التدفئة الكهربائية

التدفئة الكهربائية هي عملية يتم فيها تحويل الطاقة الكهربائية مباشرة إلى طاقة حرارية . تشمل التطبيقات الشائعة تدفئة المساحات والطهي وتسخين المياه والعمليات الصناعية. السخان الكهربائي هو جهاز كهربائي يحول التيار الكهربائي إلى حرارة. ^[1] عنصر التسخين داخل كل سخان كهربائي هو مقاوم كهربائي ، ويعمل على مبدأ تسخين جول : التيار الكهربائي الذي يمر عبر المقاوم سيحول تلك الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية. تستخدم معظم أجهزة التدفئة الكهربائية الحديثة سلك النيتشروم كعنصر نشط؛ يستخدم عنصر التسخين، الموضح على اليمين، سلك النيتشروم المدعوم بعوازل سيراميك.

بدلاً من ذلك، يمكن لمضخة الحرارة تحقيق كفاءة تتراوح بين 150% - 600% للتدفئة، أو معامل الأداء COP 1.5 - 6.0 ، لأنها تستخدم الطاقة الكهربائية فقط لنقل الطاقة الحرارية الموجودة. تستخدم مضخة الحرارة محركًا كهربائيًا لتشغيل دورة تبريد معكوسة ، والتي تسحب طاقة الحرارة من مصدر خارجي مثل الأرض أو الهواء الخارجي (أو داخل الثلاجة) وتوجه تلك الحرارة إلى المساحة المراد تدفئتها (في حالة الثلاجة، المطبخ). وهذا يجعل استخدام الطاقة الكهربائية أفضل بكثير من التدفئة الكهربائية المباشرة، ولكنه يتطلب معدات أكثر تكلفة بكثير، بالإضافة إلى السباكة. يمكن تشغيل بعض أنظمة التدفئة في الاتجاه المعاكس لتكييف الهواء بحيث يتم تبريد المساحة الداخلية ويتم تفريغ الهواء أو الماء الأكثر سخونة إلى الخارج أو إلى الأرض.

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ( مايو 2021 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

تُستخدم التدفئة المكانية لتدفئة المناطق الداخلية للمباني. وتُستخدم سخانات الأماكن في الأماكن التي يصعب فيها التعامل مع الهواء، مثل المختبرات. وتُستخدم عدة طرق لتدفئة الأماكن بالكهرباء.

يستخدم التدفئة بالأشعة تحت الحمراء الكهربائية عناصر تسخين تصل إلى درجة حرارة عالية. عادة ما يتم تعبئة العنصر داخل غلاف زجاجي يشبه المصباح الكهربائي مع عاكس لتوجيه خرج الطاقة بعيدًا عن جسم السخان. ينبعث من العنصر إشعاع تحت أحمر ينتقل عبر الهواء أو الفضاء حتى يصل إلى سطح ماص، حيث يتحول جزئيًا إلى حرارة وينعكس جزئيًا. تعمل هذه الحرارة على تدفئة الأشخاص والأشياء في الغرفة بشكل مباشر، بدلاً من تدفئة الهواء. يعد هذا النمط من السخانات مفيدًا بشكل خاص في المناطق التي يتدفق من خلالها الهواء غير المدفأ. كما أنها مثالية للأقبية والجراجات حيث تكون التدفئة الموضعية مطلوبة. بشكل عام، فهي خيار ممتاز للتدفئة الخاصة بمهمة معينة.

تعمل السخانات المشعة بصمت وتشكل أكبر خطر محتمل لاشتعال الأثاث المجاور بسبب شدة خرجها المركزة وعدم وجود حماية من الحرارة الزائدة. في المملكة المتحدة، تسمى هذه الأجهزة أحيانًا بالحرائق الكهربائية، لأنها كانت تستخدم في الأصل لتحل محل الحرائق المفتوحة.

