Zasada ogrzewania oporowego
Fakt, że energia elektryczna może być używana do ogrzewania, wynika z prawa oporu elektrycznego. Nazywa się to również prawem Ohma od nazwiska jego odkrywcy. Fizyczną jednostką rezystancji przewodnika elektrycznego jest om. 1? odpowiada 1 V / A (V na amper).
Zasada działania oporu elektrycznego
Przepływ prądu oparty jest na ruchu elektronów. Jednak każdy przewodnik ma pewien opór wobec ruchu elektronów. Oznacza to, że część energii nie jest już transportowana, ale jest zamieniana na energię cieplną.
Wartości rezystancji poszczególnych substancji są różne. Ważną rolę odgrywa również przekrój przewodnika. Ponadto temperatura ma również wpływ na rezystancję przewodnika.
Odpowiednia konstrukcja tworzy przewodniki o szczególnie wysokiej rezystancji. Mogą to być następujące elementy:
- Przewód grzejny (prosty drut o wysokiej rezystancji)
- Cewka grzewcza (zwinięty drut, który ma wyższą rezystancję)
- Taśma grzewcza
- Płaszcz grzewczy
- Taśma grzewcza
- Rejestr grzewczy
- lub specjalne elementy oporowe
Wydajność
Przemiana energii elektrycznej w ciepło przebiega prawie bez strat. Ogrzewanie elektryczne jest więc dość wydajne. Z fizycznego punktu widzenia nie jest bynajmniej prawdą, że ogrzewanie elektryczne działałoby nieefektywnie. Jednak w przypadku ogrzewania elektrycznego zawsze należy wziąć pod uwagę ogólną wydajność.
Inne opcje
Grzejniki akumulacyjne
Nie każdy grzejnik elektryczny jest grzejnikiem oporowym. Oprócz ogrzewania bezpośredniego istnieje również ogrzewanie akumulacyjne (np. Ogrzewanie akumulacyjne w nocy). Mogą tu również wystąpić straty pamięci, które należy wziąć pod uwagę fizycznie i technicznie.
Pompa ciepła
Pompa ciepła wykorzystuje również energię elektryczną do wytwarzania ciepła. Zasada działania jest tutaj bardziej podobna do lodówki: ciepło jest pobierane z medium (powietrze, woda gruntowa lub ziemia), tak jak robi to lodówka z zawartą w niej żywnością.
Następnie ciepło oddawane jest do powietrza lub cieczy. W idealnym przypadku, na przykład w starannie zaprojektowanych systemach geotermalnych, uzysk ciepła może być wielokrotnie większy niż zużycie energii elektrycznej.
Ogrzewanie promiennikowe
W przypadku ogrzewania promiennikowego, takiego jak ogrzewanie na podczerwień, energia elektryczna jest również przekształcana w energię cieplną. Tutaj jednak nie jest wytwarzane ciepło konwekcyjne, ale promieniowanie cieplne, podobne do cieplnego promieniowania słońca padającego na ziemię.
Efektywność ogrzewania promiennikowego jest niezwykle wysoka - około 2,5 razy większa niż w przypadku nowoczesnego gazowego kotła kondensacyjnego. Z technicznego punktu widzenia ogrzewanie promiennikowe jest jedną z najbardziej zaawansowanych i przyszłościowych technologii ogrzewania pomieszczeń.
Jedynym problemem jest równowaga ekologiczna podczas ogrzewania energią elektryczną. Do oceny ogólnej sprawności należy również wziąć pod uwagę sprawność wytwarzania energii elektrycznej; ponadto wytwarzanie energii elektrycznej z pewnością ma niekorzystne skutki ekologiczne.
