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Calefacción eléctrica

Calefacción eléctrica
 calefacción

Espacio

A pesar de que todos utilizan el mismo principio físico para generar calor, calentadores eléctricos difieren en la manera de brindar ese calor al medio ambiente. Varios tipos se describen en las siguientes secciones.

Calentadores radiantes o calefactores “”

Artículo principal: Instalaciones de calefacción

Calentadores radiativos contener un elemento de calentamiento que alcanza una temperatura elevada. El elemento está generalmente empaquetado dentro de una envoltura de vidrio se asemeja a una bombilla de luz y con un reflector para dirigir la salida de energía lejos del cuerpo del calentador. El elemento emite radiación infrarroja que viaja a través del aire o el espacio hasta que choca con una superficie de absorción, donde es parcialmente conveted al calor y refleja parcialmente. Este calor calienta directamente a personas y objetos en la habitación, en lugar de calentar el aire.

Este estilo de calentador es particularmente útil en áreas que el aire fluye a través de calentados. También son ideales para los sótanos y los garajes donde se desea la calefacción lugar. Más en general, son una elección excelente para la tarea específica de calentamiento.

Ellos operan en silencio. Calentadores de radiantes presentan el mayor peligro potencial para encender muebles cercanos debido a la intensidad de su producción se centró y la falta de protección contra el sobrecalentamiento.

Calefactores

Artículo principal: aire caliente por convección

En un calentador de convección, el elemento calefactor calienta el aire junto a ella por convección. El aire caliente es menos denso que el aire frío, por lo que se eleva debido a la flotabilidad, permitiendo que el aire más fresco a fluir a ocupar su lugar. Esto establece una corriente constante de aire caliente que sale del aparato a través de los orificios de ventilación y se calienta el espacio circundante. Ellos son ideales para calentar un espacio cerrado. Ellos operan en silencio y tienen un menor riesgo de riesgo de ignición en caso de que se ponen en contacto no intencional con muebles en comparación con los calentadores eléctricos radiantes. Esta es una buena elección para largos períodos de tiempo o si no se corrige. Son muy seguros y los calentadores que hay una muy baja probabilidad de quemarse.

En el Reino Unido, estos aparatos son a veces llamados fuegos eléctricos, ya que fueron utilizados originalmente para sustituir a fuego abierto.

Calentadores de aire o “forzados calentadores de convección”

Artículo principal: calentador con ventilador

Un calentador de ventilador es una variedad de calentador de convección que incluye un ventilador eléctrico para acelerar el flujo de aire. Esto reduce la resistencia térmica entre el elemento calefactor y el entorno más rápido que la convección pasiva, permitiendo que el calor que se transfiere más rápidamente.

Funcionan con un ruido considerable causado por el ventilador. Ellos tienen un riesgo moderado de riesgo de ignición en caso de que se ponen en contacto no intencional con muebles. Este tipo de calefacción es una buena opción para un calentamiento rápido a los espacios cerrados.

Calefacción de almacenamiento

Artículo principal: calentador de almacenamiento

Un sistema de calefacción de almacenamiento se aprovecha de los precios de electricidad más baratas, que se vende durante los períodos de baja demanda, como durante la noche. En el Reino Unido, esto se califica como Economía 7. El acumulador de calor en las tiendas de ladrillos de arcilla, y luego se libera durante el día, cuando sea necesario.

Calefacción por suelo radiante eléctrico nacional

Artículo principal: Calefacción por suelo radiante

Estos sistemas se denominan sistemas de calefacción radiante, independientemente de si se incluyen un intercambiador de calor (también llamado un radiador) o son accionados eléctricamente.

Cuando un sistema doméstico calor radiante está activado, la corriente fluye a través de un material de calefacción conductora. Para sistemas de baja tensión de calor radiante, la tensión de la línea (110 V o 230 V) la corriente fluye a través del cable de calefacción. Para sistemas de baja tensión, la tensión de línea es convertida a baja tensión (8 a 30 V) en la unidad de control (que contiene un transformador reductor) y este bajo voltaje se aplica entonces al elemento de calentamiento.

El material calentado a continuación, se calienta el suelo hasta que alcanza la temperatura adecuada establecido por el termostato suelo. El suelo luego calienta el aire adyacente, que circula, el calentamiento de otros objetos en la sala (mesas, sillas, gente) por convección. A medida que sube, el aire caliente calienta el ambiente y todo su contenido hasta el techo. Esta forma de calefacción permite que la temperatura ambiente más consistente desde el suelo hasta el techo en comparación con cualquier otro sistema de calefacción.