الوسط النشط للسخان الموضح في هذا القسم هو ملف من سلك مقاومة النيتشروم داخل أنبوب سيليكا مندمج ، مفتوح للغلاف الجوي عند الأطراف، على الرغم من وجود نماذج حيث يتم غلق السيليكا المندمجة عند الأطراف وسبائك المقاومة ليست نيتشروم.

في سخان الحمل الحراري، يقوم عنصر التسخين بتسخين الهواء الملامس له عن طريق التوصيل الحراري . الهواء الساخن أقل كثافة من الهواء البارد، لذلك يرتفع بسبب الطفو ، مما يسمح بتدفق المزيد من الهواء البارد ليحل محله. يؤدي هذا إلى إنشاء تيار حمل حراري للهواء الساخن الذي يرتفع من السخان، ويسخن المساحة المحيطة، ثم يبرد ثم يكرر الدورة. تمتلئ هذه السخانات أحيانًا بالزيت أو السائل الحراري. وهي مناسبة بشكل مثالي لتدفئة مساحة مغلقة. تعمل بصمت ولديها مخاطر أقل من خطر الاشتعال إذا اتصلت بشكل غير مقصود بالمفروشات مقارنة بالسخانات الكهربائية المشعة.

سخان المروحة، والذي يُسمى أيضًا سخان الحمل الحراري القسري، هو نوع من سخانات الحمل الحراري التي تتضمن مروحة كهربائية لتسريع تدفق الهواء. تعمل هذه السخانات بضوضاء كبيرة تسببها المروحة. كما أنها تنطوي على مخاطر متوسطة للاشتعال إذا لامستها بشكل غير مقصود بالأثاث. وتكمن ميزتها في أنها أكثر إحكاما من السخانات التي تستخدم الحمل الحراري الطبيعي كما أنها فعالة من حيث التكلفة لأنظمة التدفئة المحمولة والصغيرة.

يستفيد نظام التدفئة بالتخزين من أسعار الكهرباء الأرخص، والتي تباع خلال فترات الطلب المنخفض مثل الليل. في المملكة المتحدة، يُطلق على هذا النظام اسم Economy 7. يخزن سخان التخزين الحرارة في الطوب الطيني، ثم يطلقها أثناء النهار عند الحاجة. يمكن استخدام سخانات التخزين الأحدث بتعريفات مختلفة. في حين لا يزال من الممكن استخدامها مع Economy 7، يمكن استخدامها بتعريفات نهارية. ويرجع هذا إلى ميزات التصميم الحديثة التي تمت إضافتها أثناء التصنيع. إلى جانب التصميمات الجديدة، أدى استخدام منظم الحرارة أو المستشعر إلى تحسين كفاءة سخان التخزين. يتمكن منظم الحرارة أو المستشعر من قراءة درجة حرارة الغرفة وتغيير خرج السخان وفقًا لذلك.

يمكن أيضًا استخدام الماء كوسيلة لتخزين الحرارة.

