Ещё лет сорок-пятьдесят тому назад в области электрообогревательных приборов царствовали открытые электроспирали — мерные отрезки проволоки из металлических сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Так, наиболее известный сплав 67,5% Ni, 16% Fe, 15% Cr и 1,5% Mn (нихром) имеет удельное электросопротивление 100 мком•см, много большее удельного сопротивления железа 9,8 мком•см, алюминия 2,8 мком•см, меди 1,7 мком•см. Высокое электросопротивление нихрома позволяет использовать короткие отрезки проволоки (не более нескольких метров при диаметрах 0,1-0,5 мм), которую для большей компактности наматывали на стержни диаметром 2-5 мм с получением спиралей. Мощность тепловыделения составляет u²/R=u²•πd²/4lρ, где u — напряжение электросети, R — электросопротивление отрезка спирали, d и l — диаметр и длина проволоки, ρ — удельное сопротивление материала проволоки. Таким образом, чем короче и толще проволока, тем большую мощность обеспечивает спираль. Очень короткие спирали перегреваются и перегорают. Так, например, для мощности в 1 кВт надо было взять 3,5 м нихромовой проволоки диаметром 0,3 мм, намотав которую на спицу диаметром 3 мм, получали спираль длиной 11-12 см (если виток к витку). В таком виде спирали поступали в продажу (рис. 171). Электрические спирали растягивали на необходимую длину и укладывали в канавки керамических огнеупорных изоляторов (в электроплитках, в лучистых обогревателях с зеркальным отражателем), помещали в керамические трубочки-бусы (в электроутюгах), подвешивали на проволочных крючках (в электрофенах). Все эти приёмы могут использоваться и сейчас в простейших самодельных дачных конструкциях. Так, например, весьма распространены были кирпичи с намотанной на них нихромовой проволокой, которые закладывались вразбежку всухую в штабель кирпичей, играющий роль бытового высокотеплоёмкого нагревателя.

Рис. 171. Принцип устройства спиральных электронагревателей: а — намотка нихромовой проволоки в спираль; б — укладка спирали в пазы (углубления) электроизоляционной керамической плиты в электроплитке; в — укладка спирали, заключённой в керамические бусы, в пазы металлической плиты-основы электроутюга; г — подвеска спирали в принудительном потоке воздуха (проточный воздухонагреватель, электротепловентилятор, калорифер, фен) или в естественном потоке воздуха (конвектор). 1 — нихромовая проволока, 2 — стержень (спица), 3 — электроспираль в углублении, 4 — плоская электроизоляционная термостойкая плита, 5 — фарфоровые бусы, изолирующие спираль от металлической плиты-подошвы электроутюга, 6 — подошва электроутюга, 7 — проволочные электроизолированные крючки, удерживающие спираль в потоке воздуха, 8 — набегающий поток воздуха от вентилятора.

Источник: Дачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008