Мощность, выделяющаяся в тепловыделяющем проводнике при протекании по нему тока, равна u²/R (где R — сопротивление проводника), а мощность отвода тепла пропорциональна площади поверхности проводника. Поэтому круглые проводники (проволока) являются самыми неудачными видами тепловыделяющих элементов. Наибольшую эффективность имеют тонкие плёнки и ленты (полосы), сочетающие малое поперечное сечение проводника и большую поверхность теплоотдачи.

Рис. 179. Тонкоплёночные и ленточные электронагреватели: а — тонки плёнки на стеклянной или пластмассовой подложке; б — лента из нихрома или нержавеющей стали. 1 — рисунок из напылённых или осаждённых слоев металла, 2 — диэлектрическая подложка, 3 — фарфоровые стержневые изоляторы, 4 — тонкая металлическая лента.

Тонкие токопроводящие плёнки наносятся на диэлектрические подложки (стеклянные, керамические, пластмассовые) методами металлизации благородными металлами (золото, серебро, платина), тугоплавкими (вольфрам, молибден, тантал, хром), сплавами на основе железа. Толщина металлических плёнок изменяется от долей микрона до сотен микрон. Применяются и керамические токопроводные покрытия, лакокрасочные, металлополимерные и др. В быту тонкие плёнки используются уже достаточно широко: это и тонкоплёночные настенные обогреватели на основе стеклопластика типа «доброе тепло» и нагревательные полоски на задних стёклах автомобилей, и незапотевающие зеркала в ванных комнатах. Теплопроводящие плёнки могут оформляться в виде декоративных мелких сеток или узоров на стекле, и даже само листовое стекло с добавками окиси олова может изготавливаться целиком токопроводным и тепловыделяющим (рис. 179,а). Плёночные электронагреватели, как правило, маломощны (не более сотен ватт на 1 м² площади).

Ленточные электронагреватели изготавливаются из тонких сортов нержавеющих сталей и сплавов толщиной 5-30 мкм, имеют большую механическую прочность и обычно наматываются на электроизоляторы (рис. 179,б). Несмотря на большую длину, сопротивление ленты, как правило, не велико (из-за большого поперечного сечения), поэтому мощность ленточных электронагревателей велика и достигает десятков киловатт. Ленточные электронагреватели не могут эксплуатироваться в высокотемпературном состоянии, поскольку обвисают при нагреве из-за термического удлинения, хотя и используются для нагрева каменок.

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