전기 난방: 무엇인가? (전기 난방의 종류)
전기 가열이란
가열은 산업용과 가정용 모두에 필요합니다. 산업에서는 금속의 용융, 유리의 성형, 구리의 에나멜 처리, 절연체의 굽기, 용접 등에 가열이 필요합니다. 가정에서는 요리, 물 데우기, 겨울철 실내 난방, 옷 다림질 등 다양한 용도로 가열이 필요합니다.
위의 모든 가열 목표는 전기를 통해 달성할 수 있습니다. 전기 가열에는 몇 가지 장점이 있습니다.
전기 가열은 먼지가 거의 없으므로 청소가 간편합니다.
전기 가열은 배기 가스가 없으므로 열 발생을 위한 배기 시스템이 필요하지 않습니다.
온도 조절이 매우 쉽습니다.
전기 가열 시스템은 산업에서 사용 가능한 다른 기존 가열 시스템보다 경제적입니다. 설치 비용과 운영 비용이 상대적으로 낮습니다.
전기 가열에서는 가열 시스템의 이상에 대한 자동 보호를 쉽게 제공할 수 있습니다.
전기 가열 시스템의 효율성은 다른 동등한 가열 시스템보다 상당히 높습니다.
전기 가열 시스템은 소음이 없습니다.
시스템의 시작이 다른 가열 시스템보다 훨씬 빠릅니다.
전기 가열의 종류
전력 주파수 가열
이 방법에서는 전기를 직접 이용하여 어떤 물질을 가열합니다. 전력 주파수 가열은 다시 두 가지 범주로 나뉩니다.
저항 가열
아크 가열
저항 가열은 직접 저항 가열과 간접 저항 가열로 나뉩니다.
직접 저항 가열
직접 저항 가열에서는 전류가 직접 가열하려는 물질을 통과합니다. 전기 가열 시스템에서 가열하려는 물질을 충전물이라고 합니다. 여기서 충전물 자체가 전류를 통과하는 경로를 제공하며, 충전물 자체에서 열이 발생하므로 시스템의 효율성이 상당히 높습니다. 직접 저항 가열의 대표적인 예로는 저항 용접과 전극 보일러가 있습니다.
간접 저항 가열
이 방법에서는 전류가 저항성 원소를 통과하면서 오믹 손실로 인해 열이 발생합니다. 이 열은 가열하려는 물질로 전달됩니다. 간접 저항 전기 가열의 대표적인 예로는 침수식 수도기, 전기 조리기, 오븐, 금속의 열처리 시스템 등이 있습니다.
아크 가열
아크를 통해 매우 높은 온도를 얻을 수 있습니다. 아크는 두 개의 전극 사이에 충분한 전위 차를 두어 형성하거나, 하나의 전극과 충전물 사이에 형성할 수 있습니다. 후자의 경우, 충전물 자체가 다른 전극처럼 작용합니다.
간접 아크 가열
두 개의 전극 사이에서 아크가 생성되고, 아크에서 발생한 열이 충전물로 전달되는 전기로를 간접 아크로라고 합니다.
직접 아크 가열
전극과 충전물 사이에서 아크가 생성되는 전기로를 직접 아크로라고 합니다.
고주파 가열
이 종류의 전기 가열은 다음과 같이 분류할 수 있습니다.
유도 가열
다이일렉트릭 가열
적외선 가열
유도 가열
유도 가열은 두 가지 유형으로 나뉩니다.
직접 유도 가열
간접 유도 가열
직접 유도 가열
직접 유도 가열에서는 근처의 변화하는 전류로 인해 충전물 자체에 전류가 유도됩니다. 충전물의 고유 저항으로 인해 충전물 자체에서 열이 발생합니다. 유도로와 에디 전류 히터는 직접 유도 전기 가열의 잘 알려진 예입니다.
간접 유도 가열
이 방법에서는 소스 코일의 상호 유도에 의해 가열 원소에 전류가 유도되어 가열 원소가 가열됩니다. 이 열은 복사와 대류를 통해 충전물로 전달됩니다. 간접 유도 오븐은 주로 금속의 용융에 사용됩니다.
다이일렉트릭 가열
목재, 세라믹, 플라스틱 등의 설치 재료를 균일하게 가열하는 것은 매우 어렵습니다. 여기서 고주파 다이일렉트릭 커패시티브 가열이 사용됩니다. 두 개의 전극 사이에 연결된 다이일렉트릭 재료는 커패시터처럼 작용하며, 고주파 전류가 커패시터를 통과할 수 있습니다. 커패시터를 통과하는 전류는 다이일렉트릭 재료에서 균일한 가열을 일으킵니다. 다이일렉트릭 가열에 적용되는 주파수는 10~50kHz 범위의 매우 높은 주파수지만, 이 시스템의 효율성은 약 50%로 낮습니다.
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