Classificazione degli impianti di riscaldamento elettrico

Ottenere calore dall'elettricità è possibile secondo due schemi fondamentalmente diversi:

1) in regime di conversione diretta, quando Energia elettrica (l'energia di varie forme di movimento di particelle cariche in un campo elettrico) si trasforma in termica (energia delle vibrazioni termiche di atomi e molecole di sostanze),

2) secondo uno schema di conversione indiretta, quando l'energia elettrica non viene convertita direttamente in energia termica, ma viene utilizzata per trasferire calore da un ambiente (sorgente di calore) ad un altro (consumatore di calore), e la temperatura della sorgente può essere inferiore rispetto alla temperatura dell'utente.

A seconda della classe dei materiali riscaldati (conduttori, semiconduttori, dielettrici) e dei metodi di eccitazione di una corrente elettrica o di un campo in essi, si distinguono i seguenti metodi di riscaldamento elettrico: resistenza (resistivo), arco elettrico, induzione, dielettrico, elettronico, luce (laser).

Tutti i metodi di riscaldamento elettrico possono essere diretti o indiretti.

L'elettricità del riscaldamento diretto viene convertita in energia termica nel mezzo riscaldato (corpo) stesso, in cui viene eccitata una corrente elettrica (alcune forme di movimento di particelle cariche).

Con il riscaldamento indiretto, la conversione dell'energia elettrica in energia termica avviene in appositi convertitori - riscaldatori elettrici, e quindi da essi, mediante conduzione termica, convezione, irraggiamento o una combinazione di questi metodi, viene trasferita all'ambiente riscaldato.

In effetti, il riscaldamento elettrico del materiale è il riscaldamento diretto secondo lo schema di conversione diretta.

Lo schema per la conversione indiretta dell'energia elettrica in calore è implementato nelle pompe di calore elettriche e nei trasformatori di calore. Finora non è molto diffuso, ma ha grandi prospettive di sviluppo.

Per il riscaldamento elettrico di vari mezzi e materiali, vengono utilizzate apparecchiature elettrotermiche, inclusi vari riscaldatori elettrici e impianti di riscaldamento elettrico.

Un riscaldatore elettrico (riscaldatore elettrico) è una fonte di calore che converte l'energia elettrica in calore. In conformità con i metodi di riscaldamento elettrico, si distinguono riscaldatori elettrici con resistenza, induzione (induttori), dielettrico (condensatori) e altri.

Un impianto di riscaldamento elettrico è un'unità o un'apparecchiatura che comprende riscaldatori elettrici, una camera di lavoro e altri elementi collegati in un complesso strutturale e progettati per eseguire un processo tecnologico.

Gli impianti di riscaldamento elettrico sono classificati secondo il metodo di riscaldamento elettrico (resistenza, arco elettrico, induzione, dielettrico, ecc.), lo scopo (forni elettrici, caldaie, caldaie, ecc.), il principio di riscaldamento (diretto e indiretto), il principio di funzionamento (funzionamento intermittente e continuo), frequenza di corrente, metodo di trasferimento del calore dai riscaldatori al mezzo riscaldato, temperatura di esercizio (bassa, media, alta temperatura), tensione di alimentazione (bassa tensione, alta tensione).

Maggiori informazioni sui principali metodi e metodi per convertire l'energia elettrica in energia termica qui: Metodi di riscaldamento elettrico

I parametri principali degli impianti di riscaldamento elettrico includono potenza termica, tensione di alimentazione, frequenza corrente, efficienza, fattore di potenza (cosφ), dimensioni geometriche di base.

Ottenere acqua calda e vapore — una delle applicazioni più comuni dell'energia elettrica nella produzione e nell'agricoltura, specialmente nell'allevamento di animali. Senza contaminare l'aria ei locali con prodotti della combustione e rifiuti, il riscaldamento elettrico risponde al massimo alle esigenze zootecniche e igienico-sanitarie. In molti casi, questo è anche il modo più economico per ottenere acqua calda e vapore, che non richiede costi per il trasporto del combustibile, la costruzione e il funzionamento dei locali caldaie.

L'industria produce una varietà di apparecchiature per il riscaldamento dell'acqua e la generazione di vapore, che è costantemente pronta per funzionare in condizioni operative e richiede costi di manutenzione minimi.

Scaldabagni elettrici e boiler elettrici Si classificano in base al metodo di riscaldamento, principio di riscaldamento (diretto, indiretto), principio di funzionamento (periodico, continuo), temperatura di esercizio, pressione, tensione di alimentazione.

Le caldaie lavorano solitamente a pressione atmosferica e sono progettate per produrre acqua calda con temperatura fino a 95°C. Le caldaie ad acqua calda lavorano in sovrapressione (fino a 0,6 MPa) e consentono la produzione di acqua con temperatura superiore a 100°C. Le caldaie a vapore elettriche producono vapore saturo con una pressione fino a 0,6 MPa.

Le caldaie elementari funzionano secondo il principio del riscaldamento elettrico indiretto dell'acqua con l'ausilio di elementi riscaldanti. Hanno una sufficiente sicurezza elettrica durante il funzionamento e sono ampiamente utilizzati per riscaldare l'acqua direttamente nei punti di consumo.

Scaldacqua ad elettrodi Funzionano secondo il principio del riscaldamento diretto: l'acqua viene riscaldata da una corrente elettrica che la attraversa, alimentata da elettrodi. I sistemi di elettrodi (riscaldatori di elettrodi) sono più semplici, più economici e più durevoli degli elementi riscaldanti.

L'elettrodo produceva acqua calda e caldaie elettriche a vapore. Il riscaldamento dell'elettrodo fornisce alle caldaie semplicità di progettazione e regolazione della potenza, elevata affidabilità e durata, elevata efficienza energetica. Le caldaie sono prodotte per bassa (0,4 kV) e alta (6 - 10 kV) tensione e potenza da 25 a 10.000 kW per unità.