يحتوي نظام التدفئة الكهربائية تحت الأرضية على كابلات تدفئة مدمجة في الأرضية. يتدفق التيار عبر مادة تسخين موصلة ، يتم توفيرها إما مباشرة من جهد الخط (120 أو 240 فولت) أو بجهد منخفض من محول. تعمل الكابلات المسخنة على تدفئة الأرضية بالتوصيل المباشر وستتوقف بمجرد وصولها إلى درجة الحرارة التي تم ضبطها بواسطة منظم الحرارة الأرضي . يشع سطح الأرضية الأكثر دفئًا الحرارة إلى الأسطح المحيطة الأكثر برودة (السقف والجدران والأثاث) والتي تمتص الحرارة وتعكس كل الحرارة غير الممتصة إلى أسطح أخرى أكثر برودة. تبدأ دورة الإشعاع والامتصاص والانعكاس ببطء وتتباطأ ببطء بالقرب من درجات حرارة نقطة الضبط وتتوقف عن الحدوث بمجرد الوصول إلى التوازن في جميع الأنحاء. يتحكم منظم الحرارة الأرضي أو منظم الحرارة للغرفة أو مزيج منهما في تشغيل/إيقاف تشغيل الأرضية. في عملية التسخين الإشعاعي، تمتص طبقة رقيقة من الهواء التي تلامس الأسطح الدافئة أيضًا بعض الحرارة وهذا يخلق القليل من الحمل الحراري (دوران الهواء). على عكس الاعتقاد السائد، لا يسخن الناس بالهواء الساخن الدائر أو الحمل الحراري (الحمل الحراري له تأثير تبريد) ولكنهم يسخنون بالإشعاع المباشر للمصدر وانعكاسه على محيطه. يتم الوصول إلى الراحة عند انخفاض درجة حرارة الهواء بسبب التخلص من الهواء الدائر. تتمتع التدفئة الإشعاعية بأعلى مستويات الراحة حيث تكون طاقة الناس (± 70 واط للبالغين) (يجب أن تشع في موسم التدفئة) متوازنة مع محيطها. بالمقارنة بنظام التدفئة بالحمل الحراري القائم على البحث الأكاديمي، قد تنخفض درجات حرارة الهواء بما يصل إلى 3 درجات. أحد الاختلافات هو استخدام أنابيب مملوءة بالماء الساخن الدائر كمصدر للحرارة لتدفئة الأرضية. يظل مبدأ التدفئة كما هو. كل من أنظمة التدفئة الكهربائية القديمة والمياه الدافئة (الهيدرونيك) المدمجة في بناء الأرضية بطيئة ولا يمكنها الاستجابة للتغيرات الجوية الخارجية أو متطلبات الطلب / نمط الحياة الداخلية. يضع أحدث إصدار أنظمة تدفئة كهربائية متخصصة وبطانيات مباشرة تحت ديكور الأرضية وفوق العزل الإضافي الموضوع فوق أرضيات البناء. تظل أرضيات البناء باردة. يسمح مبدأ تغيير موضع مصدر الحرارة بالاستجابة في غضون دقائق للطقس المتغير ومتطلبات الطلب الداخلي مثل نمط الحياة داخل/خارج، في العمل، الراحة، النوم، المزيد من الأشخاص المتواجدين/الطهي، وما إلى ذلك.

في الأبراج المكتبية الكبيرة، يتم دمج نظام الإضاءة مع نظام التدفئة والتهوية. يتم التقاط الحرارة المهدرة من المصابيح الفلورية في الهواء العائد لنظام التدفئة؛ في المباني الكبيرة، يتم توفير جزء كبير من طاقة التدفئة السنوية من خلال نظام الإضاءة. ومع ذلك، تصبح هذه الحرارة المهدرة مسؤولية عند استخدام تكييف الهواء. يمكن تجنب مثل هذه النفقات من خلال دمج نظام إضاءة موفر للطاقة والذي يخلق أيضًا مصدرًا للحرارة الكهربائية. ^[2]

تستخدم المضخة الحرارية ضاغطًا يعمل بالكهرباء لتشغيل دورة تبريد تستخرج الطاقة الحرارية من الهواء الخارجي أو الأرض أو المياه الجوفية وتنقل تلك الحرارة إلى المساحة المراد تدفئتها. يغلي السائل الموجود داخل قسم المبخر في المضخة الحرارية عند ضغط منخفض، فيمتص الطاقة الحرارية من الهواء الخارجي أو الأرض. ثم يتم ضغط البخار بواسطة ضاغط ويتم ضخه في ملف مكثف داخل المبنى المراد تسخينه. يمتص الهواء في المبنى الحرارة من الغاز الكثيف الساخن (ويستخدم أحيانًا أيضًا للمياه الساخنة المنزلية) مما يتسبب في تكثيف السائل الساخن مرة أخرى إلى سائل. ومن هناك يتم تمرير السائل عالي الضغط مرة أخرى إلى قسم المبخر حيث يتمدد عبر فتحة وإلى قسم المبخر، لإكمال الدورة. في أشهر الصيف، يمكن عكس الدورة لنقل الحرارة من المساحة المكيفة إلى الهواء الخارجي.

