Klasifikacija električnih grijaćih instalacija

Dobivanje topline iz električne energije moguće je prema dvije bitno različite sheme:

1) prema shemi izravne pretvorbe, kada Električna energija (energija raznih oblika kretanja nabijenih čestica u električnom polju) prelazi u toplinsku (energija toplinskih titraja atoma i molekula tvari),

2) prema shemi neizravne pretvorbe, kada se električna energija ne pretvara izravno u toplinsku energiju, već se koristi za prijenos topline iz jedne sredine (izvora topline) u drugu (potrošač topline), a temperatura izvora može biti -niža od temperature korisnika.

Ovisno o klasi grijanih materijala (vodiči, poluvodiči, dielektrici) i načinu pobuđivanja električne struje ili polja u njima, razlikuju se sljedeći načini električnog zagrijavanja: otporni (otporni), elektrolučni, indukcijski, dielektrični, elektronski, svjetlo (laser).

Bilo koja od metoda električnog grijanja može biti izravna ili neizravna.

Električna energija izravnog zagrijavanja pretvara se u toplinsku energiju u samom zagrijanom mediju (tijelu) u kojem se pobuđuje električna struja (određeni oblici gibanja nabijenih čestica).

Kod neizravnog zagrijavanja pretvorba električne energije u toplinsku odvija se u posebnim pretvaračima – električnim grijačima, a zatim se iz njih toplinskim provođenjem, konvekcijom, zračenjem ili kombinacijom tih metoda prenosi u grijanu okolinu.

Zapravo, električno zagrijavanje materijala - to je izravno zagrijavanje prema shemi izravne pretvorbe.

Shema neizravne pretvorbe električne energije u toplinsku implementirana je u električnim dizalicama topline i toplinskim transformatorima. Za sada nije široko rasprostranjen, ali ima velike izglede za razvoj.

Za električno zagrijavanje različitih medija i materijala koristi se elektrotermalna oprema, uključujući razne električne grijače i električne grijaće instalacije.

Električni grijač (električna grijalica) je izvor topline koji pretvara električnu energiju u toplinu. U skladu s načinima električnog zagrijavanja razlikuju se električni grijači s otporom, indukcijski (induktori), dielektrični (kondenzatori) i drugi.

Instalacija električnog grijanja je jedinica ili oprema koja uključuje električne grijače, radnu komoru i druge elemente povezane u jedan strukturni sklop i dizajniran za izvođenje jednog tehnološkog procesa.

Instalacije za električno grijanje razvrstavaju se prema načinu električnog zagrijavanja (otpor, električni luk, indukcija, dielektrik itd.), namjeni (električne peći, kotlovi, bojleri itd.), principu zagrijavanja (izravno i neizravno), princip rada (prekidni i kontinuirani rad), frekvencija struje, način prijenosa topline s grijača na grijani medij, radna temperatura (niska, srednja, visoka temperatura), napon napajanja (niski napon, visoki napon).

Više o glavnim metodama i metodama pretvaranja električne energije u toplinsku pročitajte ovdje: Metode električnog grijanja

Glavni parametri električnih instalacija grijanja uključuju toplinsku snagu, napon napajanja, frekvenciju struje, učinkovitost, faktor snage (cosφ), osnovne geometrijske dimenzije.

Dobivanje tople vode i pare — jedna od najčešćih primjena električne energije u proizvodnji i poljoprivredi, posebice u stočarstvu. Ne zagađujući zrak i prostore produktima izgaranja i otpadom, električno grijanje u najvećoj mjeri zadovoljava zootehničke i sanitarno-higijenske zahtjeve. U mnogim slučajevima ovo je i najekonomičniji način dobivanja tople vode i pare, koji ne zahtijeva troškove transporta goriva, izgradnje i rada kotlovnica.

Industrija proizvodi raznu opremu za grijanje vode i proizvodnju pare, koja je stalno spremna za rad u radnim uvjetima i zahtijeva minimalne troškove održavanja.

Električni grijači vode i električni kotlovi Klasificiraju se prema načinu grijanja, principu grijanja (izravno, neizravno), principu rada (periodički, kontinuirani), radnoj temperaturi, tlaku, naponu napajanja.

Kotlovi obično rade pri atmosferskom tlaku i predviđeni su za proizvodnju tople vode temperature do 95°C. Toplovodni kotlovi rade pri nadtlaku (do 0,6 MPa) i omogućuju proizvodnju vode temperature iznad 100°C. Električni parni kotlovi proizvode zasićenu paru s tlakom do 0,6 MPa.

Elementarni kotlovi rade na principu neizravnog električnog zagrijavanja vode uz pomoć grijaćih tijela. Imaju dovoljnu električnu sigurnost u radu i naširoko se koriste za zagrijavanje vode izravno na mjestima njezine potrošnje.

Grijači vode s elektrodama. Rade na principu izravnog zagrijavanja: vodu zagrijava električna struja koja teče kroz nju, a koju napajaju elektrode. Elektrodni sustavi (grijači elektroda) su jednostavniji, jeftiniji i dugotrajniji od grijaćih elemenata.

Električni toplovodni i parni električni kotlovi proizvedeni su elektrodom. Grijanje elektrodama daje kotlovima jednostavnost dizajna i regulacije snage, visoku pouzdanost i vijek trajanja, visoku energetsku učinkovitost. Kotlovi se proizvode za niski (0,4 kV) i visoki (6 — 10 kV) napon i snagu od 25 do 10 000 kW po jedinici.