Grzałka
Grzałka – jest to urządzenie służące do grzania, występujące zwykle jako element urządzenia technicznego, szczególnie grzejnego.
Grzałka chemiczna
Urządzenie wykorzystujące ciepło wydzielane podczas reakcji egzotermicznej.- egzotermiczna reakcja anodowego utleniania magnezu wodą w mikroogniwach, w których katodę stanowi metaliczne żelazo;
- krystalizacja przechłodzonego stopu pięciowodnego tiosiarczanu sodu;
- rozpuszczanie i solwatacja bezwodnego chlorku wapnia;
- utlenianie reaktywnego, sproszkowanego żelaza;
- powolne spalanie tabletkowanego węgla aktywnego z dodatkiem katalizatorów;
- katalityczne utlenianie par benzyny.
Popularne zastosowania
- ogrzewacz kieszonkowy
- ogrzewacz w pakietach żołnierskiej żywności, tzw. FRH (Flameless ration heater)
Grzałka elektryczna
Urządzenie grzewcze wykorzystujące przemianę energii elektrycznej w ciepło podczas przepuszczania prądu elektrycznego przez materiał oporowy elementu grzewczego.
Konstrukcja grzałki musi być zaprojektowana tak, aby działać poprawnie w żądanym zakresie temperatur, oraz zazwyczaj musi być odpowiednio odizolowana elektrycznie od otoczenia i ogrzewanego ośrodka. Najczęściej spotykane konstrukcje:- grzałka rurkowa
- grzałka patronowa
- mata grzejna
- grzałka PTC
- grzałka silikonowa
- grzałka opaskowa
- grzałka płaska
- grzałka zwojowa
- grzałka ceramiczna
Grzałki są jednymi z najbardziej sprawnych urządzeń elektrycznych – niemal 100% pobieranej energii elektrycznej jest zamienianej na energię termiczną. Najbardziej skuteczne są grzałki zanurzone całkowicie w ogrzewanym ośrodku (np. widoczna grzałka wewnątrz akwarium).
Grzałki elektryczne są szeroko używane w gospodarstwie domowym (czajnik elektryczny, pralka, suszarka do włosów) oraz w przemyśle do podgrzewania gazów, cieczy oraz ciał stałych (np. materiałów sypkich).
Grzałki posiadają charakterystykę rezystancyjną, co oznacza, że moc P wydzielona na grzałce może być opisana następująco (przy użyciu wartości skutecznych)<ref>Poradnik Inżyniera Elektryka, tom 1, str. 276, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1996</ref>:
<math>P = U \cdot I = \frac{U^2}{R} = I^2 \cdot R </math>
(ogólny wzór na moc czynną ma postać: P = U·I·cos(φ), jednak dla odbiornika oporowego (jakim jest grzałka) φ=0 czyli cos(φ)=1, można więc zapisać że: P = U·I).
Zwiększenie napięcia przyłożonego do grzałki powoduje więc wzrost wydzielonej mocy. Jednak, jeśli grzałka użyta jest np. do zagotowania wody to ilość pobranej energii będzie praktycznie taka sama – większa moc grzałki spowoduje po prostu szybsze zagotowanie wody.
Jednym z głównych problemów grzałek cieczy jest współczynnik przewodnictwa ciepła na granicy grzałka-ośrodek. Osadzanie się zanieczyszczeń na powierzchni grzałki powoduje zmniejszenie tego współczynnika, co z kolei skutkuje pogorszeniem oddawania ciepła, a tym samym zwiększeniem temperatury grzałki. Wyższa temperatura pracy powoduje natomiast szybszą degradację właściwości izolacji elektrycznej (tzw. starzenie) wewnątrz grzałki, co prowadzi do jej zniszczenia.
Zobacz też