Classement des installations de chauffage électrique
L'obtention de chaleur à partir de l'électricité est possible selon deux schémas fondamentalement différents :
1) dans le cadre d'un régime de conversion directe, lorsque Énergie électrique (l'énergie de diverses formes de mouvement de particules chargées dans un champ électrique) se transforme en thermique (énergie des vibrations thermiques des atomes et des molécules de substances),
2) selon un schéma de conversion indirecte, lorsque l'énergie électrique n'est pas directement convertie en énergie thermique, mais est utilisée pour transférer de la chaleur d'un environnement (source de chaleur) à un autre (consommateur de chaleur), et la température de la source peut être inférieure que la température de l'utilisateur.
Selon la classe de matériaux chauffés (conducteurs, semi-conducteurs, diélectriques) et les méthodes d'excitation d'un courant ou d'un champ électrique, on distingue les méthodes de chauffage électrique suivantes: résistance (résistive), arc électrique, induction, diélectrique, électronique, lumière (laser).
Toutes les méthodes de chauffage électrique peuvent être directes ou indirectes.
L'électricité de chauffage direct est convertie en énergie thermique dans le milieu chauffé (corps) lui-même, dans lequel un courant électrique est excité (certaines formes de mouvement de particules chargées).
Avec le chauffage indirect, la conversion de l'énergie électrique en énergie thermique a lieu dans des convertisseurs spéciaux - des radiateurs électriques, puis à partir d'eux, par conduction thermique, convection, rayonnement ou une combinaison de ces méthodes, elle est transférée à l'environnement chauffé.
En fait, le chauffage électrique du matériau est un chauffage direct selon le schéma de conversion directe.
Le schéma de conversion indirecte de l'énergie électrique en chaleur est mis en œuvre dans les pompes à chaleur électriques et les transformateurs de chaleur. Jusqu'à présent, il n'est pas répandu, mais il a de grandes perspectives de développement.
Pour le chauffage électrique de divers supports et matériaux, des équipements électrothermiques sont utilisés, notamment divers radiateurs électriques et installations de chauffage électrique.
Un radiateur électrique (chauffage électrique) est une source de chaleur qui convertit l'énergie électrique en chaleur. Conformément aux méthodes de chauffage électrique, on distingue les radiateurs électriques à résistance, à induction (inducteurs), diélectriques (condensateurs) et autres.
Une installation de chauffage électrique est une unité ou un équipement comprenant des radiateurs électriques, une chambre de travail et d'autres éléments connectés dans un complexe structurel et conçus pour effectuer un processus technologique.
Les installations de chauffage électrique sont classées selon le mode de chauffage électrique (résistance, arc électrique, induction, diélectrique, etc.), la destination (fours électriques, chaudières, chaudières, etc.), le principe de chauffage (direct et indirect), la principe de fonctionnement (fonctionnement intermittent et continu), fréquence du courant, méthode de transfert de chaleur des éléments chauffants au fluide chauffé, température de fonctionnement (basse, moyenne, haute température), tension d'alimentation (basse tension, haute tension).
En savoir plus sur les principales méthodes et méthodes de conversion de l'énergie électrique en énergie thermique ici: Méthodes de chauffage électrique
Les principaux paramètres des installations de chauffage électrique comprennent la puissance thermique, la tension d'alimentation, la fréquence du courant, l'efficacité, le facteur de puissance (cosφ), les dimensions géométriques de base.
Obtention d'eau chaude et de vapeur - l'une des applications les plus courantes de l'énergie électrique dans la production et l'agriculture, en particulier dans l'élevage. Sans contaminer l'air et les locaux avec des produits de combustion et des déchets, le chauffage électrique répond au mieux aux exigences zootechniques et sanitaires. Dans de nombreux cas, c'est aussi le moyen le plus économique d'obtenir de l'eau chaude et de la vapeur, qui ne nécessite pas de frais de transport de combustible, de construction et d'exploitation de chaufferies.
L'industrie produit une variété d'équipements pour le chauffage de l'eau et la production de vapeur, qui sont constamment prêts à fonctionner dans des conditions opérationnelles et nécessitent des coûts de maintenance minimes.
Chauffe-eau électriques et chaudières électriques Ils sont classés selon le mode de chauffage, le principe de chauffage (direct, indirect), le principe de fonctionnement (périodique, continu), la température de fonctionnement, la pression, la tension d'alimentation.
Les chaudières fonctionnent généralement à pression atmosphérique et sont conçues pour produire de l'eau chaude à une température allant jusqu'à 95 ° C. Les chaudières à eau chaude fonctionnent en surpression (jusqu'à 0,6 MPa) et permettent la production d'eau à une température supérieure à 100 ° C. Les chaudières à vapeur électriques produisent de la vapeur saturée avec une pression pouvant atteindre 0,6 MPa.
Les chaudières élémentaires fonctionnent sur le principe du chauffage électrique indirect de l'eau à l'aide d'éléments chauffants. Ils ont une sécurité électrique suffisante en fonctionnement et sont largement utilisés pour chauffer l'eau directement aux points de sa consommation.
Chauffe-eau à électrodes Ils fonctionnent sur le principe du chauffage direct : l'eau est chauffée par un courant électrique qui la traverse, alimenté par des électrodes. Les systèmes d'électrodes (chauffe-électrodes) sont plus simples, moins chers et plus durables que les éléments chauffants.
L'électrode produit des chaudières électriques à eau chaude et à vapeur. Le chauffage par électrodes offre aux chaudières une conception et une régulation de puissance simples, une fiabilité et une durée de vie élevées, une efficacité énergétique élevée. Les chaudières sont produites pour une tension basse (0,4 kV) et haute (6 - 10 kV) et une puissance de 25 à 10 000 kW par unité.