قد تحصل المضخات الحرارية على حرارة منخفضة الدرجة من الهواء الخارجي في المناخات المعتدلة. في المناطق التي تكون فيها درجات الحرارة الشتوية المتوسطة أقل بكثير من درجة التجمد، تكون مضخات الحرارة الأرضية أكثر كفاءة من مضخات الحرارة الهوائية لأنها يمكن أن تستخرج الحرارة الشمسية المتبقية المخزنة في الأرض في درجات حرارة أكثر دفئًا مما هو متاح من الهواء البارد. ^[3] وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية ، يمكن لمضخات الحرارة الجوفية تقليل استهلاك الطاقة بنسبة تصل إلى 44٪ مقارنة بمضخات الحرارة الهوائية وما يصل إلى 72٪ مقارنة بالتدفئة المقاومة الكهربائية. ^[4] قد يتم تعويض سعر الشراء المرتفع لمضخة الحرارة مقابل سخانات المقاومة عندما تكون هناك حاجة أيضًا إلى تكييف الهواء .

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ( مايو 2021 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

يحتوي سخان الغمر على عنصر تسخين مقاوم كهربائيًا مغلفًا بأنبوب، يوضع في الماء (أو سائل آخر) ليتم تسخينه. يمكن إدخال عنصر التسخين مباشرة في السائل، أو تثبيته داخل أنبوب معدني للحماية من التآكل وتسهيل الصيانة. قد لا تحتوي سخانات الغمر المحمولة على منظم حرارة للتحكم، حيث إنها مصممة للاستخدام لفترة وجيزة فقط وتحت سيطرة المشغل.

بالنسبة لإمدادات المياه الساخنة المنزلية أو المياه الساخنة الصناعية، يمكن استخدام عناصر تسخين مثبتة بشكل دائم في خزان مياه ساخنة معزول، يتم التحكم فيه بواسطة منظم حرارة لتنظيم درجة الحرارة. قد يتم تصنيف الوحدات المنزلية ببضعة كيلووات فقط. قد تصل سخانات المياه الصناعية إلى 2000 كيلووات. عندما تتوفر أسعار الطاقة الكهربائية خارج أوقات الذروة، يمكن تخزين المياه الساخنة لاستخدامها عند الحاجة.

تستخدم الدشات الكهربائية والسخانات التي لا تحتوي على خزانات أيضًا سخانًا غاطسًا (محميًا أو مكشوفًا) يتم تشغيله مع تدفق المياه. يمكن تبديل مجموعة من السخانات المنفصلة لتقديم مستويات تدفئة مختلفة. تستخدم الدشات الكهربائية والسخانات التي لا تحتوي على خزانات عادةً من 3 إلى 10.5 كيلووات.

قد تترسب المعادن الموجودة في إمدادات المياه من المحلول وتشكل طبقة صلبة على سطح عنصر التسخين، أو قد تسقط في قاع الخزان وتسد تدفق المياه. قد تتطلب صيانة معدات تسخين المياه إزالة دورية للطبقة المتراكمة والرواسب. حيث يُعرف أن إمدادات المياه تحتوي على نسبة عالية من المعادن، يمكن تقليل إنتاج الطبقة المتراكمة باستخدام عناصر تسخين ذات كثافة واط منخفضة. ^[5]

تستخدم سخانات الدورة أو "المبادلات الحرارية الكهربائية المباشرة" (DEHE) عناصر تسخين يتم إدخالها في وسط "جانب الغلاف" مباشرةً لتوفير تأثير التسخين. يتم نقل كل الحرارة المتولدة بواسطة سخان الدورة الكهربائية إلى الوسط، وبالتالي يكون السخان الكهربائي فعالاً بنسبة 100 بالمائة. تُستخدم المبادلات الحرارية الكهربائية المباشرة أو "سخانات الدورة" لتسخين السوائل والغازات في العمليات الصناعية. ^{[6] [7]}

مع سخان الأقطاب الكهربائية، لا توجد مقاومة ملفوفة بالأسلاك، ويعمل السائل نفسه كمقاومة. وهذا ينطوي على مخاطر محتملة، لذا فإن اللوائح التي تحكم سخانات الأقطاب الكهربائية صارمة.

