Grzałki przemysłowe służą do zamiany energii pochodzącej z paliwa lub źródła energii na energię cieplną w układzie, strumieniu procesowym lub środowisku zamkniętym. Proces, w którym energia cieplna jest przekształcana ze źródła energii do systemu można opisać jako transfer ciepła.
Metody transferu ciepła
Istnieją trzy podstawowe metody przekazywania ciepła: przewodzenie, konwekcja i promieniowanie. Grzałki przemysłowe wykorzystują jedną lub kombinację tych trzech metod do przekazywania ciepła. Przewodnictwo cieplne to przenoszenie energii cieplnej przez ciało stałe. Kiedy źródło energii jest bezpośrednio przyłożone do ciała stałego, molekuły substancji zaczynają drgać z większą częstotliwością i przekazują tę energię sąsiednim molekułom. Konwekcja jest metodą przekazywania ciepła, w której energia cieplna jest przenoszona przez płyn, który wytwarza prąd konwekcyjny o wymuszonym lub swobodnym przepływie. W konwekcji wymuszonej czynnik jest cyrkulowany przez wentylator lub pompę. W systemach o swobodnym przepływie cykl konwekcji zależy wyłącznie od zmian temperatury i gradientów gęstości. Promieniowanie cieplne jest pośrednią metodą przekazywania ciepła. W tej metodzie energia cieplna jest przekazywana poprzez fale elektromagnetyczne. Ponieważ fale te mają znikomą masę, przekazywanie ciepła nie wymaga fizycznego kontaktu między substancjami, a fale mogą swobodnie przechodzić przez pustą przestrzeń, dopóki nie zetkną się z substancją fizyczną. Kiedy fale są absorbowane, doświadczamy stanu wzbudzonego, a dotknięte cząsteczki zaczynają wibrować z wyższą częstotliwością. Efektem absorpcji i częstotliwości drgań jest ciepło lub, bardziej ogólnie, wzrost temperatury.
Wybór odpowiedniej grzałki
Grzałki ceramiczne natychmiast zapewniają dodatkowe ciepło w pomieszczeniu bez konieczności ogrzewania całego domu lub biura. Ich działanie polega na przepuszczaniu prądu przez przewód, który biegnie przez płytę ceramiczną, zamiast wystawiać ją bezpośrednio na działanie powietrza. Zaletą tego rozwiązania jest zarówno ochrona elementów grzewczych, jak i zapewnienie większej powierzchni promieniowania dla lepszej wydajności grzewczej. Idealne do ogrzewania małych obszarów przez krótki okres czasu, a nie do ogrzewania całego domu lub biura. Grzałka pierścieniowa nie pozwala na uzyskanie temperatury próbki większej niż kilkaset stopni. Kolejnym problemem jest bezpieczne umieszczenie termopary blisko próbki, co nie jest łatwe. Oczywiście, jeśli uda się to zrobić, wtedy temperatura jest łatwa do zmierzenia i próbka może być utrzymywana na stałym poziomie. Natomiast producent grzałek rurkowych zaleca ich stosowanie ze względu na dużą efektywność.