電気蒸気ボイラー

電気蒸気ボイラーは、燃料源の燃焼ではなく、電気を使用して蒸気を生成するタイプのボイラーです。このようなボイラーは、ランドリー、食品加工工場、病院など、多くの場所でプロセス用の蒸気を生成するために使用されます。ガス燃焼ボイラーや石油燃焼ボイラーよりも運転コストは高くなりますが、シンプルで使いやすいため人気があります。必要な電流が大きいため、通常は三相電源で稼働します。ほぼ 100% の効率で電気エネルギーを熱エネルギーに変換しますが、全体的な熱効率は、電気の生成効率に応じて変動します。

電気ボイラーで蒸気を作る

電気ボイラーで蒸気を作るプロセスはかなり簡単です。電気は、抵抗によって熱を生成する抵抗器として機能する加熱要素に流されます。次に、システムまたは貯蔵タンクからの水がパイプまたはタンク内のこの高温要素の上または近くに流され、水が適切な温度まで加熱され、次に水が沸騰して飽和蒸気になるのに十分な温度になります。^[1]この時点で、飽和蒸気は電気ボイラーの本体から出る蒸気パイプを介して必要な場所に輸送されます。電気蒸気ボイラーは、水を加熱するものを除いて、火加熱ボイラーと非常によく似た方法で動作します。

利点

ボイラーを日常的に扱う専門家の中には、電気ボイラーは燃料加熱ボイラーよりもいくつかの点で優れていると感じる人もいます。それらの専門家は、^[2]電気ボイラーを使用すると、燃料加熱ボイラーを使用するよりも実際に安価になる可能性があり、はるかに環境に優しいとも述べています。また、電気ボイラーは従来のボイラーよりも設置に必要な機器が少なく、燃料加熱ボイラーに伴う高い設置コストを削減するのに役立ちます。電気ボイラーは構造上、燃料加熱ボイラーの動作に必要な部品がないため、より狭い場所にも設置できます。^[2]

燃料加熱ボイラーよりも電気ボイラーの運転の安全性

従来の燃料加熱ボイラーは、正常に動作するために複数の異なる部品を必要とするのが一般的です。対照的に、電気ボイラーは比較的単純な装置です。さらに、電気ボイラーは複雑な熱交換方式を採用していないため、燃料加熱ボイラーに一般的に存在する潜在的な危険性の多くを含んでいません。また、燃料加熱ボイラーでは煤や燃料残留物のためにチューブの交換が必要になることが多いのに対し、電気ボイラーはチューブの交換や、燃料加熱ボイラーに必要な火災のメンテナンスが不要なため、一般的にメンテナンスが簡単です。^[3]電気ボイラーは、従来の燃料加熱蒸気ボイラーよりも二酸化炭素排出量が少なく、全体的に必要なスペースも少ないため、^[4]ボイラーを必要とする小規模な事業に適しています。

その他の特典

考慮すべきその他の利点としては、メンテナンスの必要性が低いことによる持続可能性、環境に優しい方が良いという考えによる市場性、^[3]、従来の火力ボイラーほど運転が危険ではないことによる安全性などが挙げられます。

持続可能性

電気蒸気ボイラーは、最大出力で運転するために必要なエネルギーが少ないため、火加熱ボイラーよりも効率的です。これは、従来の火加熱ボイラーでは炎に酸素を供給するために必要な空気の流れからかなりの量のエネルギーが失われるのに対し、電気加熱ボイラーでは発熱体から水への熱伝達時にエネルギー損失がほとんどないためです。^[2] しかし、火力発電所で電気を生成する場合、発電所の非効率性が大きいため、システム全体の効率は火加熱ボイラーよりも低くなります。したがって、燃料を燃焼させて電気を生成する場合、電気ボイラーを使用すると実際にはより多くの燃料を消費する可能性があります^[要出典]。

電気蒸気ボイラーは、小規模な用途に使用する人々にとって（火加熱ボイラーよりも）販売しやすい。なぜなら、電気蒸気ボイラーは「グリーン」であり、火加熱ボイラーを購入して運用するよりも環境に優しいという考えで販売できるからである。^[3]

デメリット

電気ボイラーは、複数の要因から一部の専門家から軽視されることがあります。これらの要因は、電気蒸気ボイラーの動力源となる電気をどこかで発電する必要があるという事実に起因しています。電気の使用だけでなくコストもかかります。特に、ほとんどの電気ボイラーは、効率よくフル稼働させるにはかなりの電力を必要とすることを考慮すると、コストは高くなります。電気ボイラーを稼働させるために必要な電力を生成すると、従来のボイラーで燃料を燃やす場合と同程度、あるいはそれ以上の汚染物質や排出物が発生する可能性があります。 ^[要出典]電気は高価であり、電気料金の上昇が予想されるため、電気ボイラーで電気を使用すると大きなコストがかかります。^[3]停電や電圧低下が発生した場合、ボイラーは使用できなくなる（ガスボイラーと比較して）という議論がありますが、実際には、どちらのシステムも、ポンプやバルブの操作と制御など、稼働するために外部電源が必要です。^[5]

参照

参考文献

^ Stultz, SC (1992). 蒸気：その生成と使用。（第40版、第1巻）。バーバートン：バブコック＆ウィルコックス社。
^ abc Malek, M. (2005). ボイラー設計. 発電ボイラーの設計、検査および修理 (). ニューヨーク: McGraw-Hill.
^ abcd Junge, S. (2009). コスト効率の高い電気ボイラー.Heating/Piping/Air Conditioning Engineering,81(1), BSE22-BSE26.
^ Blarke, M. (2012). 「間欠性に配慮したエネルギーシステムに向けて：分散型コジェネレーションにおける電気ボイラーとヒートポンプの比較」Appl. Energy . 91 (1): 349–365. doi :10.1016/j.apenergy.2011.09.038.
^ Junge, S. (2009). コスト効率の高い電気ボイラー.暖房/配管/空調工学,81(1), BSE22-BSE26

[Stultz-1] Stultz, SC (1992). 蒸気：その生成と使用。（第40版、第1巻）。バーバートン：バブコック＆ウィルコックス社。

[malek-2] Malek, M. (2005). ボイラー設計. 発電ボイラーの設計、検査および修理 (). ニューヨーク: McGraw-Hill.

[Junge-3] Junge, S. (2009). コスト効率の高い電気ボイラー.Heating/Piping/Air Conditioning Engineering,81(1), BSE22-BSE26.

[Blarke-4] Blarke, M. (2012). 「間欠性に配慮したエネルギーシステムに向けて：分散型コジェネレーションにおける電気ボイラーとヒートポンプの比較」Appl. Energy . 91 (1): 349–365. doi :10.1016/j.apenergy.2011.09.038.

[5] Junge, S. (2009). コスト効率の高い電気ボイラー.暖房/配管/空調工学,81(1), BSE22-BSE26