique sont disposés en nid d'abeille et fixés à des déflecteurs en aluminium qui dirigent la chaleur hors du radiateur vers l'air, avec ou sans l'aide d'un ventilateur.

 

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Lampes chauffantes radiantes ou infrarouges

TLe filament d'une ampoule électrique fonctionne comme un fil résistif, mais en tungstène pour augmenter le rendement lumineux lorsqu'il est chauffé (c'est-à-dire incandescent). Le filament chaud est enfermé dans du verre ou du quartz, rempli de gaz inerte ou vidé d'air afin de le protéger de l'oxydation.

Idans un radiateur d'appoint, le filament de la lampe chauffante est généralementNichrome, et l'énergie y circule à une puissance inférieure à la puissance maximale, de sorte que le filament émet des infrarouges plutôt que de la lumière visible. De plus, la gaine en quartz est souvent teintée en rouge afin de réduire la quantité de lumière visible émise (ce qui serait douloureux pour les yeux, sinon). L'élément chauffant est généralement soutenu par un réflecteur qui dirige la chaleur dans une seule direction.

TLes avantages des lampes à chauffage radiant sont :

  1. Pas de temps de chauffe, vous vous sentez immédiatement plus chaud
  2. Fonctionne silencieusement, car il n'y a pas d'air chaud nécessitant un ventilateur
  3. Fournir un chauffage localisé dans les zones ouvertes et à l'extérieur, où l'air chaud se dissiperait

NQuel que soit le type de résistance de votre radiateur, tous présentent un avantage : leur efficacité est proche de 100 %. Cela signifie que toute l'électricité entrant dans la résistance est convertie en chaleur pour votre espace. Un avantage que tout le monde apprécie, surtout au moment de payer ses factures !

 


Date de publication : 29 décembre 2021