1. ziemskie energie pierwotne i użyteczne, słoneczna energia el-mag:

Można wyróżnić energie:

▪ odnawialne, które są energiami pozaziemskimi, dostarczonymi do Ziemi w sposób ciągły,

- ruchu obrotowego Ziemi (prądy morskie),

- ziemskiej energii grawitacyjnej

- energii cieplnej zakumulowanej w Ziemi,

- energia wiązań chemicznych –w kopalnych paliwach organicznych(węgle, torf, gaz ziemny)

- energia jądrowa zawarta w atomach głównie takich pierwiastków jak : ²³⁵uran, ²³⁸uran i tor.

▪ nieodnawialne, zakumulowane na Ziemi.

- energie grawitacyjne Słońca i Księżyca (pływy morskie),

- energię elektromagnetyczną temperaturowego promieniowania elektromagn. Słońca.

Ziemskie energie pierwotne docierające do odbiorników nazywa się energiami bezpośrednimi. W odbiornikach energie bezpośrednie przetwarzane są na energie użyteczne.

Wśród energii użytecznych zużywanych bezpośrednio przez ludzi wyróżniamy:

- energię mechaniczną,

- energię chemiczną,

- energię cieplną,

- energię świetlną.

2. elektrotermia, definicja, główny podział, jej miejsce w elektrotechnice

Elektrotermia jest działem wiedzy zajmującym się przemianami energii elektrycznej ( energii elektromagnetycznej wytwarzanej metodami przemysłowymi w elektrowniach) na energię cieplną użytkową (użyteczną), urządzeniami do wywoływania tych przemian i ich zastos. technicznymi.

Podział elektrotermii:

- przemysłowa – obejmuje zagadnienia związane z przemysłowymi obróbkami cieplnymi, cieplno-chemicznymi i cieplno-fizycznymi różnych materiałów i wyrobów produkcyjnych,

- bytowa – związana jest z elektrycznymi urządzeniami i przyrządami grzejnymi powszechnego użytku.

Miejsce w elektrotechnice: Każde urządzenie elektryczne o zaprojektowanej konstrukcji musi być tak zbilansowane cieplnie, aby – przy danych warunkach oddawania mocy cieplnej i przy obciążeniu go w założonym czasie daną mocą elektromagnetyczną – nie została przekroczona temperatura dopuszczalna jego najbardziej cieplnie zagrożonych części (punktów).

3. ciepło w technice, paliwowy a elektrotermiczny sposób wytwarzania ciepła

Energia cieplna jest niezbędna do:

- przeprowadzania większości ważniejszych procesów technologicznych w wytwórczej

działalności człowieka,

- zapewnienia komfortu cieplnego organizmom żywym, a w tym głównie człowiekowi.

▪ płomieniowe (paliwowe) wytwarzanie ciepła - pozyskanie paliw chemicznych, ich transport i

bezpośrednie spalanie w wybranym miejscu w celu generacji ciepła (służącego ogrzewaniu lub

procesom technologicznym),

- niskie koszty wytwarzania ciepła,

- nagrzewanie „rozproszonych” (np. ogrzewanie pomieszczeń),

- nagrzewanie bez specjalnych wymagań technologicznych co do chemicznej „czystości’

energii cieplnej, jej dawkowania lub intensywności nagrzewania, pod warunkiem

wykorzystania paliw o mało toksycznych produktach spalania.

▪ elektrotermiczny sposób wytwarzania ciepła - obejmuje wytworzenie energii elektrycznej z

ziemskich energii pierwotnych, przesyłanie jej do określonych miejsc i jej zamianę na en. cieplną.

- nagrzewanie objętościowe,

- przeprowadzanie odpowiednich nagrzewań selektywnych,

- stosowaniae dużych gęstości mocy cieplnych,

- uzyskiwanie wysokich wartości temperatur (do około 20000K),

- skupianie mocy w bardzo małej objętości lub na bardzo malej powierzchni,

- nagrzewania w próżni,

- nagrzewanie bez wprowadzania chemicznych zanieczyszczeń,

4. elektryczne straty ciepła a elektryczna generacja ciepla uzytecznego

5. widmo fal el-mag stosowanych w elektrotermii i elektrotechnice

▪ do 10⁵Hz – fale częstotliwości akustycznych:

urządzenia prądu stałego, częstotliwości sieciowej, indukcyjne małej i średniej częstotliwości, ultradźwiękowe

▪ 10⁵-10¹⁰ – fale radiowe:

urządzenia indukcyjne i plazmowe wielkiej częstotli­wości,pojemnościowe, mikrofalowe,

▪ 10¹¹-10¹⁵ - urządzenia fotonowe oraz urządzenia: oporowe, łukowe, plazmowe i jonowe o pośrednim

i radiacyjnym sposobie nagrzewania wsadów.

