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電源問答

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電熱

時間:2022-12-29 人氣: 來源:山東合運電氣有限公司

  電熱(electricheating)或電加熱,是指將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過程或工序。常見的應用包括有空間加熱、烹飪、熱水器與工業(yè)生產(chǎn)上。電熱器(electricheater)或電加熱器,是一種將電流轉(zhuǎn)換為熱量的電氣設備。輻射加熱器則是利用電產(chǎn)生輻射能后對人或物體加熱。


  每種電熱裝置的內(nèi)部都有簡單的加熱元件,它根據(jù)焦耳加熱原理在工作:電流流經(jīng)電阻器時會產(chǎn)生熱。現(xiàn)代的電熱裝置使用鎳鉻合金線作為主動元件,合適的加熱元件材料是采用耐熱、耐火、電絕緣性佳的陶瓷材料來支撐鎳鉻合金線。


  熱泵是利用電動馬達驅(qū)動冷凍循環(huán)(制冷循環(huán))的高效能電加熱器。熱泵能從來源提取能量,例如地面或外部空氣,并引導它進入一個內(nèi)部空間加熱。某些熱泵系統(tǒng)還可以顛倒,將熱空氣被排到地面或外部,而使內(nèi)部空間冷卻。熱泵可以提供3到4的性能系數(shù)(COP),然而這與設備的效能,及室內(nèi)室外的溫差有關。

  

空間加熱


  空間加熱是指使建筑物的內(nèi)部暖和,空間加熱的方法有以下幾種。


空間加熱器


  主條目:輻射加熱器


  輻射加熱器內(nèi)含可達到高溫的加熱元件,通常和反射器被封裝在附有外殼的玻璃燈管當中,以直接輸出能量給遠離加熱器的物體。這種元件發(fā)出的紅外線會穿透空氣或空間,直到由被加熱物體的表面所吸收并轉(zhuǎn)化為熱,且部分反射回來。這種加熱器是直接對空間里的人或物加熱,而不是使空間里的空氣變暖。這種加熱器在空氣不流通的空間特別有用,也是地下室或車庫在有需要加熱時的理想選擇。


  輻射加熱器最大的潛在危險,是因為其針對性的輸出與缺乏過熱保護,而引燃附近家具所導致的火災。在英國,輻射加熱器有時也被稱為electricfires,因為他們原本是用來代替明火。


對流加熱器


  主條目:對流加熱器


  對流加熱器是指利用電流通過加熱元件,使周圍空氣產(chǎn)生熱傳導的加熱器。當熱空氣較冷空氣的密度為小時,熱空氣由于浮力的關系會上升,而使更多的冷空氣流入加熱器所在的位置,以產(chǎn)生對流逐漸加熱周圍空間,至冷卻后再重復的循環(huán)。


  有些加熱器會填充燃油,就可以形成一個有效的熱庫。對流加熱器非常適合用于封閉空間的加熱,與輻射加熱器相比的起火風險較小,所以適合使用于長時間或無人看管時。


暖風機


  主條目:暖風機


  暖風機,也稱為強制對流加熱器。暖風機的種類有很多,都包含有加快了空氣流通的電風扇。熱阻能使加熱元件與其周圍的被動對流減少,從而使熱量能夠更迅速地轉(zhuǎn)移。


  暖風機風扇運作時的噪音相當大,它的著火風險是中度。這種加熱器使用在封閉空間的快速加熱上是不錯的選擇,例如實驗室。


蓄熱式


  主條目:蓄熱式加熱器


  蓄熱式加熱器是利用電價較低的時段(如英國的Economy7),在夜晚或者用電低需求時間通電發(fā)熱并儲存熱能,然后在有需要加熱時再釋出。儲存的材料通常是黏土、磚等;水也可以用來作為儲存熱的介質(zhì)。


家用電熱地板


  主條目:地暖系統(tǒng)


  地暖系統(tǒng)(或加熱地板、地板暖氣等),是輻射加熱的其中一種,無論是否有換熱器(也稱為輻射器),或者電力驅(qū)動均屬。


  而當家用電熱地板通電后時,加熱電纜電流通過導電的發(fā)熱材料,將熱空氣從地板到天花板由下往上形成對流,直到達到地面上自動調(diào)溫器所設定的溫度。


  這種加熱器和其他加熱器所出的溫度相比最為一致。


照明系統(tǒng)


  在大型的辦公大樓,照明系統(tǒng)整合了加熱和空調(diào)系統(tǒng)。螢光燈的廢熱會被回收至這個系統(tǒng)。大型建筑物的每年的加熱能量的主要是由照明系統(tǒng)供給。然而,這種余熱在使用冷氣就時變成負擔。


熱泵


  主條目:熱泵


  熱泵使用電力驅(qū)動的壓縮機去起動一個冷凍循環(huán)。它從戶外的空氣、地面或地下水提取熱能,并提升它的溫度到足以使空間變暖。作用的流體于低溫沸騰,在戶外的換熱器中吸收熱,然后從建筑物內(nèi)的冷凝器,將產(chǎn)生的蒸氣壓縮,并凝結(jié)成液體。來自冷凝器的熱能會被建筑物內(nèi)的空氣吸收,所以有時也可用作家庭熱水。在夏季時,這個循環(huán)是可以逆轉(zhuǎn)的。氣候溫和時,熱泵也能從戶外的空氣獲得低檔熱能。


  冬季平均溫度零度以下的區(qū)域,地源熱泵系統(tǒng)遠比空氣源熱泵系統(tǒng)更有效,因為它們能獲得儲存在地下殘留的太陽光熱量,比從冷空氣中提取可用的還溫暖。


  根據(jù)美國國家環(huán)境保護局的資料,地源熱泵系統(tǒng)比空氣源熱泵系統(tǒng)減少了44%,比電阻加熱器減少了72%的能源消耗。但地源熱泵系統(tǒng)也比空氣源熱泵系統(tǒng)需要更高的購買價格。


流體加熱


浸入式加熱器


  •   家用浸入式加熱器

  •   工業(yè)用浸入式加熱器


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