Электр энергиясын жылуға айналдыру процесі

Кіріспе

Электр энергиясын жылуға айналдыру процесі

Электр жылыту – электр энергиясы тікелей жылу энергиясына айналатын процесс. Көпте қолданылатын салалар: үйді жылыту, тамақ пісіру, суды жылыту және өнеркәсіптік процестер. Электр жылытқышы – электр тоғын жылуға айналдыратын электр құрылғысы. Кез келген электр жылытқышының ішіндегі жылыту элементі – электр кедергісі, және ол Джоуль жылыту принципі бойынша жұмыс істейді: кедергі арқылы өтетін электр тогы электр энергиясын жылу энергиясына айналдырады. Көптеген қазіргі заманғы электр жылыту құрылғылары белсенді элемент ретінде нихром сымын пайдаланады; оң жақта бейнеленген жылыту элементі керамикалық изоляторлармен бекітілген нихром сымын қолданады. Сонымен қатар, жылу сорғысы жылу беру тиімділігінің 150% – 600% деңгейіне жете алады, немесе COP 1,5 – 6,0 коэффициентіне ие, себебі ол электр қуатын бар жылу энергиясын тасымалдау үшін ғана пайдаланады. Жылу сорғысы кері салқындату циклын іске қосу үшін электр қозғалтқышын қолданады, ол жылу энергиясын жерден немесе сыртқы ауадан (немесе тоңазытқыштың ішіндегінен) алады және осы жылуды жылыту қажетті кеңістікке (тоңазытқыш жағдайында, ас үйге) бағыттайды. Бұл электр энергиясын тікелей электр жылытуға қарағанда тиімдірек пайдалануға мүмкіндік береді, бірақ оған әлдеқайда қымбат жабдық пен сантехникалық жүйелер қажет. Кейбір жылыту жүйелерін кондиционер ретінде кері режимде де пайдалануға болады, сонда ішкі кеңістік салқындатылады және ыстық ауа немесе су сыртқа немесе жерге шығарылады.

Үй-жайларды жылыту

Ғимараттардың ішкі кеңістігін жылыту үшін жылыту жүйелері қолданылады. Ауа таратқыштарды пайдалану қиын жағдайларда, мысалы зертханаларда кеңістік жылытқыштары тиімді. Электрлік кеңістік жылытудың бірнеше тәсілдері бар.

Инфрақызыл сәулелі жылытқыштар

Электрлік инфрақызыл сәулелі жылыту жоғары температураға жететін жылыту элементтерін қолданады. Элемент әдетте шамға ұқсайтын шыны қаптаманың ішінде орналасқан және жылу беру құрылғысының корпусынан энергияны бағыттайтын рефлектормен жабдықталған. Элемент инфрақызыл сәуле шығарады, ол ауа немесе кеңістік арқылы жүріп, сіңіретін бетке жеткенше, онда жылуға айналып, бір бөлігі шағылысады. Бұл жылу ауаны емес, бөлмедегі адамдар мен заттарды тікелей жылытады. Бұл типтегі жылытқыш, жылытылмаған ауа ағып тұратын жерлерде ерекше пайдалы. Олар сондай-ақ жертөлелер мен гараждарда толық емес жылыту қажет болғанда қолдануға қолайлы. Жалпы алғанда, бұл нақты мақсатқа арналған жылыту үшін тамаша таңдау. Сәулелі жылытқыштар шусыз жұмыс істейді, бірақ олардың жоғары қарқынды сәулеленуі және қызып кетуден қорғаудың болмауы жақын жердегі жиһаздың тұтанғанына қауіп тудыруы мүмкін. Ұлыбританияда осындай құрылғыларды кейде «электрлік отын» деп атайды, себебі бастапқыда олар ашық отты алмастыру үшін қолданылған. Осы бөлімде көрсетілген жылытқыштың активті ортасы – ерітілген кварц түтігінің ішіндегі нихромдық кедергілік сымның орамдары, оның екі ұшы атмосфераға ашық, бірақ кварц түтігінің екі ұшы да жабық және кедергілік қорытпасы нихром емес модельдері де бар.