6. kryteria i podzialy stosowane w elektrotermii, przetwornik elektrotermiczy i wsad

▪ kryterium konstrukcji:

- urządzenia komorowe:

- piece elektryczne;

- suszarki elektryczne;

- cieplarki elektryczne;

- urządzenia bezkomorowe:

- elektryczne narzędzia grzejne (np. żelazko, lokówka, lutownica),

- elektryczne przyrządy grzejne (akumulacyjne ogrzewacze wnętrzowe, grzałki),

- nagrzewnice elektryczne (np. hartownice indukcyjne, kuchenki mikrofalowe).

▪ kryterium metody elektrotermicznej – urządzenia i metody:

oporowe, elektrodowe, łukowe, indukcyjne, pojemnościowe, mikrofalowe, elektronowe, plazmowe, fotonowe, jarzeniowe, ultradźwiękowe;

▪ Kryterium Rodzaju Energii Docierającej do Wsadu:

- nagrzewania bezpośrednie,

- nagrzewania pośredniego,

▪ Przetwornik elektrotermiczny – służy do wytworzenia ciepła w przypadku nagrzewania pośredniego,

z niego ciepło jest przenoszone do wsadu na drogach termokinetycznych, musi mieć wyższą

temperaturę niż wsad. Nie występuje przy nagrzewaniu bezpośrednim.

7. bilans energetyczny urządzen elektrotermicznych

- całkowita energia elektromagnetyczna doprowadzona do urządzenia,

- energia elektromagnetyczna występująca poza głównym torem elektrotermicznym,

- energia elektromagnetyczna przeznaczona na procesy grzejne,

- energia strat elektromagnetycznych,

- energia elektromagnetyczna zamieniona na energię cieplną w przetworniku,

- energia strat cieplnych,

- energia cieplna akumulacyjna,

- energia cieplna użyteczna powodująca wzrost energii wewnętrznej wsadu

8. materialy ogniotrwale, termoizolacyjne i elektroizolacyjne stosowane w elektrotermii

▪ materiały ogniotrwałe – odporność na działanie wysokich temp, ogniotrwałość zwykła > 1500 ºC

podziały: ▪ - ogniotrwałe (1500< t_zw<1770 ºC)

- wysokoogniotrwałe (1770< t_zw<2000 ºC)

- o najwyższej ogniotrwałości (t_zw>2000 ºC)

▪ wyroby ogniotrwałe i materiały ogniotrwałe nieformowalne,

▪ materiały kwaśne, zasadowe i obojętne,

▪ materiały termoizolacyjne – możliwoe mała przewodność cieplna właściwa, wykonane z materiałów

ceramicznych rozdrobnionych (o strukturze zwartej lub mikroporowatej) lub włóknistych,

▪ materiały elektroizolacyjne – specjalnie oczyszczon materiały ogniotrwałe, powinny posiadać:

- możliwie małą konduktywność γ

- dostateczną wytrzymałość na elektryczne przebicia,

- wystarczającą odporność mechaniczną,

- wystarczająca odporność na reagowanie chemiczne z przetwornikami elektrotermicznymi,

9. prądy przewodzenia, polaryzacji i przemiany elektrocieplne w sinus. polu elektrycznym

10. definicje metod elektrotermicznych

11. termokinetyka, formy ruchu ciepla i ich matematyczny opis P=f(t)

▪ termokinetyka - nauka o ruchu ciepła i o formach jego przepływu.

główne formy (drogi) przepływu ciepła:

▪ przewodzenie (kondukcja) - przekazywanie energii kinetycznej mikroskopowego ruchu

cząstek, zachodzi wewnątrz struktury jednego ciała lub na granicy styku różnych ciał;

▪ unoszenie (konwekcja) - przekazywanie energii cieplnej w wyniku makroskopowych ruchów

zachodzących w substancji, tylko ciecze lub gazy, zawsze towarzyszy mu kondukcja,

czasami też radiacja,

▪ promieniowanie (radiacja) - przekazywanie energii pomiędzy ciałami lub częściami tego

samego ciała za pośrednictwem elektromagnetycznego promieniowania temperaturowego.

12. temperatura i jej pomiary. Przyrządy do pomiaru temperatury i ich podział

13. pomiary temperatury pirometrami i termometrami termoelektrycznymi i rezystancyjnymi