Urządzenia grzejne przetwarzają energię elektryczną na użyteczną energię cieplną. Znajdują szerokie zastosowanie dzięki wielu zaletom, takim jak łatwość i szybkość regulacji temperatury, co ułatwia automatyzację, możliwość dostosowania temperatury do każdego procesu technologicznego wreszcie procesowi zmiany energii elektrycznej na ciepło nie muszą towarzyszyć żadne reakcje chemiczne, co wyklucza zanieczyszczenie środowiska.

Według rodzaju wykorzystywanych zjawisk grzejnictwo elektryczne dzieli się na oporowe, elektrodowe, łukowe, indukcyjne, pojemnościowe i promiennikowe.

Nagrzewanie oporowe polega na wykorzystaniu ciepła wydzielanego podczas przepływu prądu przez element grzejny o odpowiedniej rezystancji. Materiał jest nagrzewany przez konwekcję ( nagrzewanie pośrednie ) lub prąd przepływa przez materiał nagrzewany ( nagrzewanie bezpośrednie ). Do grzejników oporowych pośrednich należą:

• płytki grzejne

• ogrzewacze wnętrzowe

• grzałki

• parniki

• warniki

• lutownice

• żelazka

• piece

• suszarki oporowe itp.

Temperatura otwartej spirali grzejnej w różnego rodzaju kuchenkach i grzejnikach wynosi około 1000 st.C i stanowi duże zagrożenie pożarowe. Z tego względu grzejników z otwartą spiralą grzejną już się praktycznie nie stosuje. Zostały one zastąpione grzejnikami, w których spirala osłonięta jest płytką metalową lub osłoną ceramiczną i blaszaną rurką ( rurki Beckera ). Temperatura zewnętrzna płytek i rurek nie przekracza 500 st.C .

Grzejniki komunalne, przede wszystkim kuchenki, mają dobrą izolację cieplna od spodu, wykonaną z materiałów ceramicznych stąd stosunkowo małe prawdopodobieństwo zapalenia podłoża palnego, na którym stoi grzejnik. Dużo częściej zapalają się materiały znajdujące się w zbyt małej odległości nad kuchenką.

W suszarkach oporowych temperatura robocza nie przekracza 200-300 st.C, w piecach oporowych może wynosić od 500 do 1250 st.C. Izolacja cieplna pieców i suszarek jest taka, że urządzenia te są zimne na zewnątrz i nie powinny stanowić zagrożenia pożarowego. Miejscem stosunkowo niebezpiecznym jest tylna ścianka pieca, gdzie wprowadza się kabel zasilający. W tym miejscu musi być usunięta warstwa termoizolacyjna a ponadto, jak w każdym miejscu styku obwodu elektrycznego może wystąpić iskrzenie.

Wszystkie piece oporowe i większość suszarek wyposaża się w samoczynną regulację temperatury. Niestety stosunkowo częste awarie regulatorów temperatury bywają przyczyną niekontrolowanego wzrostu temperatury i spalenia elementów grzejnych pieca oraz materiałów suszonych względnie nagrzewanych. Jeżeli w pobliżu pieca znajdują się materiały łatwopalne, może powstać pożar w pomieszczeniu.

Piece oporowe bezpośrednie stosowane są w hutnictwie i nie stanowią dużego zagrożenia pożarowego ze względu na niepalny materiał nagrzewany. Podobnie niewielkie zagrożenie pożarowe stwarzają inne piece przemysłowe, jak elektrodowe, indukcyjne i łukowe, że temperatura w tych ostatnich dochodzi do 10000 st.C. Mimo wysokich temperatur piece z fachową obsługą, umieszczone w specjalnie do tego celu przeznaczonych pomieszczeniach, w których nie ma materiałów palnych, praktycznie nie powodują pożarów.

Nagrzewanie pojemnościowe polega na wykorzystaniu ciepła strat dielektrycznych w dielektrykach niedoskonałych. Elektrody wraz z wsadem tworzą kondensator grzejny, zwykle są to nagrzewnice bez komory grzejnej. Metę można oczywiście stosować tylko do nagrzewania materiałów nie przewodzących - tworzyw sztucznych termoutwardzalnych i termoplastycznych, szkła, suszenia i klejenia drewna, suszenia i pieczenia artykułów spożywczych itp. . Ponieważ większość materiałów nie przewodzących jest palna, więc przy niewłaściwej obsłudze lub uszkodzeniu nagrzewnicy może powstać zapalenie materiału nagrzewanego.

Nagrzewanie promiennikowe polega na wykorzystaniu energii promieniowania padającego na materiał nagrzewany. Promiennik lampowy ma konstrukcję zbliżoną do zwykłej żarówki. Istotna różnica polega na tym, że temperatura żarnika w promiennikach wynosi około 1900 st.C, a w żarówce około 2500 st.C. Dzięki niższej temperaturze bańka promiennika nie nagrzewa się tak, jak żarówki. Wadą promienników lampowych jest kruchość baniek szklanych, które pękają nie tylko na skutek uderzeń, ale również przy nagłym ochłodzeniu itp. . Odłamki szkła z popękanych promienników zmieszane z nagrzewanym materiałem mogą stwarzać znaczne zagrożenie pożarowe. Pozbawione tych wad są promienniki ruchowe, w których skrętka grzejna umieszczona jest w rurce ochronnej. Temperatura zewnętrznej powierzchni rurki osiąga zwykle około 700 st.C.

Najwięcej pożarów wywołują grzejniki komunalne, tj. żelazka, grzałki, kuchenki, różnego rodzaju ogrzewacze wnętrzowe. Przyczyną tych pożarów jest nieostrożność osób posługujących się grzejnikami, ustawienie ich w pobliżu materiałów palnych lub na podłożu palnym, względnie wadliwe działanie na skutek błędów fabrycznych, zużycia, niewłaściwej eksploatacji lub niefachowo wykonanych napraw.

W przypadku przepalenia się spirali grzejnej nie należy jej łączyć przez skręcenie ponieważ zmniejsza się przez to rezystancja elementu grzewczego i następuje wzrost prądu, który z kolei powoduje przegrzanie samego elementu grzejnego i całej instalacji. Grzejniki nurkowe, przystosowane do pracy w wodzie, a wiec przy intensywnym chłodzeniu pozostawione pod napięciem bez wody względnie po jej wyparowaniu, nagrzewają się do wysokich temperatur i stanowią bardzo duże zagrożenie pożarowe.

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji w sprawie zabezpieczenia przeciwpożarowego budynków, w punktach dotyczących elektrycznych urządzeń grzejnych, nakazuje:

- wszystkie materiały palne powinny znajdować się w odległościach nie mniejszych niż 0,6 m. od elektrycznych urządzeń grzejnych,

- użytkownikom urządzeń elektrycznych zabrania się:

- korzystania z uszkodzonych instalacji i urządzeń elektrycznych,

- pozostawiania bez dozoru włączonych do sieci przenośnych grzejników ( z wyjątkiem grzejników akumulacyjnych ), kuchenek, żelazek i innych urządzeń elektrycznych nie przystosowanych do ciągłej pracy,

- ustawiania grzejnych urządzeń elektrycznych na przedmiotach i materiałach palnych. Wszystkie grzejne urządzenia elektryczne należy ustawiać na niepalnych materiałach lub płytach, w odległości co najmniej 0,6 m. od materiałów palnych i 0,3 m. od trudno palnych,

- osobom nie posiadającym wymaganych kwalifikacji zawodowych zabrania się dokonywania samodzielnych przeróbek i remontów urządzeń i instalacji elektrycznych.

---