Principio di riscaldamento a resistenza
Il fatto che l'elettricità possa essere utilizzata per il riscaldamento si basa sulla legge della resistenza elettrica. È anche chiamata legge di Ohm dal nome del suo scopritore. L'unità fisica che viene 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 degli elettroni. Tuttavia, ogni conduttore ha una certa resistenza al movimento degli elettroni. 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 gioca un ruolo importante. Inoltre, la temperatura ha anche un'influenza sul livello di resistenza di un conduttore.
Un design appropriato crea conduttori che hanno una resistenza particolarmente elevata. Questo può essere i seguenti componenti:
- Conduttore di riscaldamento (un semplice filo ad alta resistenza)
- Bobina di riscaldamento (un filo a spirale, che ha una resistenza maggiore)
- Nastro riscaldante
- Giacca riscaldante
- Nastro riscaldante
- Registro di riscaldamento
- o elementi di resistenza speciali
Efficienza
La conversione dell'elettricità in calore avviene quasi senza perdite. Il riscaldamento elettrico è quindi abbastanza efficiente. Da un punto di vista fisico, non è affatto vero che il riscaldamento elettrico funzionerebbe in modo inefficiente. Con il riscaldamento elettrico, invece, bisogna sempre considerare l'efficienza complessiva.
Altre opzioni
Riscaldatori ad accumulo
Non tutti i riscaldatori elettrici sono riscaldatori a resistenza. Oltre al riscaldamento diretto, esiste anche il riscaldamento ad accumulo (come il riscaldamento ad accumulo notturno). Anche qui possono verificarsi perdite di memoria, che devono essere prese in considerazione fisicamente e tecnicamente.
Pompa di calore
La pompa di calore utilizza anche l'elettricità per generare calore. Il principio di funzionamento qui è più simile a un frigorifero: il calore viene estratto da un mezzo (aria, acqua di falda o terreno), proprio come fa il frigorifero con il cibo che contiene.
Il calore viene quindi ceduto all'aria o ad un liquido. Nel caso ideale, ad esempio in sistemi geotermici progettati con cura, la resa termica può essere molte volte l'energia elettrica utilizzata.
Riscaldamento radiante
Con il riscaldamento radiante come il riscaldamento a infrarossi, anche l'elettricità viene convertita in energia termica. Qui, tuttavia, non è il calore di convezione che viene generato, ma la radiazione termica, simile alla radiazione di riscaldamento del sole quando colpisce la terra.
L'efficienza del riscaldamento radiante è estremamente elevata: è circa 2,5 volte quella di una moderna caldaia a condensazione a gas. Da un punto di vista tecnico, il riscaldamento radiante è una delle tecnologie più avanzate e orientate al futuro per riscaldare un ambiente.
L'unico problema qui è l'equilibrio ecologico quando si riscalda con l'elettricità. Per la valutazione dell'efficienza complessiva si deve tenere conto anche dell'efficienza della generazione di elettricità; inoltre, la generazione di elettricità ha sicuramente degli effetti ecologici negativi.
