Klasifikace elektrických topných zařízení

Získávání tepla z elektřiny je možné podle dvou zásadně odlišných schémat:

1) v režimu přímé konverze, když Elektrická energie (energie různých forem pohybu nabitých částic v elektrickém poli) se mění v tepelnou (energie tepelných vibrací atomů a molekul látek),

2) podle schématu nepřímé přeměny, kdy se elektrická energie nepřeměňuje přímo na tepelnou energii, ale využívá se k přenosu tepla z jednoho prostředí (zdroj tepla) do jiného (spotřebiče tepla), přičemž teplota zdroje může být -nižší než je teplota uživatele.

Podle třídy ohřívaných materiálů (vodiče, polovodiče, dielektrika) a způsobů buzení elektrického proudu nebo pole v nich se rozlišují tyto způsoby elektrického ohřevu: odporový (odporový), elektrický oblouk, indukční, dielektrický, elektronický, světlo (laser).

Každý ze způsobů elektrického ohřevu může být přímý nebo nepřímý.

Přímotopná elektřina se přeměňuje na tepelnou energii v samotném ohřívaném médiu (tělesu), ve kterém je buzen elektrický proud (určité formy pohybu nabitých částic).

Při nepřímém ohřevu probíhá přeměna elektrické energie na tepelnou energii ve speciálních měničích - elektrických ohřívačích a z nich se pak pomocí vedení tepla, konvekce, sálání nebo kombinací těchto způsobů předává do vytápěného prostředí.

Ve skutečnosti elektrický ohřev materiálu — to je přímý ohřev podle schématu přímé konverze.

Schéma nepřímé přeměny elektrické energie na teplo je implementováno v elektrických tepelných čerpadlech a tepelných transformátorech. Zatím není rozšířený, ale má velkou perspektivu rozvoje.

Pro elektrický ohřev různých médií a materiálů se používají elektrotepelná zařízení, včetně různých elektrických ohřívačů a elektrických topných instalací.

Elektrický ohřívač (elektrický ohřívač) je zdroj tepla, který přeměňuje elektrickou energii na teplo. V souladu se způsoby elektrického ohřevu se rozlišují elektrické ohřívače odporové, indukční (tlumivky), dielektrické (kondenzátory) a další.

Elektrické topné zařízení je celek nebo zařízení, které zahrnuje elektrické ohřívače, pracovní komoru a další prvky spojené v jednom konstrukčním celku a určené k provádění jednoho technologického procesu.

Elektrická topná zařízení jsou klasifikována podle způsobu elektrického ohřevu (odporový, elektrický oblouk, indukce, dielektrikum atd.), účelu (elektrické pece, kotle, kotle atd.), principu ohřevu (přímý a nepřímý), princip činnosti ( přerušovaný a nepřetržitý provoz), frekvence proudu, způsob přenosu tepla z ohřívačů na ohřívané médium, provozní teplota (nízká, střední, vysoká teplota), napájecí napětí (nízké napětí, vysoké napětí).

Přečtěte si více o hlavních metodách a metodách přeměny elektrické energie na tepelnou zde: Způsoby elektrického vytápění

Mezi hlavní parametry elektrotopných instalací patří tepelný výkon, napájecí napětí, frekvence proudu, účinnost, účiník (cosφ), základní geometrické rozměry.

Získávání horké vody a páry — jedna z nejběžnějších aplikací elektrické energie ve výrobě a zemědělství, zejména v chovu zvířat. Bez kontaminace ovzduší a prostor zplodinami a odpady splňuje elektrické vytápění v nejvyšší míře zootechnické a hygienicko-hygienické požadavky. V mnoha případech je to také nejekonomičtější způsob získávání horké vody a páry, který nevyžaduje náklady na dopravu paliva, výstavbu a provoz kotelen.

Průmysl vyrábí různá zařízení pro ohřev vody a výrobu páry, která jsou neustále připravena pracovat za provozních podmínek a vyžadují minimální náklady na údržbu.

Elektrické ohřívače vody a elektrokotle Dělí se podle způsobu ohřevu, principu ohřevu (přímý, nepřímý), principu činnosti (periodický, kontinuální), pracovní teploty, tlaku, napájecího napětí.

Kotle obvykle pracují při atmosférickém tlaku a jsou určeny k výrobě teplé vody o teplotě do 95 °C. Teplovodní kotle pracují při přetlaku (do 0,6 MPa) a umožňují výrobu vody o teplotě nad 100 °C. Elektrické parní kotle vyrábějí sytou páru o tlaku do 0,6 MPa.

Elementární kotle pracují na principu nepřímého elektrického ohřevu vody pomocí topných těles. Mají dostatečnou elektrickou bezpečnost v provozu a jsou hojně využívány k ohřevu vody přímo v místech její spotřeby.

Elektrodové ohřívače vody Pracují na principu přímého ohřevu: voda se ohřívá elektrickým proudem, který jí protéká, napájen elektrodami. Elektrodové systémy (ohřívače elektrod) jsou jednodušší, levnější a odolnější než topná tělesa.

Elektroda vyráběla horkovodní a parní elektrické kotle. Elektrodový ohřev zajišťuje kotlům jednoduchost konstrukce a regulace výkonu, vysokou spolehlivost a životnost, vysokou energetickou účinnost. Kotle jsou vyráběny pro nízké (0,4 kV) a vysoké (6 — 10 kV) napětí a výkon od 25 do 10 000 kW na jednotku.