علم پشت گرمایش و آسایش الکتریکی

زندگی مدرن عمدتاً به وسایل گرمایش الکتریکی وابسته شده است زیرا آنها راحتی و گرما را در طول فصول زمستان فراهم می کنند. دانستن علم پشت این کالاها به ما این امکان را می دهد که به سودمندی آنها اهمیت دهیم.
تبدیل انرژی الکتریکی به گرما هسته اصلی گرمایش الکتریکی است. اجزای مختلف گرمایش این امکان را به فرد می دهد. به عنوان مثال، برای برخی از پتوهای برقی و بخاری های فضایی، سیم نیکروم یک عنصر گرمایش استاندارد است. مقاومت بالا در برابر عبور جریان الکتریکی، نیکروم آلیاژی از نیکل و کروم است. مقاومت در سیم نیکروم زمانی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند آن را گرم می کند. این بر اساس قانون گرمایش ژول است که معتقد است مقاومت هادی، مجذور جریانی که از آن عبور می‌کند و مدت زمان عبور جریان مستقیماً گرمای تولید شده در رسانا را تعیین می‌کند.
پتوهای برقی برای پخش عادلانه این گرما هستند. سیم‌های گرمایشی که با دقت در پارچه چرخانده شده‌اند. معمولاً پارچه از ترکیب موادی ساخته می‌شود که رسانای گرمایی قوی و نرم در برابر پوست هستند. این کمک می کند تا گرما از سیم ها به سرعت به کاربر برسد. تنظیمات گرمای متحرک پتوهای برقی میزان جریان عبوری از سیم های گرمایش آنها را کنترل می کند. تنظیم حرارت کمتر جریان را کاهش می دهد که اثر گرم شدن ملایم تری ایجاد می کند. تنظیم حرارت بالاتر جریان و در نتیجه گرمای خروجی را افزایش می دهد. این به کاربران امکان می دهد گرما را متناسب با سطح راحتی خود و دمای محیط تنظیم کنند.
اگرچه آنها دارای ویژگی های اضافی برای پراکندگی موثر گرما هستند، بخاری های فضایی از همان ایده ها استفاده می کنند. یک فن، بخاری‌های فضایی خاصی را هدایت می‌کند تا هوا را روی عنصر گرم‌شده منفجر کند. این همرفت القا شده سرعت توزیع هوای گرم شده را در یک اتاق افزایش می دهد. جهت فن و طراحی محفظه بخاری ممکن است بهبود یابد تا اطمینان حاصل شود که هوای گرم به هر گوشه اتاق می رسد. برعکس، گرمکن های فضایی مادون قرمز با تابش نور مادون قرمز کار می کنند. اشیاء و افراد موجود در اتاق این تشعشعات را جذب می کنند و مستقیماً آنها را گرم می کنند بدون اینکه هوای بین آنها را گرم کنند. به خصوص در فضاهای باز بزرگ که از دست دادن گرما ناشی از حرکت هوا یک مسئله است، ممکن است این روش گرمایش با انرژی کارآمدتر باشد.
این ایده های گرمایشی در لباس های گرم شده الکتریکی مانند دستکش و جلیقه نیز استفاده می شود. به طور استراتژیک در مناطقی که حفظ گرما حیاتی است، مانند قفسه سینه و پشت در جلیقه ها و انگشتان و پشت دست ها در دستکش، عناصر گرمایشی قرار دارند. گرم پوشنده باتری های قابل شارژ این دستگاه ها جریان ثابتی را برای عناصر گرمایشی فراهم می کنند. برای ارائه طول قابل قبولی از زمان گرمایش قبل از نیاز به شارژ مجدد، ظرفیت باتری و توان مصرفی اجزای گرمایش مطابقت داده می شود.
علم مواد همراه با ایده های مهندسی برق، علم گرمایش الکتریکی را تعریف می کند. درک نحوه عملکرد اجزای گرمایش، نحوه تحویل گرما و نحوه تنظیم دما به تولیدکنندگان کمک می کند تا کالاها را با گرمای دلپذیر و موثر طراحی کنند. این محصولات - که از گرم کردن اتاق با بخاری فضایی تا گرم نگه داشتن بیرون با لباس گرم را شامل می شوند - بر ایده های علمی ثابت شده برای بهبود آسایش انسان در هوای سرد تکیه دارند، خواه این به معنای داشتن یک خواب خوب شبانه با یک پتوی برقی باشد.