Las bombas de calor

Artículo principal: bomba de calor

Una bomba de calor utiliza un compresor de accionamiento eléctrico para operar un ciclo de refrigeración que extrae la energía térmica del aire exterior o desde el suelo o aguas subterráneas, y las actualizaciones de su temperatura a un nivel lo suficientemente alto como para utilizar para la calefacción. El calor de trabajo líquido hierve a una temperatura baja, absorbiendo en un intercambiador de calor exterior, a continuación, el vapor resultante se comprime y se condensa para formar el líquido en un condensador en el interior del edificio. El calor del condensador es absorbido por el aire en el edificio (y algunas veces también se usa para el agua caliente sanitaria). En los meses de verano el ciclo se puede invertir para proporcionar aire acondicionado. Las bombas de calor pueden obtener bajo grado de calor del aire al aire libre en climas templados, en zonas con temperaturas promedio muy por debajo de la congelación, bombas de calor geotérmicas extraer el calor residual almacenado en el suelo a una temperatura más constante

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Calentamiento de agua

Calentador de inmersión

El calentamiento de agua por la electricidad se hace generalmente por un calentador de inmersión. Este consiste en un tubo de metal que contiene un calentador de resistencia eléctrica aislada. Calentadores domésticos de inmersión (por lo general nominal de 3 kilovatios en el Reino Unido) se ejecutan en el suministro de electricidad doméstica. Calentadores de inmersión industriales (como los utilizados en las calderas de vapor eléctricos) puede ser clasificado en 100 kilovatios, o más, y se ejecutan en una red trifásica.

Calentador de electrodos

Con un calentador de electrodo, no hay resistencia de hilo bobinado y el propio líquido actúa como la resistencia. Esto tiene riesgos potenciales para las normas que regulan los calentadores de los electrodos son estrictas.

Los aspectos medioambientales y la eficiencia

La eficacia de cualquier sistema depende de la definición de los límites del sistema. Para un cliente de energía eléctrica, la eficiencia de la calefacción eléctrica puede ser del 100%, porque toda la energía comprada se convierte en calor del edificio. Sin embargo, si la planta de energía suministro de electricidad se incluye, la eficiencia global cae. Por ejemplo, una planta de energía de combustibles fósiles sólo se podrán entregar 4 unidades de energía eléctrica por cada 10 unidades de energía de los combustibles puestos en libertad. Incluso con un 100% calentador eléctrico eficiente, la cantidad de combustible necesaria para una cantidad dada de calor es más que si el combustible se quema en un horno o caldera en el edificio que se calienta. Si el mismo combustible podría ser utilizado para calentar el espacio por un consumidor, sería más eficiente en general para quemar el combustible en el edificio del usuario final. No todos los combustibles son adecuados para la construcción de calefacción, por ejemplo, las emisiones controla necesario para la combustión del carbón son demasiado caros para hornos escala doméstica-

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En Suecia, el uso de la calefacción eléctrica directa se ha restringido desde 1980 por esta razón, y hay planes para eliminar por completo – ver Aceite de la eliminación en Suecia -, mientras que Dinamarca ha prohibido la instalación de calefacción eléctrica en los edificios nuevos razones similares. En el caso de edificios nuevos, de bajo consumo energético técnicas de construcción se puede utilizar, que puede eliminar prácticamente la necesidad de calefacción, como los construidos para el estándar de casa pasiva.

En Quebec, sin embargo, calefacción eléctrica sigue siendo la forma más popular de la calefacción del hogar. Según una encuesta de Estadísticas de Canadá 2003, el 68% de los hogares en la provincia utiliza la electricidad para la calefacción. Esto puede explicarse por el hecho de que más del 90% de toda la energía consumida en Quebec es generada por represas hidroeléctricas, las cuales tienen menos emisiones de gases de efecto invernadero que las centrales térmicas y las tasas bajas y estables cobrados por Hydro-Qubec, el provincial de propiedad utilidad.

Con el fin de proporcionar calor de manera más eficiente, una bomba de calor accionada eléctricamente puede elevar la temperatura interior mediante la extracción de calor de la tierra, el aire exterior, o corrientes de desechos tales como el aire de escape. Esto puede reducir el consumo de electricidad hasta un mínimo de 20% de la utilizada por calentamiento por resistencia y por lo tanto reducir el impacto ambiental.

Calefacción eléctrica puede seguir siendo económico en el suministro de electricidad son de bajo costo. Cuando la fuente primaria de energía eléctrica es hidroeléctrica, nuclear, eólica, u otra fuente libre de carbono, que puede no ser práctico para explotar ese recurso directamente en aplicaciones de calefacción, pero la red de electricidad puede ser utilizado convenientemente. Calefacción eléctrica es útil en lugares donde el aire de manipulación es difícil, como en los laboratorios.

Aspectos económicos

La operación de los calentadores de resistencia eléctrica para calentar un área para un largo período de tiempo se considera generalmente que es costoso. Sin embargo, el uso diario intermitente o parcial puede ser más rentable que la calefacción todo el edificio debido al control de zona superior.

