סיווג מתקני הסקה חשמליים
השגת חום מחשמל אפשרית על פי שתי תוכניות שונות מהותית:
1) במסגרת תכנית המרה ישירה, מתי אנרגיה חשמלית (האנרגיה של צורות שונות של תנועה של חלקיקים טעונים בשדה חשמלי) הופכת לתרמית (אנרגיה של תנודות תרמיות של אטומים ומולקולות של חומרים),
2) לפי סכימת המרה עקיפה, כאשר אנרגיה חשמלית אינה מומרת ישירות לאנרגיה תרמית, אלא משמשת להעברת חום מסביבה אחת (מקור חום) לאחרת (צרכן חום), והטמפרטורה של המקור יכולה להיות נמוכה יותר. מאשר הטמפרטורה של המשתמש.
בהתאם לסוג החומרים המחוממים (מוליכים, מוליכים למחצה, דיאלקטריים) והשיטות להפעלת זרם חשמלי או שדה בהם, מובחנים השיטות הבאות של חימום חשמלי: התנגדות (התנגדות), קשת חשמלית, אינדוקציה, דיאלקטרי, אלקטרוני, אור (לייזר).
כל אחת משיטות החימום החשמלי יכולה להיות ישירה או עקיפה.
חשמל חימום ישיר הופך לאנרגיה תרמית בתווך המחומם (הגוף) עצמו, בו מעורר זרם חשמלי (צורות מסוימות של תנועה של חלקיקים טעונים).
בחימום עקיף, המרת האנרגיה החשמלית לאנרגיה תרמית מתבצעת בממירים מיוחדים - תנורי חימום חשמליים, ולאחר מכן מהם, באמצעות הולכה תרמית, הסעה, קרינה או שילוב של שיטות אלו, היא מועברת לסביבה המחוממת.
למעשה, חימום חשמלי של החומר - זהו חימום ישיר על פי ערכת ההמרה הישירה.
התוכנית להמרה עקיפה של אנרגיה חשמלית לחום מיושמת במשאבות חום חשמליות ושנאי חום. עד כה, זה לא נפוץ, אבל יש לו סיכויים גדולים להתפתחות.
לחימום חשמלי של מדיות וחומרים שונים, נעשה שימוש בציוד אלקטרו-תרמי, לרבות תנורי חימום חשמליים ומתקני חימום חשמליים.
דוד חשמלי (מחמם חשמלי) הוא מקור חום הממיר אנרגיה חשמלית לחום. בהתאם לשיטות החימום החשמלי, נבדלים תנורי חימום חשמליים עם התנגדות, אינדוקציה (משרנים), דיאלקטריים (קבלים) ואחרים.
מתקן חימום חשמלי הוא יחידה או ציוד הכוללים תנורי חימום חשמליים, תא עבודה ואלמנטים נוספים המחוברים במתחם מבני אחד ומיועדים לבצע תהליך טכנולוגי אחד.
מתקני חימום חשמליים מסווגים לפי שיטת החימום החשמלי (התנגדות, קשת חשמלית, אינדוקציה, דיאלקטרי וכו'), ייעוד (תנורים חשמליים, דוודים, דוודים וכו'), עקרון החימום (ישיר ועקיף), עקרון הפעולה (פעולה לסירוגין ורציפה), תדירות זרם, שיטת העברת חום מתנורי חימום לתווך מחומם, טמפרטורת הפעלה (נמוכה, בינונית, טמפרטורה גבוהה), מתח אספקה (מתח נמוך, מתח גבוה).
קרא עוד על השיטות והשיטות העיקריות להמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה תרמית כאן: שיטות חימום חשמלי
הפרמטרים העיקריים של מתקני חימום חשמליים כוללים כוח תרמי, מתח אספקה, תדר זרם, יעילות, גורם הספק (cosφ), ממדים גיאומטריים בסיסיים.
השגת מים חמים וקיטור - אחד היישומים הנפוצים ביותר של אנרגיה חשמלית בייצור ובחקלאות, במיוחד בגידול בעלי חיים. מבלי לזהם את האוויר והמתחם במוצרי בעירה ובפסולת, חימום חשמלי עומד בדרישות הזאוטכניות והסניטריות-היגייניות במידה רבה. במקרים רבים זוהי גם הדרך החסכונית ביותר להשיג מים חמים וקיטור, שאינה מצריכה עלויות הובלת דלק, בנייה והפעלת חדרי דוודים.
התעשייה מייצרת מגוון ציוד לחימום מים והפקת קיטור, המוכן כל הזמן לעבודה בתנאי תפעול ודורש עלויות תחזוקה מינימליות.
מחממי מים חשמליים ודודי חשמל הם מסווגים לפי שיטת החימום, עקרון החימום (ישיר, עקיף), עקרון העבודה (מחזורי, רציף), טמפרטורת עבודה, לחץ, מתח אספקה.
דוודים פועלים לרוב בלחץ אטמוספרי ומיועדים להפקת מים חמים בטמפרטורה של עד 95 מעלות צלזיוס. דודי מים חמים עובדים בלחץ עודף (עד 0.6 מגפ"ס) ומאפשרים הפקת מים בטמפרטורה של מעל 100 מעלות צלזיוס. דודי קיטור חשמליים מייצרים קיטור רווי בלחץ של עד 0.6 MPa.
דוודים אלמנטריים עובדים על העיקרון של חימום חשמלי עקיף של מים בעזרת גופי חימום. יש להם בטיחות חשמלית מספקת בפעולה והם נמצאים בשימוש נרחב לחימום מים ישירות בנקודות הצריכה שלהם.
מחממי מים אלקטרודה הם עובדים על העיקרון של חימום ישיר: המים מחוממים על ידי זרם חשמלי הזורם דרכם, המופעל על ידי אלקטרודות. מערכות אלקטרודות (מחממי אלקטרודות) פשוטות יותר, זולות יותר ועמידות יותר מגופי חימום.
אלקטרודה מיוצרת דוודים חשמליים מים חמים וקיטור. חימום אלקטרודה מספק לדודים פשטות של עיצוב וויסות כוח, אמינות וחיי שירות גבוהים, יעילות אנרגטית גבוהה. דוודים מיוצרים עבור מתח נמוך (0.4 קילוואט) וגבוה (6 - 10 קילוואט) והספק מ-25 עד 10,000 קילוואט ליחידה.