Табиғи конвекция

Конвекциялық жылытқышта жылу элементі жылу өткізгіштік арқылы тікелей жанасқан ауаны қыздырады. Ыстық ауа салқын ауадан жеңіл болғандықтан, оның орнына салқын ауа ағып кіруіне мүмкіндік бере отырып, жоғары көтеріледі. Бұл жылытқыштан көтеріліп, қоршаған кеңістікті қыздырып, салқындап, қайтадан циклды жаңартатын конвекциялық ағынды құрайды. Мұндай жылытқыштар кейде май немесе жылу тасымалдағыш сұйықтықпен толтырылады. Олар жабық кеңістікті қыздыру үшін ең қолайлы. Олар шусыз жұмыс істейді және кездейсоқ түрде жиһазға тиген жағдайда, сәулелі электр жылытқыштарға қарағанда тұтанбау қаупі төмен.

Қабылдауға мәжбүрлеу

Желдеткішті жылытқыш, сонымен қатар күшпен конвекциялық жылытқыш деп те аталады, – бұл ауа ағынын жылдамдату үшін электр желдеткіші бар конвекциялық жылытқыштың бір түрі. Олар желдеткіштен шығатын шумен жұмыс істейді. Егер олар жиһазға кездейсоқ тиіп кетсе, тұтану қаупі орташа деңгейде. Олардың артықшылығы – табиғи конвекцияны пайдаланатын жылытқыштарға қарағанда ықшамдырақ, сондай-ақ портативті және кішкентай бөлмелерді жылыту жүйелері үшін экономикалық тиімді.

Сақтау жылыту

Электр энергиясын сақтау жылыту жүйесі, сұраныс төмендеген кезде, мысалы, түнгі уақытта сатылатын арзан электр энергиясының бағасын пайдаланады. Ұлыбританияда бұл «Экономика 7» деп белгіленеді. Жылуды сақтағыш пештер жылуды саз кірпіштерінде сақтайды, содан кейін қажет болған кезде күндіз оны бөліп шығарады. Жаңа жылуды сақтағыш пештерді әртүрлі тарифтермен қолдануға болады. Оларды әлі де «Экономика 7» тарифтерімен пайдалануға болады, бірақ күндізгі тарифтермен де қолдану мүмкіндігі бар. Бұл өндіріс кезінде қосылған жаңаша дизайндық ерекшеліктердің арқасында мүмкін болады. Жаңа дизайнмен қатар термостат немесе сенсорды қолдану жылуды сақтағыш пештің тиімділігін арттырды. Термостат немесе сенсор бөлменің температурасын анықтап, соған сәйкес пештің жылу беру деңгейін реттей алады. Суды да жылуды сақтау ортасы ретінде пайдалануға болады.