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ( مايو 2021 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

تعتمد كفاءة أي نظام على تعريف حدود النظام. بالنسبة لعميل الطاقة الكهربائية، تكون كفاءة التدفئة الكهربائية 100٪ لأن كل الطاقة المشتراة يتم تحويلها إلى حرارة. ومع ذلك، إذا تم تضمين محطة طاقة تزود الكهرباء، فإن الكفاءة الإجمالية تنخفض بشكل كبير. على سبيل المثال، توفر محطة الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري 3-5 وحدات فقط من الطاقة الكهربائية لكل 10 وحدات من طاقة الوقود المنبعثة. ^[8] على الرغم من أن السخان الكهربائي فعال بنسبة 100٪، فإن كمية الوقود اللازمة لإنتاج الحرارة أكبر مما لو تم حرق الوقود في فرن أو غلاية في المبنى الذي يتم تسخينه. إذا كان من الممكن استخدام نفس الوقود لتدفئة المكان من قبل المستهلك، فسيكون من الأكثر كفاءة بشكل عام حرق الوقود في مبنى المستخدم النهائي. من ناحية أخرى، فإن استبدال التدفئة الكهربائية بسخانات حرق الوقود الأحفوري ليس جيدًا بالضرورة لأنه يزيل القدرة على الحصول على تدفئة كهربائية متجددة، ويمكن تحقيق ذلك من خلال الحصول على الكهرباء من مصدر متجدد.

تؤثر الاختلافات بين البلدان التي تولد الطاقة الكهربائية على المخاوف بشأن الكفاءة والبيئة. في عام 2015، أنتجت فرنسا 6% فقط من كهربائها من الوقود الأحفوري ، بينما حصلت أستراليا على أكثر من 86% من كهربائها من الوقود الأحفوري. ^[9] تعتمد نظافة وكفاءة الكهرباء على المصدر.

في السويد، تم تقييد استخدام التدفئة الكهربائية المباشرة منذ ثمانينيات القرن العشرين لهذا السبب، وهناك خطط للتخلص التدريجي منها تمامًا - انظر التخلص التدريجي من النفط في السويد - بينما حظرت الدنمارك تركيب التدفئة الكهربائية المباشرة في المباني الجديدة لأسباب مماثلة. ^[10] في حالة المباني الجديدة، يمكن استخدام تقنيات البناء منخفضة الطاقة والتي يمكن أن تقضي عمليًا على الحاجة إلى التدفئة، مثل تلك المبنية وفقًا لمعيار Passivhaus .

في كيبيك ، لا يزال التدفئة الكهربائية هي الشكل الأكثر شيوعًا للتدفئة المنزلية. وفقًا لمسح أجرته هيئة الإحصاء الكندية عام 2003 ، يستخدم 68% من الأسر في المقاطعة الكهرباء لتدفئة المساحات. يتم توليد أكثر من 90% من إجمالي الطاقة المستهلكة في كيبيك من السدود الكهرومائية ، والتي لديها انبعاثات غازات دفيئة منخفضة مقارنة بمحطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري . تفرض شركة هيدرو كيبيك ، وهي شركة المرافق المملوكة للمقاطعة، أسعارًا منخفضة ومستقرة . ^[11]

في السنوات الأخيرة، كان هناك اتجاه كبير لدى البلدان لتوليد الكهرباء منخفضة الكربون من مصادر متجددة، بالإضافة إلى الطاقة النووية والطاقة الكهرومائية التي تعد مصادر منخفضة الكربون منذ فترة طويلة. على سبيل المثال، كانت البصمة الكربونية للكهرباء في المملكة المتحدة لكل كيلوواط/ساعة في عام 2019 أقل من نصف ما كانت عليه في عام 2010. ^[8] ومع ذلك، وبسبب التكلفة الرأسمالية العالية، لم تنخفض تكلفة الكهرباء وعادة ما تكون 2-3 أضعاف تكلفة حرق الوقود. وبالتالي، قد يعطي التدفئة الكهربائية المباشرة الآن بصمة كربونية مماثلة للتدفئة التي تعمل بالغاز أو النفط، لكن التكلفة تظل أعلى، على الرغم من أن التعريفات الأرخص خارج أوقات الذروة يمكن أن تقلل من هذا التأثير.

