Η επιστήμη πίσω από την ηλεκτρική θέρμανση και άνεση.

Ο σύγχρονος τρόπος ζωής έχει αναπτυχθεί κυρίως εξαρτώμενος από ηλεκτρικά είδη θέρμανσης, καθώς παρέχουν άνεση και ζεστασιά καθ' όλη τη διάρκεια της χειμερινής περιόδου. Η γνώση της επιστήμης πίσω από αυτά τα αγαθά μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε τη χρησιμότητά τους.
Η μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμότητα είναι ο πυρήνας της ηλεκτρικής θέρμανσης. Διαφορετικά εξαρτήματα θέρμανσης επιτρέπουν σε κάποιον να το κάνει αυτό. Για ορισμένες ηλεκτρικές κουβέρτες και θερμαντήρες χώρου, για παράδειγμα, το σύρμα nichrome είναι ένα τυπικό στοιχείο θέρμανσης. Υψηλή αντίσταση στη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος, το νιχρώμιο είναι ένα κράμα νικελίου και χρωμίου. Η αντίσταση στο νιχρώμιο καλώδιο το θερμαίνει όταν το ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό βασίζεται στον νόμο θέρμανσης του Joule, ο οποίος υποστηρίζει ότι η αντίσταση του αγωγού, το τετράγωνο του ρεύματος που τον διέρχεται και η διάρκεια του ρεύματος καθορίζουν άμεσα τη θερμότητα που παράγεται σε έναν αγωγό.
Οι ηλεκτρικές κουβέρτες προορίζονται να μεταδώσουν αυτή τη θερμότητα δίκαια. Προσεκτικά περιστρεφόμενα μέσα στο πανί με μοτίβο που εγγυάται σταθερή κάλυψη είναι τα καλώδια θέρμανσης. Συνήθως, το ύφασμα είναι κατασκευασμένο από συνδυασμούς υλικών που είναι ισχυροί αγωγοί της θερμότητας και απαλό στο δέρμα. Αυτό βοηθά τη θερμότητα να φτάσει από τα καλώδια στον χρήστη πολύ γρήγορα. Οι ρυθμίσεις κινητής θερμότητας των ηλεκτρικών κουβερτών ελέγχουν την ποσότητα του ρεύματος που διέρχεται από τα καλώδια θέρμανσης τους. Μια χαμηλότερη ρύθμιση θερμότητας μειώνει το ρεύμα, το οποίο παράγει ένα πιο ήπιο αποτέλεσμα θέρμανσης. μια υψηλότερη ρύθμιση θερμότητας αυξάνει το ρεύμα και επομένως την παραγωγή θερμότητας. Αυτό επιτρέπει στους χρήστες να προσαρμόζουν τη ζεστασιά ώστε να ταιριάζει στο επίπεδο άνεσης και στη θερμοκρασία περιβάλλοντος.
Αν και έχουν επιπλέον χαρακτηριστικά για αποτελεσματική διασπορά θερμότητας, οι θερμαντήρες χώρου χρησιμοποιούν τις ίδιες ιδέες. Ένας ανεμιστήρας οδηγεί ορισμένους θερμαντήρες χώρου για να εκτοξεύσει αέρα πάνω από το θερμαινόμενο στοιχείο. Αυτή η επαγόμενη συναγωγή επιταχύνει τη διανομή του θερμού αέρα σε ένα δωμάτιο. Η κατεύθυνση του ανεμιστήρα και ο σχεδιασμός του περιβλήματος του θερμαντήρα μπορεί να βελτιωθεί για να εγγυηθεί ότι ο ζεστός αέρας φτάνει σε κάθε γωνιά του δωματίου. Αντίθετα, οι υπέρυθρες θερμάστρες χώρου λειτουργούν με ακτινοβολία υπέρυθρου φωτός. Τα πράγματα και οι άνθρωποι στο δωμάτιο απορροφούν αυτή την ακτινοβολία, θερμαίνοντάς τα άμεσα χωρίς να θερμαίνουν αισθητά τον αέρα στο ενδιάμεσο. Ιδιαίτερα σε μεγάλους ανοιχτούς χώρους όπου η απώλεια θερμότητας από την κίνηση του αέρα αποτελεί πρόβλημα, αυτή μπορεί να είναι μια πιο ενεργειακά αποδοτική μέθοδος θέρμανσης.
Αυτές οι ιδέες θέρμανσης χρησιμοποιούνται επίσης σε ηλεκτρικά θερμαινόμενα ρούχα όπως γάντια και γιλέκα. Στρατηγικά τοποθετημένα σε περιοχές όπου η διατήρηση της θερμότητας είναι ζωτικής σημασίας, όπως το στήθος και η πλάτη στα γιλέκα και τα δάχτυλα και η πλάτη των χεριών σε γάντια, βρίσκονται τα θερμαντικά στοιχεία. ο χρήστης ζεστός. Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες αυτών των συσκευών παρέχουν στα θερμαντικά στοιχεία σταθερό ρεύμα. Για να παρέχεται ένα αποδεκτό μήκος χρόνου θέρμανσης προτού απαιτείται επαναφόρτιση, η χωρητικότητα της μπαταρίας και η κατανάλωση ενέργειας των εξαρτημάτων θέρμανσης ταιριάζουν.
Η επιστήμη των υλικών σε συνδυασμό με τις ιδέες της ηλεκτρικής μηχανικής καθορίζουν την επιστήμη που βασίζεται στην ηλεκτρική θέρμανση. Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των εξαρτημάτων θέρμανσης, του τρόπου παροχής θερμότητας και του τρόπου ρύθμισης της θερμοκρασίας βοηθά τους κατασκευαστές να σχεδιάζουν προϊόντα με ευχάριστη και αποτελεσματική ζεστασιά. Αυτά τα προϊόντα -τα οποία κυμαίνονται από τη θέρμανση ενός δωματίου με θερμάστρα έως τη ζεστασιά έξω με θερμαινόμενα ρούχα- βασίζονται σε καθιερωμένες επιστημονικές ιδέες για τη βελτίωση της ανθρώπινης άνεσης κατά τη διάρκεια του κρύου καιρού, είτε αυτό σημαίνει για έναν καλό βραδινό ύπνο με ηλεκτρική κουβέρτα.