Тұрғын үйді электрмен жылыту

Электрмен жылытылатын еден асты жылу жүйесі еденге орнатылған жылу кабельдерімен жабдықталады. Ток өткізгіш жылу материалы арқылы өтеді, оны тікелей желілік кернеуден (120 немесе 240 вольт) немесе трансформатордан төмен кернеуде беруге болады. Жылытылған кабельдер еденді тікелей жылытады және еден термостаты орнатқан температураға жеткенде өшеді. Жылы еден беті жылуды суық қоршаған беттерге (төбе, қабырғалар, жиһаз) сәулелендіреді, олар жылуды сіңіріп, сіңбеген жылуды одан да салқын беттерге шағылыстырады. Сәулелену, сіңіру және шағылысу циклі баяу басталады, орнатылған температураға жақындағанда баяулайды және толыққанды тепе-теңдік орнағанда тоқтатылады. Еден термостаты, бөлме термостаты немесе олардың комбинациясы еденді қосу/өшіруді басқарады. Сәулелі жылыту процесінде жылытылған беттермен жанасқан ауаның жұқа қабаты да жылуды сіңіріп алады, бұл азды-кем конвекцияны (ауа айналымын) тудырады. Көптеген адамдардың қате пікіріне қарамастан, адамдар осы жылытылған ауамен немесе конвекциямен (конвекция салқындату әсерін тигізеді) емес, жылу көзінің тікелей сәулеленуімен және оның айналасынан шағылысқан жылумен жылынады. Ауа айналымын жою арқасында төменгі ауа температурасында да жайлылыққа қол жеткізіледі. Сәулелі жылыту ең жоғары деңгейдегі жайлылықты қамтамасыз етеді, себебі адамның өзінің энергиясы (ересектер үшін шамамен 70 Ватт) жылу маусымында сыртқа сәулеленуі керек және осы энергия қоршаған ортамен тепе-теңдікте болады. Академиялық зерттеулерге сүйенсек, конвекциялық жылыту жүйесімен салыстырғанда ауа температурасын 3 градусқа дейін төмендетуге болады. Бір нұсқасы – еденді жылыту үшін ыстық сумен толтырылған құбырларды жылу көзі ретінде пайдалану. Жылыту принципі өзгеріссіз қалады. Ескі үлгідегі электрлік және жылу суымен (гидроникалық) еден асты жылу жүйелері еден конструкциясына орнатылғандықтан, олар сыртқы ауа райының өзгеруіне немесе ішкі қажеттіліктерге/өмір салтына жылдам жауап бере алмайды. Ал, соңғы нұсқада арнайы электрлік жылыту жүйелері мен төсемелер тікелей еденге төселген әшекейлеу материалының астына және қосымша жылу оқшаулағыштың үстіне орналастырылады. Еден конструкциясы салқын күйінде қалады. Жылу көзін орналастырудағы бұл өзгеріс, ауа райының өзгеруіне және ішкі қажеттіліктерге (мысалы, өмір салтына байланысты үйде болу/болмау, жұмыста болу, демалу, ұйықтау, көп адамның болуы/тамақ дайындау және т.б.) бірнеше минут ішінде жауап беруге мүмкіндік береді.

An electric underfloor heating system has heating cables embedded in the floor. Current flows through a conductive heating material, supplied either directly from the line voltage (120 or 240 volts) or at low voltage from a transformer. The heated cables warm the flooring by direct conduction and will switch off once it reaches the temperature set by the floor thermostat. A warmer floor surface radiates heat to colder surrounding surfaces (ceiling, walls, furniture.) which absorb heat and reflects all non absorbed heat to yet other still cooler surfaces. The cycle of radiation, absorption and reflection starts slowly and slows down slowly nearing set point temperatures and ceases to take place once equilibrium is reached all round. A floor thermostat or a room thermostat or combination controls the floor on/off. In the process of radiant heating a thin layer of air which is in touch with the warmed surfaces also absorbs some heat and this creates a little convection (air circulation). Contrary to belief people are not heated by this warmed circulating air or convection (convection has a cooling effect) but are heated by the direct radiation of the source and reflection of its surrounds. Comfort is reached at lower air temperature due to eliminating circulating air. Radiant heating experiences highest comfort levels as people's own energy (± 70 Watt for an adult) (must radiate out in heating season) is in balance with its surrounds. Compared to convection heating system based on academic research the air temperatures may be lowered by up to 3 degrees. One variation is using tubes filled with circulating hot water as heat source for warming the floor. The heating principle remains the same. Both old style electric and warm water (hydronic) underfloor heating systems embedded in the floor construction are slow and cannot respond to external weather changes or internal demand/lifestyle requirements. The latest variant places specialized electric heating systems and blankets directly under the floor decor and on top of additional insulation all placed on top of construction floors. Construction floors stay cold. The principle change of heat source positioning allows it to respond within minutes to changing weather and internal demand requirements such as life style being in/out, at work, rest, sleep, more people present/cooking, etc.

Жарықтандыру жүйесі

Үлкен кеңсе мұнараларында жарықтандыру жүйесі жылу беру және желдету жүйесімен біріктіріледі. Флуоресцентті шамдардан шығатын қалдық жылу жылу жүйесінің қайта ауа ағынында жиналады; ірі ғимараттарда жылдық жылу энергиясының маңызды бөлігі жарықтандыру жүйесі арқылы қамтамасыз етіледі. Алайда, кондиционер қолданғанда бұл қалдық жылу зиянға айналады. Мұндай шығындардан энергия тиімді жарықтандыру жүйесін енгізу арқылы, сондай-ақ электр жылу көзін құру арқылы құтылуға болады.

