การทำความร้อนด้วยไฟฟ้า: คืออะไร? (ประเภทของการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า)

การทำความร้อนด้วยไฟฟ้าคืออะไร

การทำความร้อนเป็นสิ่งที่จำเป็นทั้งในภาคอุตสาหกรรมและภาคครัวเรือน ในอุตสาหกรรม การทำความร้อนจำเป็นสำหรับการหลอมโลหะ การหล่อแก้ว การเคลือบซีลสำหรับทองแดง การอบอินซูล์เตอร์ และการเชื่อม เป็นต้น ในภาคครัวเรือน การทำความร้อนจำเป็นสำหรับการทำอาหาร การทำน้ำให้ร้อน การทำความร้อนห้องในฤดูหนาว การรีดผ้า และอีกหลายอย่าง

วัตถุประสงค์ในการทำความร้อนทั้งหมดนี้สามารถทำได้โดยใช้ไฟฟ้า การทำความร้อนด้วยไฟฟ้ามีข้อดีบางประการ

1. การทำความร้อนด้วยไฟฟ้าไม่มีฝุ่น จึงไม่ต้องใช้ความพยายามในการทำความสะอาดมาก

2. การทำความร้อนด้วยไฟฟ้าไม่มีควันจากการเผาไหม้ จึงไม่จำเป็นต้องมีระบบระบายอากาศสำหรับการผลิตความร้อน

3. การควบคุมอุณหภูมิสามารถทำได้ง่าย

4. ระบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้ามีราคาประหยัดเมื่อเทียบกับระบบทำความร้อนแบบเดิม ๆ ที่มีอยู่ในอุตสาหกรรม ทั้งค่าติดตั้งและค่าใช้จ่ายในการทำงานต่ำ

5. การป้องกันอัตโนมัติจากความผิดปกติในระบบทำความร้อนสามารถทำได้ง่ายในระบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้า

6. ประสิทธิภาพของระบบสูงกว่าระบบทำความร้อนอื่น ๆ ที่เทียบเท่า

7. ระบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้าไม่มีเสียงรบกวน

8. การเริ่มต้นระบบรวดเร็วกว่าระบบทำความร้อนอื่น ๆ

ประเภทของการทำความร้อนด้วยไฟฟ้า

การทำความร้อนด้วยความถี่ของพลังงาน

ในการทำความร้อนด้วยวิธีนี้ ใช้พลังงานไฟฟ้าโดยตรงเพื่อทำความร้อนให้กับสารใด ๆ การทำความร้อนด้วยความถี่ของพลังงานแบ่งออกเป็นสองหมวดหมู่

การทำความร้อนด้วยความต้านทาน

การทำความร้อนด้วยอาร์ก

การทำความร้อนด้วยความต้านทานสามารถเป็นการทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยตรง หรือการทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยอ้อม

การทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยตรง

ในการทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยตรง กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านสารที่ต้องการทำความร้อน สารที่ต้องการทำความร้อนในระบบทำความร้อนด้วยไฟฟ้าเรียกว่า "ชาร์จ" ดังนั้น ชาร์จเองจะให้ทางผ่านกระแสและความร้อนจะเกิดขึ้นในชาร์จเอง ประสิทธิภาพของระบบจึงสูง ตัวอย่างที่เป็นที่นิยมของการทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยตรงคือ การเชื่อมด้วยความต้านทานและการทำน้ำให้ร้อนด้วยอิเล็กโทรด

การทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยอ้อม

ในการทำความร้อนด้วยวิธีนี้ กระแสไฟฟ้าจะผ่านองค์ประกอบที่มีความต้านทาน โดยความร้อนจะเกิดขึ้นเนื่องจากความสูญเสียโอห์ม ความร้อนนี้จะถูกโอนไปยังสารที่ต้องการทำความร้อน ตัวอย่างที่เป็นที่นิยมของการทำความร้อนด้วยความต้านทานโดยอ้อมคือ เครื่องทำน้ำร้อนแบบแช่ อุปกรณ์ทำอาหารด้วยไฟฟ้า เตาอบ และระบบการรักษาความร้อนของโลหะ เป็นต้น

การทำความร้อนด้วยอาร์ก

อุณหภูมิสูงมากสามารถได้รับจากอาร์ก อาร์กสามารถสร้างขึ้นระหว่างสองอิเล็กโทรดที่มีศักย์ไฟฟ้าเพียงพอ หรือระหว่างอิเล็กโทรดหนึ่งกับชาร์จเอง ในกรณีที่สอง ชาร์จจะทำหน้าที่เหมือนอิเล็กโทรดอีกตัวหนึ่ง

การทำความร้อนด้วยอาร์กโดยอ้อม

ในเตาไฟฟ้าที่อาร์กถูกสร้างขึ้นระหว่างสองอิเล็กโทรด และความร้อนที่เกิดขึ้นในอาร์กถูกโอนไปยังชาร์จ เรียกว่าเตาอาร์กโดยอ้อม

การทำความร้อนด้วยอาร์กโดยตรง

ในเตาไฟฟ้าที่อาร์กถูกสร้างขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดและชาร์จเอง เรียกว่าเตาอาร์กโดยตรง

การทำความร้อนด้วยความถี่สูง

การทำความร้อนด้วยไฟฟ้าประเภทนี้สามารถแบ่งออกเป็น

• การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำ

• การทำความร้อนด้วยไดอิเล็กทริก

• การทำความร้อนด้วยอินฟราเรด

การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำ

การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำมีสองประเภท

• การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยตรง

• การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยอ้อม

การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยตรง

ในการทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยตรง กระแสไฟฟ้าจะถูกเหนี่ยวนำในชาร์จเองเนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอยู่ใกล้เคียง ด้วยความต้านทานภายในของชาร์จ จะเกิดความร้อนในชาร์จเอง เตาเหนี่ยวนำและเครื่องทำน้ำร้อนด้วยการเหนี่ยวนำเป็นตัวอย่างที่เป็นที่นิยมของการทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยตรง

การทำความร้อนด้วยการเหนี่ยวนำโดยอ้อม

ในการทำความร้อนด้วยวิธีนี้ องค์ประกอบทำความร้อนของเตาจะถูกทำความร้อนโดยกระแสไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำในองค์ประกอบเหล่านั้นโดยการเหนี่ยวนำร่วมกันของขดลวดแหล่งกำเนิด ความร้อนนี้จะถูกโอนไปยังชาร์จโดยการแผ่รังสีและการพาความร้อน เตาเหนี่ยวนำโดยอ้อมส่วนใหญ่ใช้สำหรับการหลอมโลหะ

การทำความร้อนด้วยไดอิเล็กทริก

การทำความร้อนวัสดุติดตั้ง เช่น ไม้ เซรามิก พลาสติก เป็นต้น ให้สม่ำเสมอเป็นเรื่องยาก ที่นี่ใช้การทำความร้อนด้วยไดอิเล็กทริกความถี่สูง วัสดุไดอิเล็กทริกที่เชื่อมต่อระหว่างสองอิเล็กโทรดจะทำหน้าที่เป็นคอนเดนเซอร์ และกระแสไฟฟ้าความถี่สูงสามารถผ่านคอนเดนเซอร์ได้ กระแสผ่านคอนเดนเซอร์จะทำให้เกิดความร้อนอย่างสม่ำเสมอในวัสดุไดอิเล็กทริก ความถี่ที่ใช้ในการทำความร้อนด้วยไดอิเล็กทริกสูงประมาณ 10 ถึง 50 กิโลเฮ