Modstandsopvarmningsprincip
At elektricitet kan bruges til opvarmning er baseret på loven om elektrisk modstand. Det kaldes også Ohms lov efter opdageren. Den fysiske enhed, der bruges til modstand af en elektrisk leder, er ohm. 1? svarer til 1 V / A (volt pr. ampere).
Arbejdsprincip for elektrisk modstand
Strømmen er baseret på bevægelsen af elektroner. Imidlertid har hver leder en vis modstand mod elektronernes bevægelse. Det betyder, at en del af energien ikke længere transporteres videre, men konverteres til termisk energi.
Resistensværdierne for de enkelte stoffer er forskellige. Ledertværsnittet spiller også en vigtig rolle. Derudover har temperaturen også indflydelse på en lederes modstand.
Passende design skaber ledere, der har en særlig høj modstand. Dette kan være følgende komponenter:
- Varmeleder (en simpel ledning med høj modstand)
- Varmeflade (en viklet ledning, der har en højere modstand)
- Opvarmningstape
- Opvarmning jakke
- Opvarmningstape
- Opvarmningsregister
- eller specielle modstandselementer
Effektivitet
Omdannelsen af elektricitet til varme finder sted næsten uden tab. Elvarme er derfor ret effektiv. Fra et fysisk synspunkt er det på ingen måde sandt, at elektrisk opvarmning ville virke ineffektivt. Ved elektrisk opvarmning skal du dog altid overveje den samlede effektivitet.
Andre muligheder
Opbevaringsvarmer
Ikke alle elektriske varmelegemer er en modstandsvarmer. Ud over direkte opvarmning er der også lageropvarmning (såsom opvarmning om natten). Hukommelsestab kan også forekomme her, hvilket skal tages i betragtning fysisk og teknisk.
Varmepumpe
Varmepumpen bruger også elektricitet til at generere varme. Driftsprincippet her ligner mere et køleskab: varme ekstraheres fra et medium (luft, grundvand eller jorden), ligesom køleskabet gør med de madvarer, det indeholder.
Varmen afgives derefter til luften eller til en væske. I det ideelle tilfælde, for eksempel i omhyggeligt designede geotermiske systemer, kan varmeudbyttet være mange gange den anvendte elektriske energi.
Strålevarme
Med strålevarme som infrarød opvarmning omdannes også elektricitet til termisk energi. Her genereres det imidlertid ikke konvektionsvarme, men termisk stråling svarende til solens opvarmningsstråling, når den rammer jorden.
Effektiviteten ved strålevarme er ekstremt høj - den er omkring 2,5 gange effektiviteten af en moderne gaskondenseringskedel. Fra et teknisk synspunkt er strålevarme derfor en af de mest progressive og fremtidsorienterede teknologier til opvarmning af et rum.
Det eneste problem her er den økologiske balance ved opvarmning med elektricitet. Til vurderingen af den samlede effektivitet skal der også tages højde for effektiviteten af elproduktionen. Desuden har elproduktion bestemt nogle ugunstige økologiske virkninger.