Жылу сорғылары

Жылу сорғысы сыртқы ауадан, жерден немесе жер асты суларынан жылу энергиясын шығарып, жылытылатын кеңістікке жылжытатын салқындату циклін іске асыру үшін электрмен жұмыс істейтін компрессорды қолданады. Жылу сорғысының буландырғыш бөліміндегі сұйықтық төмен қысымда қайнап, сыртқы ауадан немесе жерден жылу энергиясын сіңіреді. Бұл бу компрессормен сығымдалады және жылытылатын ғимараттағы конденсаторға құбыр арқылы жіберіледі. Ыстық, тығыз газдың жылуын ғимараттағы ауа сіңіреді (кейде тұрмыстық ыстық суға да қолданылады), нәтижесінде ыстық жұмыс сұйықтығы сұйықтыққа конденсацияланады. Содан кейін жоғары қысымды сұйықтық қайтадан буландырғыш бөлімге жіберіледі, онда ол тарылғыш арқылы өтіп, буландырғыш бөлімде кеңейеді, осылай цикл аяқталады. Жаз айларында цикл кері қайтарылып, жылуны кеңістіктен сыртқа шығаруға болады. Жылу сорғылары қоңыржай климатта сыртқы ауадан төмен сапалы жылу алады. Орташа қысқы температурасы нөлден төмен болатын аймақтарда жерге орналасқан жылу сорғылары ауадан жылу сорғыларына қарағанда тиімдірек, себебі олар жерде сақталған күн жылуын суық ауадан алуға қарағанда жоғары температурада ала алады. АҚШ Қоршаған ортаны қорғау агенттігінің (EPA) мәліметтері бойынша, геотермиялық жылу сорғылары энергия тұтынуды ауадан жылу сорғыларымен салыстырғанда 44%-ға дейін, ал электрлік кедергілік жылытумен салыстырғанда 72%-ға дейін азайта алады. Жылу сорғысының кедергілік жылытқыштарға қарағанда жоғары бастапқы құны, егер кондиционер де қажет болса, өтелуі мүмкін.

Суға батыру жылытқышы

Суға батыру жылытқышында электрлік кедергісі бар жылыту элементі болады, ол түтікшеге орналастырылып, қыздырылатын суға (немесе басқа сұйықтыққа) салынады. Жылыту элементі тікелей сұйықтыққа енгізілуі немесе коррозиядан қорғау және техникалық қызмет көрсетуді жеңілдету үшін металл құбырдың ішіне орнатылуы мүмкін. Портативті суға батыру жылытқыштары басқару термостатымен жабдықталмауы мүмкін, себебі олар оператор бақылауымен тек қысқа мерзімге қолданылуға арналған. Тұрмыстық ыстық сумен жабдықтау немесе өндірістік процесте қолданылатын ыстық су үшін температураны реттеуге арналған термостатпен басқарылатын, оқшауланған ыстық су резервуарындағы тұрақты орнатылған жылыту элементтері қолданылуы мүмкін. Шаруашылықтағы құрылғылардың қуаты бірнеше киловатқа дейін болуы мүмкін. Өнеркәсіптік су жылытқыштардың қуаты 2000 киловатқа жете алады. Жеңілдетілген тарифпен электр қуаты бар жерлерде, ыстық су қажет болған кезде пайдалану үшін сақталуы мүмкін. Электр душы және ағымдық жылытқыштар да су ағысымен бірге қосылатын (қоршалған немесе ашық) суға батыру жылытқышын пайдаланады. Әртүрлі жылыту деңгейлерін ұсыну үшін жеке жылытқыштар тобын ауыстыруға болады. Электр душтары мен ағымдық жылытқыштар әдетте 3-тен 10,5 киловаттқа дейін қуатты пайдаланады. Сумен жабдықтаудағы минералдар ерітіндіден шығып, жылыту элементінің бетінде қатты шөгінді түзеді немесе резервуардың түбіне түсіп, су ағынын тоқтата алады. Су жылыту жабдығын күтіп-ұстау үшін жиналған шөгінділер мен тұнбаларды мерзімді түрде алып тастау қажет болуы мүмкін. Судың минералдық құрамы жоғары болған жағдайларда, төмен қуаттылықты жылыту элементтерін қолдану арқылы шөгіндінің пайда болуын азайтуға болады.

