Elektrik akımının ısı etkisinin uygulanma şekilleri

Elektrik enerjisinin ısı enerjisine çevrilmesi temizlik, açık alevi olmaması, yanma artığı bırakmaması ve ayar rahatlığı gibi önemli avantajları sayesinde yanmalı yakıt kullanarak ısı elde edilmesine karşı tercih edilir. Ancak taşınması, kullanılması ve her enerji şekline dönüştürülmesi son derece kolay olan elektrik enerjisinin ısı enerjisi halinde harcanması büyük bir israftır. Bu nedenle zorunlu olmadıkça elektrik enerjisi ısıtmada kullanılmamalıdır.Birçok ev ve endüstri tipi ısıtıcılarda ısı, dirençler yardımıyla üretilmektedir. Bu tür dirençlere ısıtıcı dirençler denir.

Tüm elektrotermik aygıtlarda çekilen elektrik enerjisinin tümü ısı enerjisine dönüştürülmektedir. Aygıtların güç etiketleri üzerinde bu nedenle hem güç çekişleri hem de güç verileri yazılmıştır. Şayet aygıtın birden fazla şalter kademesi ya da birkaç ısıtma durumu varsa, en yüksek güç çekişi verilir. En yüksek güç çekişi kurulu güç olarak anılır ve bu değerlere göre bağlantı kablosu hesaplanır.

Isıtıcı dirençler

Birçok ev ve endüstri tipi ısıtıcılarda ısı, dirençler yardımıyla üretilmektedir. Bu dirençler izolasyon görevini yapan ve ısıdan etkilenmez bir mineral içine gömülmüştür. Bu cins direnç telleri ısıtıcı dirençler olarak tanınırlar.

Kullanıldığı amaca göre birkaç cins ısıtıcı direnç vardır. Bunlardan yassı ya da şerit tipi ısıtıcı direnç ütü ve ekmek kızartıcılarında bulunur. Plaka tipi preslenmiş dirençler enerji depolu fırınlarda, kovan şeklinde olan dirençler elektrikli havyalarda ve kablo tipi dirençler elektrikli battaniyeler, yastıklar ve oto camlarında kullanılır.

Çubuk şeklinde olan ısıtıcı dirençler özellikle yüksek güçlüdür. Bu direncin yapısı şekilde görülmektedir. Direnç teli direkt olarak hava ile temas etmediğinden uzun yaşamlıdır. Direnç teli spiral şeklinde sarılmış olup bunun üzerine magnezyum oksit mineralinden bir izolasyon maddesi preslenmiştir. Hepsinin üzerine demir ya da bakırdan bir boru geçirilmiştir. Bazı infraruj (kızıl ötesi) ısıtıcılarda metal boru yerine kuvars boru kullanılmıştır. Bunlar çok yüksek ısılara dayanıklıdır ancak çarpmaya karşı daha duyarlıdır.

İzole gömlekli ısıtıcılarda ısı izolasyon maddesinden geçerek yayılır. Bu izolasyon maddesi aynı zamanda bir ısı izolasyonu yaptığından, çeper genişliği ince yapılmak zorunluluğundadır. Çeper genişliğinin ince olmasından dolayı da bu tip direnç bulunan cihazlarda küçük bir akım komşu iletkene ya da şaseye akmaktadır. Bu akım kaçak akım olarak isimlendirilir.

Isıtıcı cihazların çoğunda kaçak akımı aynı güçteki diğer cihazlara nazaran daha yüksektir. 10 kW’lık bir ocakta 220 V gerilim altında max. 10 mA’lık bir kaçak akımı olabilir. Koruyucu tedbir olarak örneğin ocak şaseleri topraklanmalıdır.