Ejemplo: un comedor en una oficina tiene un horario limitado de funcionamiento. Durante los períodos de poco uso un “monitor” nivel de calor (50 F/10 C) es proporcionado por el sistema de calefacción central. Las horas pico de uso entre las horas de 11:0014:00 se calientan a “los niveles de confort” (70 F/21 C). Ahorros significativos puede ser realizado en el consumo total de energía ya que las pérdidas de radiación infrarroja a través de la conductividad térmica no son tan grandes con un gradiente de temperatura menor tanto entre este espacio y sin calentar el aire exterior, así como entre el refrigerador y la sala de almuerzo (ahora más frío).

Económicamente, el calor eléctrico es muy eficiente, y puede ser comparada con otras fuentes de calefacción mediante el cálculo del costo por kilovatio hora multiplicada por la eficiencia del calentador, y luego multiplicar por el número de kilovatios utiliza el calentador.

Industrial calefacción eléctrica

Véase también el horno de inducción, horno de arco eléctrico, horno de mufla

Calefacción eléctrica se utiliza ampliamente en la industria.

Las ventajas de los métodos de calefacción eléctricos sobre otras formas incluyen el control de precisión de la temperatura y la distribución de energía térmica, la combustión no se utiliza para desarrollar calor, y la capacidad de alcanzar temperaturas no son fácilmente alcanzables con la combustión química. El calor eléctrico se puede aplicar con precisión en el punto preciso es necesario en un proceso, en una concentración elevada de energía por unidad de área o de volumen. Aparatos de calefacción eléctrica se puede construir en cualquier tamaño y puede ser ubicado en cualquier lugar dentro de una planta. Los procesos de calefacción eléctrica son generalmente limpio, tranquilo, y no emiten mucho calor subproducto de los alrededores. Equipos de calefacción eléctrica tiene una alta velocidad de respuesta, lo cual le otorga a los ciclos rápidos de producción en serie del equipo.

Las limitaciones y desventajas de calefacción eléctrica en la industria incluyen el mayor costo de energía eléctrica en comparación con el uso directo de combustible, y el costo de capital tanto del aparato de calentamiento eléctrico en sí y la infraestructura necesaria para entregar grandes cantidades de energía eléctrica para el punto de uso . Esto puede ser compensado en cierta medida por el aumento de la eficiencia en el uso de menos energía en general para lograr el mismo resultado.

Diseño de un sistema de calefacción industrial comienza con la evaluación de la temperatura requerida, la cantidad de calor requerida, y los modos posibles de la transferencia de energía calorífica. Además de la conducción, convección y radiación, los métodos de calefacción eléctrica se puede utilizar campos eléctricos y magnéticos para calentar el material.

Métodos de calefacción eléctrica incluyen calentamiento por resistencia, calentamiento por arco eléctrico, calentamiento por inducción, y calentamiento dieléctrico. En algunos procesos (por ejemplo, soldadura por arco), la corriente eléctrica se aplica directamente a la pieza de trabajo. En otros procesos, se produce calor dentro de la pieza de trabajo por las pérdidas de inducción o dieléctrico. Además, el calor puede ser producido luego transferido a la obra por conducción, convección o radiación.

Los procesos industriales de calentamiento pueden ser clasificadas como de baja temperatura (a aproximadamente 400 ° C (730 F)), la temperatura media (entre 400 C y 1150 C (730 a 2,100 F)), y la temperatura alta (más allá de 1150 C (2100 F) ).

Los procesos de baja temperatura son:

cocción y secado,

acabados de curado,

soldadura,

plásticos de moldeo y conformación.

Los procesos de media temperatura son:

plásticos de fusión y algunos no metales para el vaciado o remodelación,

recocido,

el estrés, y

tratamiento térmico.

Procesos de alta temperatura incluyen:

fabricación de acero,

soldadura y soldadura,

fundición de metales ferrosos y otros,

de corte,

fundición, y

preparación de algunos productos químicos.

Véase también

Energía del portal

Calefacción

Diatermia

El calentamiento dieléctrico

Soldadura por electroescoria

Electroescoria refundición

Ahorro de energía

Calentador (tipos de calentadores)

HVAC

Calentador de infrarrojos

Horno de microondas

Las energías renovables

La eficiencia térmica

Calefacción por suelo radiante

Referencias

^ Http://www.tlc-direct.co.uk/Book/7.11.2.htm

^ La ilusión de electricidad verde, EABC, publicado 11/11/2005, consultado el 26/05/2007

^ Snider, Bradley. Calefacción para el hogar y el medio ambiente, en Canadá las tendencias sociales, la primavera de 2006, pp 15-19. Ottawa:. Estadísticas de Canadá

^ Http://northidahofirewood.com/homeheatcalc

^ Donald G. Fink y H. Wayne Beaty, Manual de la Norma para los ingenieros eléctricos, undécima edición, McGraw-Hill, Nueva York, 1978, ISBN 0 a 07020974-X, páginas 21-144 a 21-188

Categorías: Calefacción

 

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May 25, 2012 This post was written by Categories: Everything Is Here Tagged with:
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