Айналымдық жылытқыштар

Айналымдық жылытқыштар немесе "тікелей электрлік жылу алмастырғыштар" (DEHE) жылыту эффектін қамтамасыз ету үшін "қабық жағындағы" ортаға тікелей енгізілген жылыту элементтерін пайдаланады. Электрлік айналымдық жылытқыш генерирлейтін барлық жылу ортаға беріледі, сондықтан электрлік жылытқыш 100 пайыз тиімді. Тікелей электрлік жылу алмастырғыштар немесе "айналымдық жылытқыштар" өндірістік процестерде сұйықтықтар мен газдарды жылытуға қолданылады.

Электродты жылытқыш

Электродты жылытқышта сымды орап кедергі жасау қажеттілігі жоқ, және сұйық өзі кедергі рөлін атқарады. Бұл қауіпті жағдай тудыруы мүмкін, сондықтан электродты жылытқыштарды реттеуші ережелер қатаң болады.

Экологиялық және тиімділік аспектілері

Кез келген жүйенің тиімділігі жүйенің шекараларын анықтауға байланысты. Электр энергиясын тұтынушы үшін электрмен үйді жылытудың тиімділігі 100% құрайды, себебі сатып алынған барлық энергия жылуға айналады. Дегенмен, электр энергиясын өндіретін электр станциясы ескерілсе, жалпы тиімділік күрт төмендейді. Мысалы, жанар маймен жұмыс істейтін электр станциясы, шығарылған отын энергиясының 10 бірлігіне бар болғаны 3-5 бірлік электр энергиясын ғана береді. Электр жылытқышы 100% тиімді болғанымен, жылу өндіру үшін қажетті отын мөлшері, жылытылатын ғимаратта пеште немесе қазандықта отын жағудан гөрі көп. Егер сол отынды тұтынушы үйді жылыту үшін пайдалана алса, отынды соңғы пайдаланушының ғимаратында жағу тиімдірек болар еді. Алайда, электрмен жылытуды жанар маймен жылытумен алмастыру міндетті түрде жақсы емес, себебі ол жаңартылатын электрмен жылыту мүмкіндігін жояды, оны жаңартылатын көзден электр энергиясын алу арқылы іске асыруға болады. Электр энергиясын өндіретін елдер арасындағы айырмашылықтар тиімділік және қоршаған ортаға қатысты алаңдаушылықтарға әсер етеді. 2015 жылы Франция өзінің электр энергиясының бар болғаны 6% -ын жанар майдан өндірді, ал Австралия 86% -ын жанар майдан өндірді. Электр энергиясының тазалығы мен тиімділігі оның көзіне байланысты. Осы себепті Швецияда 1980 жылдан бері тікелей электрлік жылыту шектеліп келеді және оны толығымен жою жоспарлануда (Швецияда мұнайды кезең-кезеңмен жою туралы қараңыз), ал Данияда ұқсас себептермен жаңа ғимараттарда тікелей электрлік үйді жылытуды орнатуға тыйым салынды. Жаңа ғимараттар үшін жылу қажеттілігін дерлік жоя алатын, мысалы, Пассивхаус стандартына сәйкес салынған, төмен энергияны қажет ететін құрылыс техникаларын қолдануға болады. Дегенмен, Квебекте үйді жылытудың ең танымал түрі әлі де электрмен жылыту болып табылады. 2003 жылғы Statistics Canada зерттеуіне сәйкес, провинциядағы үй шаруашылықтарының 68% үйді жылыту үшін электр энергиясын пайдаланады. Квебекте тұтынылатын барлық электр энергиясының 90% -нан астамы су электр станцияларынан өндіріледі, олар жанар маймен жұмыс істейтін электр станцияларымен салыстырғанда парниктік газдардың аз шығарылымдарын қамтамасыз етеді. Hydro Québec провинциялық компаниясы төмен және тұрақты тарифтер ұсынады. Соңғы жылдары көптеген елдер жаңартылатын көздерден төмен көміртекті электр энергиясын өндіруге бейімделді, бұл ұзақ жылдар бойы төмен көміртекті көздер болып табылатын ядролық және су электр энергиясына қосымша мүмкіндіктерді ұсынады. Мысалы, 2019 жылы Ұлыбританияда электр энергиясының бір кВт-сағатына шаққандағы көміртекті іздері 2010 жылғыдан екі есе аз болды. Алайда, жоғары бастапқы құнға байланысты электр энергиясының құны төмендемеді және әдетте отынға қарағанда 2-3 есе жоғары. Сондықтан тікелей электрмен жылыту газбен немесе мұнаймен жылытумен салыстырғанда ұқсас көміртекті іздерді қалдыруы мүмкін, бірақ құны жоғары болады, бірақ ең арзан тарифтер осы әсерді азайта алады. Жылуды тиімдірек жеткізу үшін электрмен жұмыс істейтін жылу сорғысы, жер бетінен, сыртқы ауадан немесе ауадан шығарылған ауа сияқты қалдықтардан энергияны алу арқылы үй ішіндегі температураны көтере алады. Бұл кедергілік жылытумен салыстырғанда электр энергиясын тұтынуды 35% дейін азайтуға мүмкіндік береді. Электр энергиясының негізгі көзі су электр қуаты, ядролық немесе жел болған жағдайда, электр энергиясын желі арқылы беру ыңғайлы болуы мүмкін, себебі ресурс тікелей жылу беру үшін тым алыс болуы мүмкін (күндізгі жылу энергиясынан басқа). Ыстық су және үйді жылытуды электрлендіру қазіргі энергия жүйесін көміртегіден тазартудың перспективті жолы ретінде ұсынылады, әсіресе жылу сорғыларын пайдалану арқылы. Электрлендіруді кеңейту кезінде, электр желісіне ықтимал жоғары сұраныс пен экстремалды ауа райы оқиғаларының әсерін ескеру қажет.