لتوفير الحرارة بكفاءة أكبر، يمكن لمضخة الحرارة التي تعمل بالكهرباء رفع درجة الحرارة الداخلية عن طريق استخراج الطاقة من الأرض أو الهواء الخارجي أو مجاري النفايات مثل هواء العادم. يمكن أن يقلل هذا من استهلاك الكهرباء إلى ما يصل إلى 35٪ من تلك المستخدمة في التدفئة المقاومة. ^[12] عندما يكون المصدر الأساسي للطاقة الكهربائية هو الطاقة الكهرومائية أو النووية أو الرياح، يمكن أن يكون نقل الكهرباء عبر الشبكة مناسبًا، حيث قد يكون المورد بعيدًا جدًا عن تطبيقات التدفئة المباشرة (مع الاستثناء الملحوظ للطاقة الحرارية الشمسية ).

يُقترح بشكل متزايد كهربة تسخين الأماكن وتسخين المياه كوسيلة للمضي قدمًا في إزالة الكربون من نظام الطاقة الحالي، وخاصة باستخدام المضخات الحرارية . وفي حالة الكهربة على نطاق واسع، يجب مراعاة التأثيرات على شبكة الكهرباء بسبب الزيادة المحتملة في الطلب على الكهرباء في أوقات الذروة والتعرض لأحداث الطقس القاسية . ^[13]

لا يستشهد هذا القسم بأي مصادر . يرجى المساعدة في تحسين هذا القسم من خلال إضافة الاستشهادات إلى مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها . ( أبريل 2017 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

إن تشغيل سخانات المقاومة الكهربائية لتدفئة منطقة ما لفترات طويلة أمر مكلف في العديد من المناطق. ومع ذلك، فإن الاستخدام المتقطع أو الجزئي للتدفئة خلال النهار قد يكون أكثر كفاءة من حيث التكلفة من تدفئة المبنى بالكامل بسبب التحكم المتفوق في المنطقة.

على سبيل المثال: غرفة الغداء في مكتب لها ساعات عمل محدودة. خلال فترات الاستخدام المنخفض يتم توفير مستوى "مراقبة" للحرارة (50 درجة فهرنهايت أو 10 درجات مئوية) من خلال نظام التدفئة المركزية. يتم تسخين أوقات الذروة بين الساعة 11:00 و 14:00 إلى "مستويات مريحة" (70 درجة فهرنهايت أو 21 درجة مئوية). يمكن تحقيق وفورات كبيرة في استهلاك الطاقة الإجمالي، حيث أن خسائر الأشعة تحت الحمراء من خلال الإشعاع الحراري ليست كبيرة مع وجود تدرج أصغر في درجة الحرارة بين هذه المساحة والهواء الخارجي غير المدفأ، وكذلك بين الثلاجة وغرفة الغداء (الأكثر برودة الآن).

من الناحية الاقتصادية، يمكن مقارنة الحرارة الكهربائية بمصادر أخرى للتدفئة المنزلية عن طريق ضرب التكلفة المحلية لكل كيلو وات في الساعة للكهرباء في عدد الكيلو وات التي يستخدمها السخان. على سبيل المثال: سخان بقوة 1500 واط بسعر 12 سنتًا لكل كيلو وات في الساعة 1.5 × 12 = 18 سنتًا في الساعة. ^[14] عند المقارنة بحرق الوقود، قد يكون من المفيد تحويل كيلو وات في الساعة إلى وحدات حرارية بريطانية : 1.5 كيلو وات في الساعة × 3412.142 = 5118 وحدة حرارية بريطانية.

