Зимой нам на помощь приходят электрические обогреватели. Они сохраняют тепло и уют в вашем доме, преобразуя электрическую энергию в тепло.
С момента открытия первого пригодного для использования источника электричества, элемента Вольта, начала писаться история не только электрической лампочки, но и многих других электрических устройств. В эпоху промышленного развития и повышения уровня жизни не потребовалось много времени, чтобы использовать тепловое воздействие тока.
Начало практического использования электричества относится к 1800 году, когда был открыт первый пригодный для использования источник постоянного электрического тока — элемент Вольта. Сравнительно скоро, уже во второй половине 19 века, происходит бурное развитие ряда технических приложений и электротехнических устройств, постепенное внедрение их в производство и продажу.
На первом этапе в основном для области промышленности в виде замены паровых машин динамо-машинами постоянного тока и генераторами переменного тока и электродвигателями. По-настоящему массовое освоение отрасли с точки зрения населения началось со строительства электростанций и электрификации муниципалитетов с основной целью «освещения» жилищ людей на рубеже XIX и XX веков.
Старинные электронагреватели начала XX века
По мере развития производства электроэнергии и ее достаточности домохозяйства постепенно оснащаются и другими электроприборами, в том числе различными конструкциями электронагревательных элементов.
Первые электрические нагревательные элементы, основанные на открытии электрических лампочек, впервые могли быть куплены примерно в 1880 году только самыми богатыми. Поэтому конструкция этих кузовов замечательна и уникальна даже сегодня.
Тем, кто интересуется историей электрического отопления, не следует пропускать, например, посещение французского музея Электрополис в Мюлуз-Седекс, в коллекции которого во время их путешествий по Европе находится изображенный на фото обогреватель.
Электрический обогреватель в музее Электрополис
В книге «Электричество и его использование», часть II. с 1909 г. в разделе «Другие тепловые эффекты электрического тока» о возможностях применения электричества для отопления сказано следующее: «Тепло, вырабатываемое электрическим током, можно использовать и для обогрева комнат, приготовления пищи и т. п., короче для всего для получения тепла от сгорания которого используется уголь или газ; однако следует помнить, что там, где цена электричества не очень низка, это электрическое отопление не очень экономично».
«Ток проходя через чисто резистивный проводник выделяет тепловую энергию, которая увеличивает температуру проводника и излучается из него или иным образом передается в окружающую среду. Если электрический ток увеличивается, температура проводника увеличивается, соответствующий материал изменяет свой цвет от темно-красного до ярко-красного до светло-желтого, чем больше он светит или излучает видимое излучение. Это явление было использовано для создания электрических ламп накаливания.».
Парадокс «странности» настоящего времени состоит в том, что лампы накаливания, были запрещены для применения в ЕС из-за их низкой эффективности преобразования электрической энергии в свет на рынке источников света, но могут быть куплены на рынке источников тепла (с 2023 года под запрет попали и люминесцентные лампы).
Условие, когда протекающий электрический ток нагревает проводник от темного до ярко-красного цвета, было использовано для создания первых лучистых нагревателей. Уже тогда были проверены и постепенно внедрены в производство лучистые нагревательные элементы, сочетающие металлический проводник с керамическим корпусом, либо вместо проводника использовался специальный керамический материал.
Одно из решений конструкции серийно выпускаемых во всем мире электрических лучистых обогревателей, основано на проводнике, скрученном в спираль и таким образом намотанном на термостойкую конструкцию.
Восстановленный электрический обогреватель в стиле ар-деко (около 1930-х годов). Этот очень потрясающий обогреватель прекрасен, независимо от того, выставлен ли он напоказ или обеспечивает столь необходимое тепло в холодный день.
Старинный портативный электрический обогреватель Arvin в стиле ар-деко конца 1940-х годов
Старинный обогреватель с лампой накаливания KemCo Space Heater 1940-х годов
Знание о том, что электрический ток, протекающий по проводнику, нагревает проводник, очень скоро, с развитием производственных и распределительных электрических сетей, стали использовать и для нагрева воды. Начало можно отнести к рубежу 19 и 20 веков. Большой бум использования электрических котлов произошел после окончания Второй мировой войны.
Развитие водяного отопления на основе использования электрокотлов связано с периодом, когда цена на электроэнергию была относительно выгодной по отношению к доходам населения. Это также связано с привычной ранее большой разницей между потреблением электроэнергии днем и ночью.
Это вызвало большие проблемы у производителей электроэнергии из-за сложного и медленного регулирования электростанций, в связи с чем они стали поддерживать потребление электроэнергии в ночное время по значительно более низкой цене.
В настоящее время в связи с массовым использованием различных электроприборов различия между потреблением электроэнергии ночью и днем выровнялись до такой степени, что исчезает принципиальное ценовое преимущество ночного потребления.
Электрический водонагреватель начала XX века
Электрический водонагреватель Homart 1950-х годов
Если говорить об отоплении, основанном на использовании электрической энергии, то можно было бы упомянуть и тепловые насосы с компрессором, приводимым в действие электродвигателем. Это использование изначально охлаждающей машины в обратном направлении, т.е. не для охлаждения определенного помещения, а для его обогрева, или для приготовления горячей воды.
Этот метод отопления в нашей стране пережил большой бум примерно с 2010 года из-за законодательства, требующего увеличения использования возобновляемых природных источников энергии (воздух, земля, вода) в отоплении и роста цен на топливо.
Однако с точки зрения неэкологичных программ замены котлов тепловые насосы не считаются электрическим отоплением, поскольку большая часть поставляемой ими тепловой энергии поступает из природы или из той или иной формы отработанного тепла.
В наше время электричество стало неотъемлемой частью нашей жизни, мы производим его с помощью новых, более эффективных процессов и все чаще получаем его без сжигания ископаемого топлива.
Благодаря тенденции самостоятельного производства электроэнергии небольшими фотогальваническими электростанциями на крышах зданий, они также становится все более популярным в области отопления.
Маргарита Фирсова