The efficiency of any system depends on the definition of the boundaries of the system. For an electrical energy customer the efficiency of electric space heating is 100% because all purchased energy is converted to heat. However, if a power plant supplying electricity is included, the overall efficiency drops drastically. For example, a fossil fuel power station only delivers 3 5 units of electrical energy for every 10 units of fuel energy released. Even though the electric heater is 100% efficient, the amount of fuel needed to produce the heat is more than if the fuel were burned in a furnace or boiler at the building being heated. If the same fuel could be used for space heating by a consumer, it would be more efficient overall to burn the fuel at the end user's building. On the other hand, replacing electric heating with fossil fuel burning heaters, isn't necessarily good as it removes the ability to have renewable electric heating, this can be achieved by sourcing the electricity from a renewable source. Variations between countries generating electrical power affect concerns about efficiency and the environment. In 2015 France generated only 6% of its electricity from fossil fuels, while Australia sourced over 86% of its electricity from fossil fuels. The cleanliness and efficiency of electricity are dependent on the source. In Sweden the use of direct electric heating has been restricted since the 1980s for this reason, and there are plans to phase it out entirely – see Oil phase out in Sweden – while Denmark has banned the installation of direct electric space heating in new buildings for similar reasons. In the case of new buildings, low energy building techniques can be used which can virtually eliminate the need for heating, such as those built to the Passivhaus standard. In Quebec, however, electric heating is still the most popular form of home heating. According to a 2003 Statistics Canada survey, 68% of households in the province use electricity for space heating. More than 90% of all power consumed in Quebec is generated by hydroelectric dams, which have low greenhouse gases emissions compared to fossil fuel power stations. Low and stable rates are charged by Hydro Québec, the provincially owned utility. In recent years there has been a major trend for countries to generate low carbon electricity from renewable sources, adding to nuclear power and hydro electric power which are long standing low carbon sources. For example, the carbon footprint of UK electricity per kWh in 2019 was less than half that in 2010. However, because of high capital cost, the cost of electricity has not fallen and is typically 2 3 times that of burning fuel. Hence, direct electric heating may now give a similar carbon footprint to gas or oil fired heating, but the cost remains higher, though cheaper off peak tariffs can reduce this effect. To provide heat more efficiently, an electrically driven heat pump can raise the indoor temperature by extracting energy from the ground, the outside air, or waste streams such as exhaust air. This can cut the electricity consumption to as little as 35% of that used by resistive heating. Where the primary source of electrical energy is hydroelectric, nuclear, or wind, transferring electricity via the grid can be convenient, since the resource may be too distant for direct heating applications (with the notable exception of solar thermal energy). The electrification of heat of space and water heating is increasingly proposed as a way forward to decarbonise the current energy system, particularly with heat pumps. In case of large scale electrification, impacts on the electricity grid due to potential increase in peak electricity demand and exposure to extreme weather events needs to be considered.

