Das Heizelement ist der Hauptbestandteil jedes elektrisch wärmeerzeugenden Produkts. Von Haartrocknern über Toaster bis hin zu industriellen Eisenschmelzen, ein elektrisches Heizelement hilft jedem, die richtige Temperatur zu erreichen. Heizelemente werden üblicherweise aus einem metallischen Amalgam namens Nichrom hergestellt. Es gibt viele Arten von Heizelementen, die jedoch alle einem einzigen Zweck dienen. Es gibt andere Materialien, die verwendet werden, um Heizelemente herzustellen, jedes mit einzigartigen Eigenschaften, die einen bestimmten Heizstil unterstützen.
Ein grundlegendes Heizelement ist alles, was Strom durchläuft und auf einen Widerstand stößt und dann Wärme erzeugt. Die abgegebene Wärmemenge hängt von der Strommenge, die durch das elektrische Heizelement fließt, und der Höhe des Widerstands ab. Zum Beispiel gibt ein Element, das viel Strom durchlässt, aber keinen großen Widerstand bietet, eine geringe Wärmemenge ab. Auf der anderen Seite gibt etwas, das viel Strom verbraucht und einen großen Widerstand enthält, mehr Wärme ab.
Nichrom ist das gebräuchlichste Heizelement im Haushalt und kommt in vielen Haushaltsprodukten vor. Normalerweise verwenden Gegenstände wie Toaster, Haartrockner und Heizungen Nichrom-Spulen, um Strom zu leiten und Wärme abzugeben. Nichrom besteht zu 80 Prozent aus Nickel und zu 20 Prozent aus Chrom und ist mit seinem hohen Schmelzpunkt von 1,400 Grad Celsius (2,552 Grad Fahrenheit) ein perfektes elektrisches Heizelement.
Nichrom wird auch in einem röhrenförmigen elektrischen Heizelement verwendet. Diese eng gewickelte Spule verpackt eine größere Menge Heizdraht auf kleinerem Raum, um höhere Temperaturen zu erzeugen. Die kurvigen Balken eines Elektroherd-Heizelements sind ein gutes Beispiel.
Ein keramisches Heizelement, allgemein als PTC-Keramik bekannt, fungiert als eigener Thermostat, im Gegensatz zu einem elektrischen Heizelement aus Nichrom, das manuell gesteuert werden muss. Die widerstandsfähige Temperaturschwelle des keramischen Heizelements liegt daran, dass Keramik im kalten Zustand den Strom leicht durchlässt, aber nicht im heißen Zustand. Dies erleichtert Designern die Einstellung einer maximalen Temperatur und wird beispielsweise für Heckscheibenheizungen in Autos verwendet.
Ein elektrisches Heizelement, das viel höhere Temperaturen erreichen muss, wie es in der Eisenherstellung verwendet wird, verwendet normalerweise andere Materialien als Nichrom und Keramik. Ein industrielles Heizelement kann aus Materialien wie Platin, Molybdän oder Siliziumkarbid bestehen. Die Ofenelemente erreichen enorme Temperaturen und ermöglichen es vielen Industrien, Metalle in ihre flüssige Form einzuschmelzen, um sie in Formen zu gießen oder anderweitig zu verwenden.