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Elektrische Heizung ist ein Prozess, bei dem elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt wird. Übliche Anwendungen sind Raumheizung, Kochen, Warmwasserbereitung und industrielle Prozesse. Eine elektrische Heizung ist ein elektrisches Gerät, das elektrischen Strom in Wärme umwandelt. Das Heizelement in jeder elektrischen Heizung ist ein elektrischer Widerstand und arbeitet nach dem Prinzip der Joule'schen Erwärmung: Ein elektrischer Strom, der durch einen Widerstand fließt, wandelt diese elektrische Energie in Wärmeenergie um. Die meisten modernen elektrischen Heizgeräte verwenden Nichromdraht als aktives Element. Das rechts abgebildete Heizelement verwendet einen Nichromdraht, der von Keramikisolatoren getragen wird.
Alternativ verwendet eine Wärmepumpe einen Elektromotor, um einen Kältekreislauf anzutreiben, der Wärmeenergie aus einer Quelle wie dem Boden oder der Außenluft bezieht und diese Wärme in den zu erwärmenden Raum leitet. Einige Systeme können umgekehrt werden, so dass der Innenraum gekühlt und die warme Luft nach außen oder in den Boden abgegeben wird.
Bei der elektrischen Strahlungsheizung werden Heizelemente verwendet, die eine hohe Temperatur erreichen. Das Element ist normalerweise in einer Glashülle verpackt, die einer Glühbirne ähnelt, und mit einem Reflektor, um die Energieabgabe vom Gehäuse der Heizung wegzuleiten. Das Element sendet Infrarotstrahlung aus, die sich durch Luft oder Raum bewegt, bis es auf eine absorbierende Oberfläche trifft, wo es teilweise in Wärme umgewandelt und teilweise reflektiert wird. Diese Hitze erwärmt Personen und Gegenstände im Raum direkt, anstatt die Luft zu erwärmen. Diese Art der Heizung ist besonders nützlich in Bereichen, durch die ungeheizte Luft strömt. Sie sind auch ideal für Keller und Garagen, in denen eine Punktheizung gewünscht wird. Generell sind sie eine ausgezeichnete Wahl für aufgabenspezifisches Heizen.
Heizstrahler arbeiten geräuschlos und stellen aufgrund der gezielten Intensität ihrer Leistung und des fehlenden Überhitzungsschutzes die größte potenzielle Gefahr der Entzündung von Möbeln in der Nähe dar. Im Vereinigten Königreich werden diese Geräte manchmal als elektrische Feuer bezeichnet, da sie ursprünglich als Ersatz für offene Feuer verwendet wurden.
Das in diesem Abschnitt dargestellte aktive Medium der Heizung ist eine Spule aus Nichrom-Widerstandsdraht in einem Quarzglasrohr, das an den Enden zur Atmosphäre hin offen ist, obwohl Modelle existieren, bei denen das Quarzglas an den Enden abgedichtet ist und die Widerstandslegierung kein Nichrom ist .
In einem Konvektionsheizgerät erwärmt das Heizelement die mit ihm in Kontakt stehende Luft durch Wärmeleitung. Heiße Luft ist weniger dicht als kühle Luft, daher steigt sie aufgrund des Auftriebs auf und lässt mehr kühle Luft einströmen, um ihren Platz einzunehmen. Dadurch wird ein Konvektionsstrom heißer Luft erzeugt, der aus der Heizung aufsteigt, den umgebenden Raum erwärmt, abkühlt und dann den Zyklus wiederholt. Diese Heizungen sind manchmal mit Öl gefüllt. Sie eignen sich ideal zum Heizen eines geschlossenen Raumes. Sie arbeiten geräuschlos und haben ein geringeres Zündrisiko, wenn sie im Vergleich zu elektrischen Strahlungsheizungen unbeabsichtigt mit Möbeln in Kontakt kommen.
Bei einer elektrischen Fußbodenheizung sind Heizkabel in den Boden eingebettet. Der Strom fließt durch ein leitfähiges Heizmaterial, das entweder direkt von der Netzspannung (120 oder 240 Volt) oder bei niedriger Spannung von einem Transformator geliefert wird. Die beheizten Kabel erwärmen den Bodenbelag durch direkte Leitung und schalten sich ab, sobald die vom Bodenthermostat eingestellte Temperatur erreicht ist. Eine wärmere Bodenoberfläche strahlt Wärme an kältere umgebende Oberflächen (Decke, Wände, Möbel) ab, die Wärme absorbieren und die gesamte nicht absorbierte Wärme an noch andere noch kühlere Oberflächen reflektieren. Der Zyklus von Strahlung, Absorption und Reflexion beginnt langsam und verlangsamt sich langsam in der Nähe der Solltemperaturen und hört auf, sobald das Gleichgewicht rundum erreicht ist. Ein Bodenthermostat oder ein Raumthermostat oder eine Kombination steuert den Boden ein / aus. Beim Erhitzen mit Strahlung nimmt eine dünne Luftschicht, die mit den erwärmten Oberflächen in Kontakt steht, ebenfalls etwas Wärme auf, wodurch eine geringe Konvektion (Luftzirkulation) entsteht. Entgegen der Annahme werden Menschen nicht durch diese erwärmte zirkulierende Luft oder Konvektion erwärmt (Konvektion wirkt kühlend), sondern durch die direkte Strahlung der Quelle und die Reflexion ihrer Umgebung. Der Komfort wird bei niedrigerer Lufttemperatur erreicht, da keine zirkulierende Luft vorhanden ist. Die Strahlungsheizung bietet den höchsten Komfort, da die eigene Energie (± 70 Watt für einen Erwachsenen) (die in der Heizperiode abgestrahlt werden muss) im Gleichgewicht mit der Umgebung steht. Im Vergleich zu Konvektionsheizsystemen, die auf akademischen Forschungen basieren, können die Lufttemperaturen um bis zu 3 Grad gesenkt werden. Eine Variante ist die Verwendung von Rohren, die mit zirkulierendem heißem Wasser gefüllt sind, als Wärmequelle zum Erwärmen des Bodens. Das Heizprinzip bleibt gleich. Sowohl elektrische als auch Warmwasser- (hydronische) Fußbodenheizungssysteme alten Stils, die in die Bodenkonstruktion eingebettet sind, sind langsam und können nicht auf externe Wetteränderungen oder interne Anforderungen / Lebensstilanforderungen reagieren. Die neueste Variante platziert spezielle elektrische Heizsysteme und Decken direkt unter dem Bodendekor und auf einer zusätzlichen Isolierung, die alle auf den Bauböden angebracht sind. Bauböden bleiben kalt. Die prinzipielle Änderung der Positionierung der Wärmequelle ermöglicht es dem Unternehmen, innerhalb von Minuten auf sich ändernde Wetter- und interne Anforderungen zu reagieren, z.
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