Экономикалық аспектілер

Көптеген өңірлерде электрлік кедергілі жылытқыштарды ұзақ уақыт бойы пайдалану қымбатқа түседі. Дегенмен, үзілісті немесе күндіздің бір бөлігінде пайдалану, жақсы аймақтық басқарудың арқасында, бүкіл ғимаратты жылытудан тиімдірек болуы мүмкін. Мысалы, кеңседегі асхананың жұмыс уақыты шектеулі. Аз пайдаланылатын уақыттарда орталық жылу жүйесі жылудың "қадағалау" деңгейін қамтамасыз етеді. Ал, сағат 11:00 мен 14:00 аралығындағы ең көп пайдаланылатын уақыттарда "қолайлы деңгейге" дейін жылытылады. Жалпы энергия тұтынуды айтарлықтай азайтуға болады, себебі жылу сәулелену арқылы инфрақызыл сәулелену жоғалтулары осы кеңістік пен қыздырылмаған сыртқы ауа арасындағы, сондай-ақ тоңазытқыш пен (қазір салқындатылған) асхана арасындағы температура градиенті кішкентай болғандықтан үлкен болмайды. Экономикалық тұрғыдан алғанда, электр жылуын үйді жылытудың басқа көздерімен салыстыру үшін электр энергиясының жергілікті бағасын (киловатт-сағатына) жылытқыш пайдаланатын киловатт санына көбейтуге болады. Мысалы: 1500 ватттық жылытқыш, киловатт-сағатына 12 цент болса, 1,5 × 12 = 18 цент/сағат. Отынды жағумен салыстырғанда, киловатт-сағатты BTU-ға түрлендіру пайдалы болуы мүмкін: 1,5 кВт⋅сағ × 3412,142 = 5118 BTU.

