Fondamenti fisici del riscaldamento con elettricità

Ci sono vari pregiudizi sul riscaldamento elettrico: inefficienti, costosi, poco efficaci. Puoi leggere le basi fisiche del riscaldamento con l'elettricità e come questo può essere utilizzato per ricavare l'efficienza dei sistemi di riscaldamento di potenza.

Principio del riscaldamento a resistenza

Che tu possa riscaldare con l'elettricità, in base alla legge della resistenza elettrica. È chiamato dopo il suo scopritore anche la legge di Ohm. Inoltre, l'unità fisica utilizzata per la resistenza di un conduttore elettrico è l'ohm. 1? corrisponde a 1 V / A (volt per ampere).

Principio di funzionamento della resistenza elettrica

Il flusso di corrente si basa sul movimento di elettroni. Ogni conduttore si oppone al movimento degli elettroni ma una certa resistenza. Ciò significa che parte dell'energia non viene più trasportata, ma viene convertita in energia termica.

I valori di resistenza delle singole sostanze sono diversi. Anche la sezione trasversale del conduttore svolge un ruolo importante. Inoltre, la temperatura influisce anche sull'altezza della resistenza di un conduttore.

Con opportuni conduttori di progettazione vengono prodotti, che hanno una resistenza particolarmente elevata. Questi possono essere i seguenti componenti:

  • Conduttore di riscaldamento (un filo semplice ad alta resistenza)
  • Batteria di riscaldamento (un filo a spirale, che ha una resistenza superiore)
  • nastro riscaldamento
  • camicia di riscaldamento
  • nastro riscaldamento
  • riscaldatore
  • o elementi di resistenza speciali

efficienza

La conversione della corrente applicata in calore è quasi senza perdite. I riscaldatori elettrici sono quindi abbastanza efficienti. Il fatto che i riscaldatori di elettricità funzionerebbero inefficienti non è quindi fisicamente corretto. Tuttavia, è sempre necessario considerare l'efficienza complessiva dei sistemi di riscaldamento elettrico.

Altre possibilità

accumulatori

Non ogni riscaldatore elettrico è un riscaldatore a resistenza. Oltre al riscaldamento diretto, vi sono anche riscaldatori di accumulo (come il riscaldatore di accumulo notturno). Qui possono verificarsi perdite di memoria, che devono essere prese in considerazione fisicamente e tecnicamente.

pompa di calore

Anche la pompa di calore utilizza l'elettricità per generare calore. Tuttavia, il principio attivo è più simile al frigorifero: un mezzo (aria, acqua freatica o terreno) è privo di calore, proprio come fa il frigorifero con il cibo che contiene.

Il calore viene poi rilasciato nell'aria o in un liquido. Idealmente, ad esempio, con sistemi geotermici attentamente progettati, la resa termica può essere un multiplo dell'energia elettrica utilizzata.

riscaldamento radiante

Nel riscaldamento radiante, come il riscaldamento a infrarossi, anche l'elettricità viene convertita in energia termica. Qui, tuttavia, non viene generato calore di convezione, ma radiazione di calore, simile alla radiazione di riscaldamento del sole quando colpisce la terra.

L'efficienza del riscaldamento radiante è enormemente alta: è circa 2,5 volte quella di una moderna caldaia a gas a condensazione. Da un punto di vista tecnico, il riscaldamento radiante è una delle tecnologie più avanzate e orientate al futuro per il riscaldamento di una stanza.

L'unico problema qui è la LCA quando si riscalda con l'elettricità. Al fine di valutare l'efficienza complessiva, occorre tenere conto anche dell'efficienza della generazione di energia elettrica, inoltre la generazione di elettricità ha certamente effetti ambientali negativi.

Scheda Video: Tutorial metodo di lettura schemi elettrici OPEL