Klassifizierung von Elektroheizungsanlagen
Die Gewinnung von Wärme aus Strom ist nach zwei grundsätzlich unterschiedlichen Schemata möglich:
1) im Rahmen eines Direktumwandlungssystems, wenn Elektrische Energie (die Energie verschiedener Bewegungsformen geladener Teilchen in einem elektrischen Feld) wird in Wärme umgewandelt (Energie thermischer Schwingungen von Atomen und Stoffmolekülen),
2) nach einem indirekten Umwandlungsschema, wenn elektrische Energie nicht direkt in Wärmeenergie umgewandelt wird, sondern zur Übertragung von Wärme von einer Umgebung (Wärmequelle) in eine andere (Wärmeverbraucher) verwendet wird und die Temperatur der Quelle niedriger sein kann als die Temperatur des Benutzers.
Abhängig von der Klasse der erhitzten Materialien (Leiter, Halbleiter, Dielektrika) und den Methoden zur Anregung eines elektrischen Stroms oder Feldes in ihnen werden folgende Methoden der elektrischen Erwärmung unterschieden: Widerstand (resistiv), Lichtbogen, Induktion, Dielektrikum, elektronisch, Licht (Laser).
Jede der elektrischen Heizmethoden kann direkt oder indirekt sein.
Direkter Heizstrom wird im erhitzten Medium (Körper) selbst in Wärmeenergie umgewandelt, in der ein elektrischer Strom angeregt wird (bestimmte Bewegungsformen geladener Teilchen).
Bei der indirekten Erwärmung erfolgt die Umwandlung elektrischer Energie in Wärmeenergie in speziellen Konvertern – Elektroheizungen – und wird von diesen dann mittels Wärmeleitung, Konvektion, Strahlung oder einer Kombination dieser Methoden an die beheizte Umgebung übertragen.
Tatsächlich handelt es sich bei der elektrischen Erwärmung des Materials um eine direkte Erwärmung nach dem Direktumwandlungsschema.
Das Schema der indirekten Umwandlung elektrischer Energie in Wärme wird in elektrischen Wärmepumpen und Wärmetransformatoren umgesetzt. Bisher ist es nicht weit verbreitet, hat aber große Entwicklungsperspektiven.
Zur elektrischen Erwärmung verschiedener Medien und Materialien werden elektrothermische Geräte eingesetzt, darunter verschiedene Elektroheizungen und Elektroheizungsanlagen.
Eine Elektroheizung (Elektroheizung) ist eine Wärmequelle, die elektrische Energie in Wärme umwandelt. Entsprechend den Methoden der Elektroheizung werden Elektroheizungen mit Widerstand, Induktion (Induktoren), Dielektrikum (Kondensatoren) und anderen unterschieden.
Eine elektrische Heizanlage ist eine Einheit oder Ausrüstung, die elektrische Heizgeräte, eine Arbeitskammer und andere Elemente umfasst, die in einem strukturellen Komplex verbunden sind und für die Durchführung eines technologischen Prozesses bestimmt sind.
Elektrische Heizanlagen werden nach der Methode der elektrischen Erwärmung (Widerstand, Lichtbogen, Induktion, Dielektrikum usw.), dem Zweck (Elektroöfen, Heizkessel, Heizkessel usw.), dem Heizprinzip (direkt und indirekt) usw. klassifiziert Funktionsprinzip (intermittierender und kontinuierlicher Betrieb), Stromfrequenz, Art der Wärmeübertragung von Heizgeräten auf das erhitzte Medium, Betriebstemperatur (niedrige, mittlere, hohe Temperatur), Versorgungsspannung (Niederspannung, Hochspannung).
Lesen Sie hier mehr über die wichtigsten Methoden und Methoden zur Umwandlung elektrischer Energie in thermische Energie: Elektrische Heizmethoden
Zu den Hauptparametern elektrischer Heizanlagen gehören Wärmeleistung, Versorgungsspannung, Stromfrequenz, Wirkungsgrad, Leistungsfaktor (cosφ) und grundlegende geometrische Abmessungen.
Gewinnung von heißem Wasser und Dampf – eine der häufigsten Anwendungen elektrischer Energie in der Produktion und Landwirtschaft, insbesondere in der Tierhaltung. Ohne die Luft und die Räumlichkeiten durch Verbrennungsprodukte und Abfälle zu verunreinigen, erfüllt die Elektroheizung weitestgehend tierzüchterische und sanitärhygienische Anforderungen. In vielen Fällen ist dies auch die wirtschaftlichste Art der Warmwasser- und Dampfgewinnung, bei der keine Kosten für den Brennstofftransport, den Bau und den Betrieb von Kesselräumen anfallen.
Die Industrie stellt eine Vielzahl von Geräten zur Wassererwärmung und Dampferzeugung her, die unter Betriebsbedingungen ständig betriebsbereit sind und nur minimale Wartungskosten erfordern.
Elektrische Warmwasserbereiter und Elektrokessel Sie werden nach Heizmethode, Heizprinzip (direkt, indirekt), Arbeitsprinzip (periodisch, kontinuierlich), Arbeitstemperatur, Druck und Versorgungsspannung klassifiziert.
Kessel arbeiten in der Regel bei Atmosphärendruck und sind für die Produktion von Warmwasser mit einer Temperatur von bis zu 95 °C ausgelegt. Warmwasserkessel arbeiten bei Überdruck (bis zu 0,6 MPa) und ermöglichen die Produktion von Wasser mit einer Temperatur über 100 °C. Elektrische Dampfkessel erzeugen Sattdampf mit einem Druck von bis zu 0,6 MPa.
Elementarkessel arbeiten nach dem Prinzip der indirekten elektrischen Erwärmung von Wasser mithilfe von Heizelementen. Sie verfügen über eine ausreichende elektrische Betriebssicherheit und werden häufig zur Erwärmung von Wasser direkt an den Verbrauchsstellen eingesetzt.
Elektroden-Warmwasserbereiter Sie arbeiten nach dem Prinzip der Direkterwärmung: Das Wasser wird durch einen durchfließenden elektrischen Strom erhitzt, der von Elektroden gespeist wird. Elektrodensysteme (Elektrodenheizungen) sind einfacher, kostengünstiger und langlebiger als Heizelemente.
Elektrokessel erzeugten elektrisches Warmwasser und Dampf. Die Elektrodenheizung bietet Kesseln eine einfache Konstruktion und Leistungsregelung, hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer sowie eine hohe Energieeffizienz. Kessel werden für niedrige (0,4 kV) und hohe (6 – 10 kV) Spannung und Leistungen von 25 bis 10.000 kW pro Einheit hergestellt.