Өнеркәсіптік электрмен жылыту

Электрмен жылыту өндірісте кеңінен қолданылады. Электрмен жылыту әдістерінің басқа түрлерге қарағанда артықшылықтары – температураны және жылу энергиясын бөлуді дәл бақылау, жылуды өндіру үшін жану процесі қолданылмауы, және химиялық жану арқылы оңай қол жеткізе алмайтын температураға жету мүмкіндігі. Электрлік жылуды процесте қажетті нақты нүктеде, бірлік аумақ немесе көлем бойынша қуаттың жоғары концентрациясында дәл қолдануға болады. Электрмен жылыту құрылғыларын кез келген қажетті мөлшерде жасауға болады және оларды зауыттың кез келген жеріне орналастыруға болады. Электрмен жылыту процестері әдетте таза, шусыз және айналаға көптеген қосалқы жылу шығармайды. Электрмен жылыту жабдықтарының реакция жылдамдығы жоғары, бұл оларды жылдам циклды жаппай өндіріс жабдықтарына ыңғайлы етеді. Өнеркәсіпте электрмен жылытудың шектеулері мен кемшіліктеріне электр энергиясының тікелей отынға қарағанда жоғары құны, сондай-ақ электрмен жылыту аппаратының өзінің және электр энергиясының үлкен көлемін жеткізуге қажетті инфрақұрылымның жоғары құны жатады. Бұл, зауыт ішінде (орналасқан жерде) тиімділікті арттыру арқылы, жалпы энергияны аз қолданып, бірдей нәтижеге қол жеткізу арқылы толықтай өтелуі мүмкін. Өнеркәсіптік жылыту жүйесін жобалау қажетті температураны, қажетті жылу мөлшерін және жылу энергиясын берудің мүмкін тәсілдерін бағалаудан басталады. Электрлік жылыту әдістері өткізгіштік, конвекция және сәулеленуден басқа, материалды жылыту үшін электр және магниттік өрістерді де пайдалана алады. Электрмен жылыту әдістеріне кедергілік жылыту, электр доғасымен жылыту, индукциялық жылыту және диэлектрлік жылыту жатады. Кейбір процестерде (мысалы, доғалық дәнекерлеуде) электр тогы тікелей өңделетін детальға қолданылады. Басқа процестерде жылу индукция немесе диэлектрлік шығындар арқылы өңделетін детальдің ішінде пайда болады. Сондай-ақ, жылу пайда болып, содан кейін өткізгіштік, конвекция немесе сәулелену арқылы өңделетін детальға берілуі мүмкін. Өнеркәсіптік жылыту процестерін жалпы түрде төмен температуралы (шамамен ), орташа температуралы (аралығында ) және жоғары температуралы (асып кететін ) процестерге бөлуге болады. Төмен температуралы процестерге пісіру және кептіру, жабындарды бекіту, лездеу, қалыптау және пластиктерді пішіндеу жатады. Орташа температуралы процестерге пластиктерді және кейбір металл емес материалдарды құю немесе қайта пішіндеу, сондай-ақ металдарды қыздыру, кернеуді жеңілдету және жылумен өңдеу жатады. Жоғары температуралы процестерге болат қорыту, мырыштау, дәнекерлеу, металлдарды құю, кесу, балқыту және кейбір химиялық заттарды дайындау жатады.

Electric heating is widely used in industry. Advantages of electric heating methods over other forms include precision control of temperature and distribution of heat energy, combustion not used to develop heat, and the ability to attain temperatures not readily achievable with chemical combustion. Electric heat can be accurately applied at the precise point needed in a process, at high concentration of power per unit area or volume. Electric heating devices can be built in any required size and can be located anywhere within a plant. Electric heating processes are generally clean, quiet, and do not emit much byproduct heat to the surroundings. Electrical heating equipment has a high speed of response, lending it to rapid cycling mass production equipment. The limitations and disadvantages of electric heating in industry include the higher cost of electrical energy compared to direct use of fuel, and the capital cost of both the electric heating apparatus itself and the infrastructure required to deliver large quantities of electrical energy to the point of use. This may be somewhat offset by in plant (on site) efficiency gains in using less energy overall to achieve the same result. Design of an industrial heating system starts with assessment of the temperature required, the amount of heat required, and the feasible modes of transferring heat energy. In addition to conduction, convection and radiation, electrical heating methods can use electric and magnetic fields to heat material. Methods of electric heating include resistance heating, electric arc heating, induction heating, and dielectric heating. In some processes (for example, arc welding), electric current is directly applied to the workpiece. In other processes, heat is produced within the workpiece by induction or dielectric losses. As well, heat can be produced then transferred to the work by conduction, convection or radiation. Industrial heating processes can be broadly categorized as low temperature (to about ), medium temperature (between ), and high temperature (beyond ). Low temperature processes include baking and drying, curing finishes, soldering, molding and shaping plastics. Medium temperature processes include melting plastics and some non metals for casting or reshaping, as well as annealing, stress relieving and heat treating metals. High temperature processes include steelmaking, brazing, welding, casting metals, cutting, smelting and the preparation of some chemicals.