O aquecimento é necessário tanto para fins industriais quanto domésticos. Nas indústrias, o aquecimento é necessário para a fusão de metais, moldagem de vidro, esmaltamento de cobre, assagem de isolantes e soldagem, entre outros. Para fins domésticos, o aquecimento é necessário para cozinhar, aquecer água, aquecer ambientes no inverno, passar roupas e muito mais.
Todos esses propósitos de aquecimento podem ser atendidos pela eletricidade. O aquecimento elétrico tem algumas vantagens.
O aquecimento elétrico está livre de sujeira, portanto, é necessário um mínimo de esforço para limpeza.
O aquecimento elétrico está livre de gases de combustão, portanto, não é necessário um sistema de exaustão para geração de calor.
O controle de temperatura pode ser feito muito facilmente.
Um sistema de aquecimento elétrico é econômico em comparação com outros sistemas de aquecimento convencionais disponíveis na indústria. Tanto os custos de instalação quanto os custos de operação são bastante baixos.
A proteção automática contra qualquer anormalidade no sistema de aquecimento pode ser facilmente fornecida no aquecimento elétrico.
A eficiência do sistema é bastante alta em comparação com outros sistemas de aquecimento equivalentes.
O sistema de aquecimento elétrico é isento de ruído.
A inicialização do sistema é bastante mais rápida do que em outros sistemas de aquecimento.
Neste método, a energia elétrica é utilizada diretamente para aquecer qualquer substância. O aquecimento de frequência de potência é novamente subdividido em duas categorias
O aquecimento por resistência pode ser direto ou indireto.
No aquecimento por resistência direta, a corrente flui diretamente através da substância a ser aquecida. A substância que será aquecida em um sistema de aquecimento elétrico é chamada de carga. Como aqui a carga mesma fornece o caminho para a passagem da corrente e o calor é produzido na própria carga, a eficiência do sistema é bastante alta. Exemplos populares de aquecimento por resistência direta são a soldagem por resistência e a caldeira de eletrodos.
Neste método, a corrente elétrica passa por um elemento resistivo onde o calor é produzido devido à perda ohmica. Este calor é então transferido para a substância que deve ser aquecida. Exemplos populares de aquecimento elétrico por resistência indireta são o aquecedor de imersão de água, fornos de cozinha elétricos e sistemas de tratamento térmico de metais, etc.
Temperaturas muito altas podem ser obtidas a partir do arco. O arco pode ser formado entre dois eletrodos com uma diferença de potencial suficiente ou entre um eletrodo e a carga em si. No segundo caso, a carga se comporta como o outro eletrodo.
No forno elétrico onde o arco é produzido entre dois eletrodos e o calor gerado no arco é transferido para a carga, é conhecido como forno de arco indireto.
No forno elétrico onde o arco é produzido entre o eletrodo e a carga em si, é chamado de forno de arco direto.
Este tipo de aquecimento elétrico pode ser categorizado como
Aquecimento por Indução
Aquecimento Dielétrico
Aquecimento Infravermelho
O aquecimento por indução é de dois tipos
Aquecimento por Indução Direta
Aquecimento por Indução Indireta
No aquecimento por indução direta, a corrente é induzida na carga em si devido à corrente variável próxima. Devido à resistência intrínseca da carga, há calor produzido na própria carga. Forno de indução e aquecedor de corrente de Foucault são dois exemplos bem conhecidos de aquecimento elétrico por indução direta.
Neste método, os elementos de aquecimento do forno são aquecidos pela corrente induzida neles pela indução mútua da bobina de alimentação. Este calor é então transferido para a carga por radiação e convecção. Os fornos de indução indireta são principalmente usados para a fusão de metais.
É muito difícil aquecer uniformemente materiais de instalação como madeira, cerâmica e plástico, etc. Aqui, o aquecimento dielétrico capacitivo de alta frequência é empregado. O material dielétrico conectado entre dois eletrodos se comporta como um capacitor, e a corrente de alta frequência pode passar pelo capacitor. A corrente através do capacitor causa aquecimento uniforme no material dielétrico. A frequência aplicada no aquecimento dielétrico é muito alta, na faixa de 10 a 50 kHz, mas a eficiência deste sistema é baixa, cerca de 50%.
Este é o método mais ineficiente de aquecimento elétrico. É também a forma mais simples de aquecimento elétrico. Aqui, a radiação eletromagnética que sai de uma lâmpada incandescente é focalizada na superfície a ser aquecida. É principalmente usado para secar a superfície pintada recentemente de um objeto.