Classificació de les instal·lacions de calefacció elèctrica
L'obtenció de calor de l'electricitat és possible segons dos esquemes fonamentalment diferents:
1) sota un esquema de conversió directa, quan Energia elèctrica (l'energia de diverses formes de moviment de partícules carregades en un camp elèctric) es converteix en tèrmica (energia de les vibracions tèrmiques dels àtoms i les molècules de les substàncies),
2) segons un esquema de conversió indirecta, quan l'energia elèctrica no es converteix directament en energia tèrmica, sinó que s'utilitza per transferir calor d'un entorn (font de calor) a un altre (consumidor de calor), i la temperatura de la font pot ser més baixa. que la temperatura de l'usuari.
Segons la classe de materials escalfats (conductors, semiconductors, dielèctrics) i els mètodes d'excitació d'un corrent elèctric o camp en ells, es distingeixen els següents mètodes d'escalfament elèctric: resistència (resistiva), arc elèctric, inducció, dielèctric, electrònic, llum (làser).
Qualsevol dels mètodes de calefacció elèctrica pot ser directe o indirecte.
L'electricitat d'escalfament directe es converteix en energia tèrmica en el propi medi escalfat (cos), en el qual s'excita un corrent elèctric (determinades formes de moviment de partícules carregades).
Amb l'escalfament indirecte, la conversió d'energia elèctrica en energia tèrmica té lloc en convertidors especials: escalfadors elèctrics, i després d'ells, mitjançant conducció tèrmica, convecció, radiació o una combinació d'aquests mètodes, es transfereix a l'ambient escalfat.
De fet, l'escalfament elèctric del material és un escalfament directe segons l'esquema de conversió directa.
L'esquema de conversió indirecta d'energia elèctrica en calor s'implementa en bombes de calor elèctriques i transformadors de calor. Fins ara, no està molt estès, però té grans perspectives de desenvolupament.
Per a la calefacció elèctrica de diversos mitjans i materials, s'utilitzen equips electrotèrmics, inclosos diversos escalfadors elèctrics i instal·lacions de calefacció elèctrica.
Un escalfador elèctric (escalfador elèctric) és una font de calor que converteix l'energia elèctrica en calor. D'acord amb els mètodes de calefacció elèctrica, es distingeixen escalfadors elèctrics amb resistència, inducció (inductors), dielèctrics (condensadors) i altres.
Una instal·lació de calefacció elèctrica és una unitat o equip que inclou escalfadors elèctrics, una cambra de treball i altres elements connectats en un complex estructural i dissenyats per dur a terme un procés tecnològic.
Les instal·lacions de calefacció elèctrica es classifiquen segons el mètode de calefacció elèctrica (resistència, arc elèctric, inducció, dielèctric, etc.), la finalitat (forns elèctrics, calderes, calderes, etc.), el principi de calefacció (directa i indirecta), el principi de funcionament (funcionament intermitent i continu), freqüència de corrent, mètode de transferència de calor des d'escalfadors al medi escalfat, temperatura de funcionament (temperatura baixa, mitjana, alta), tensió d'alimentació (baixa tensió, alta tensió).
Llegiu més sobre els principals mètodes i mètodes de conversió d'energia elèctrica en energia tèrmica aquí: Mètodes de calefacció elèctrica
Els principals paràmetres de les instal·lacions de calefacció elèctrica inclouen la potència tèrmica, la tensió d'alimentació, la freqüència de corrent, l'eficiència, el factor de potència (cosφ), les dimensions geomètriques bàsiques.
Obtenció d'aigua calenta i vapor: una de les aplicacions més habituals de l'energia elèctrica en la producció i l'agricultura, especialment en la ramaderia. Sense contaminar l'aire i els locals amb productes de combustió i residus, la calefacció elèctrica compleix en la màxima mesura els requisits zootècnics i higiènics. En molts casos, aquesta també és la forma més econòmica d'obtenir aigua calenta i vapor, que no requereix costos de transport de combustible, construcció i funcionament de sales de calderes.
La indústria produeix una varietat d'equips per escalfar aigua i generar vapor, que està constantment preparat per treballar en condicions operatives i requereix uns costos de manteniment mínims.
Escalfadors d'aigua elèctrics i calderes elèctriques Es classifiquen segons el mètode de calefacció, principi de calefacció (directe, indirecte), principi de funcionament (periòdic, continu), temperatura de treball, pressió, tensió d'alimentació.
Les calderes solen treballar a pressió atmosfèrica i estan dissenyades per produir aigua calenta amb una temperatura de fins a 95 °C. Les calderes d'aigua calenta funcionen a pressió excessiva (fins a 0,6 MPa) i permeten la producció d'aigua amb una temperatura superior a 100 °C. Les calderes elèctriques de vapor produeixen vapor saturat amb una pressió de fins a 0,6 MPa.
Les calderes elementals funcionen segons el principi de l'escalfament elèctric indirecte de l'aigua amb l'ajuda d'elements de calefacció. Disposen de suficient seguretat elèctrica en funcionament i són molt utilitzats per escalfar aigua directament en els punts del seu consum.
Escalfadors d'aigua d'elèctrodes Funcionen segons el principi de l'escalfament directe: l'aigua s'escalfa per un corrent elèctric que hi circula, alimentat per elèctrodes. Els sistemes d'elèctrodes (escalfadors d'elèctrodes) són més senzills, més barats i més duradors que els elements de calefacció.
Elèctrode produït aigua calenta i calderes elèctriques de vapor. La calefacció d'elèctrodes proporciona a les calderes senzillesa de disseny i regulació de potència, alta fiabilitat i vida útil, alta eficiència energètica. Les calderes es produeixen per a baixa tensió (0,4 kV) i alta (6 — 10 kV) i potència de 25 a 10.000 kW per unitat.