يحتاج هذا القسم إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة عن طريق إضافة مصادر موثوقة في هذا القسم. قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. ( مايو 2021 ) ( تعرف على كيفية ومتى يمكنك إزالة هذه الرسالة )

تُستخدم التدفئة الكهربائية على نطاق واسع في الصناعة. ^[15]

تتضمن مزايا طرق التدفئة الكهربائية مقارنة بالأشكال الأخرى التحكم الدقيق في درجة الحرارة وتوزيع الطاقة الحرارية، وعدم استخدام الاحتراق لتوليد الحرارة، والقدرة على الوصول إلى درجات حرارة لا يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام الاحتراق الكيميائي. يمكن تطبيق الحرارة الكهربائية بدقة عند النقطة المحددة المطلوبة في العملية، عند تركيز عالٍ من الطاقة لكل وحدة مساحة أو حجم. يمكن بناء أجهزة التدفئة الكهربائية بأي حجم مطلوب ويمكن وضعها في أي مكان داخل المصنع. عمليات التدفئة الكهربائية نظيفة عمومًا وهادئة ولا تنبعث منها الكثير من الحرارة الثانوية إلى المناطق المحيطة. تتمتع معدات التدفئة الكهربائية بسرعة استجابة عالية، مما يجعلها مناسبة لمعدات الإنتاج الضخم ذات الدورة السريعة.

تشمل القيود والعيوب التي يفرضها استخدام التدفئة الكهربائية في الصناعة ارتفاع تكلفة الطاقة الكهربائية مقارنة بالاستخدام المباشر للوقود، وتكلفة رأس المال اللازمة لجهاز التدفئة الكهربائية نفسه والبنية الأساسية اللازمة لتوصيل كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية إلى نقطة الاستخدام. وقد يتم تعويض هذا إلى حد ما من خلال مكاسب الكفاءة في الموقع من خلال استخدام قدر أقل من الطاقة بشكل عام لتحقيق نفس النتيجة.

يبدأ تصميم نظام التدفئة الصناعية بتقييم درجة الحرارة المطلوبة وكمية الحرارة المطلوبة والطرق الممكنة لنقل الطاقة الحرارية. بالإضافة إلى التوصيل والحمل الحراري والإشعاع، يمكن لطرق التدفئة الكهربائية استخدام المجالات الكهربائية والمغناطيسية لتسخين المواد.

تشمل طرق التسخين الكهربائي التسخين بالمقاومة، والتسخين بالقوس الكهربائي، والتسخين بالحث، والتسخين بالعزل الكهربائي. في بعض العمليات (على سبيل المثال، اللحام بالقوس )، يتم تطبيق التيار الكهربائي مباشرة على قطعة العمل. في عمليات أخرى، يتم إنتاج الحرارة داخل قطعة العمل عن طريق الحث أو الخسائر العازلة . كما يمكن إنتاج الحرارة ثم نقلها إلى العمل عن طريق التوصيل أو الحمل الحراري أو الإشعاع.

يمكن تصنيف عمليات التسخين الصناعية على نطاق واسع على أنها منخفضة الحرارة (حتى حوالي 400 درجة مئوية أو 752 درجة فهرنهايت)، ومتوسطة الحرارة (بين 400 و1150 درجة مئوية أو 752 و2102 درجة فهرنهايت)، وعالية الحرارة (أكثر من 1150 درجة مئوية أو 2102 درجة فهرنهايت). تشمل العمليات منخفضة الحرارة الخبز والتجفيف، ومعالجة التشطيبات ، واللحام ، وصب وتشكيل البلاستيك. تشمل العمليات متوسطة الحرارة صهر البلاستيك وبعض المعادن غير المعدنية للصب أو إعادة التشكيل، بالإضافة إلى التلدين وتخفيف الإجهاد والمعالجة الحرارية للمعادن. تشمل العمليات عالية الحرارة صناعة الصلب ، واللحام ، وصب المعادن ، والقطع، والصهر ، وإعداد بعض المواد الكيميائية.