כיצד לחשב את הכוח של צינורות חימום חשמליים וחוטי תנור חשמלי?

בעת בחירה או תכנון אלמנטים חימומיים חשמליים כמו צינורות חימום חשמליים, חוטי תנור חשמלי ותנורי חימום חשמליים, הדבר הראשון שיש לקחת בחשבון הוא הפרמטרים כמו מדיום החימום, טמפרטורת ההפעלה וכוח החימום. בעיצוב תהליך החימום, חשוב מאוד לבחור את הכוח התרמי המתאים, אשר ישפיע ישירות על טמפרטורת החימום וזמן החימום של מדיום החימום.

להלן היכרות עם הערך התיאורטי של הכוח התרמי הנדרש למדיום להתחמם. זה אינו כרוך בגורמים כמו יעילות תרמית, ספיגת חום ואובדן חום. בדרך כלל הוא משמש רק כהפניה לעיצוב. הבחירה בפועל בכוח של צינור החימום החשמלי יכולה להתייחס לערכים האמפיריים הנפוצים להמרה ובחירה שווים, אשר יהיו מדויקים יחסית.
1. רעיונות חישוב לחימום כוח של מדיום צינור חימום חשמלי:
1. קבע את יחס החימום, המסה הבינונית ויכולת החום;
2. קבע את הפרש הטמפרטורה ודרישות הזמן לחימום;
3. החלף את הנוסחה לקבלת ערך הכוח;
2. חישוב כוח החום לחימום מדיום נוזלי, לוקח מים כדוגמה:
כוח נדרש (kw)=משקל מים (ק"ג) * הפרש טמפרטורה * יכולת חום ספציפית של מים {kJ/(kg · תואר)}/זמן (שניות)
דוּגמָה
מה כוחו של צינור החימום החשמלי הנדרש לחימום 100 ק"ג מים מטמפרטורת מים ראשונית של 10 מעלות ל 60 מעלות תוך 60 דקות (3600)?
יכולת חום ספציפית רגילה של מים: 4.2kJ/(ק"ג · תואר)
הפרש הטמפרטורה של עליית הטמפרטורה: 60-10=50 תואר
החלפת הנוסחה, כוח החום מחושב כ 100*50*4.2/3600≈5.8kW
ניתן להשיג את ערך הכוח של אלמנט החימום החשמלי הנדרש על ידי חלוקת צורות חימום חשמליות שונות על ידי מקדם יעילות תרמי מסוים (כגון 0. 8-0. 9).

יכולת מיכל מים נפוצה המתאימה לחשמל ולזמן הנדרש לכל עליית טמפרטורה של 10 מעלות
קיבולת מיכל מים/כוח 3KW 6KW 9KW 12KW 15KW
100L 25-30 דקות 12-15 דקות 8-10 דקות 6-7 דקות 5-6 דקות
200l 50-60 דקות 25-30 דקות 16-20 דקות 12-14 דקות 10-12 דקות
300L 36-45 דקות 24-30 דקות 18-21 דקות 15-18 דקות
500L 40-50 דקות 30-35 דקות 25-30 דקות

קיבולת/כוח מיכל מים 15KW 30kW 50kW 60KW 90KW
1000L 50-60 דקות 25-30 דקות 15-18 דקות 12-15 דקות 8-10 דקות
2000l 50-60 דקות 30-36 דקות 24-30 דקות 16-20 דקות
3000L 45-54 דקות 36-45 דקות 24-30 דקות
5000L 60-75 דקות 40-50 דקות
הטבלה לעיל מיועדת למיכלי מים סגורים ואינה חלה על מערכות זרימת נוזלים ותרמיות; מיכל המים המוגדר כברירת מחדל מלא במים. אם הוא לא מלא, יש להמיר אותו לפי היכולת בפועל.

3. שיטת חישוב של כוח תרמי בהתחשב באובדן חום וגורמי ספיגת חום:

כוח הנדרש לחימום בינוני:

kw=(C1M1ΔT+C2M2ΔT) +864/p+p/2

אֵיפֹה:

C1, C2 הם החום הספציפי של המכולה והמדיום בהתאמה (תואר Kcal/kg)

M1, M2 הם מסת המכולה והמדיום בהתאמה (ק"ג)

ΔT הוא ההבדל בין הטמפרטורה הנדרשת לטמפרטורה הראשונית (תואר)

H הוא הזמן הנדרש לחימום מהטמפרטורה הראשונית לטמפרטורת הגדרה (H)

P הוא פיזור החום של המכולה בטמפרטורה הסופית (KW)

חישוב ההספק לעיל הוא הכוח התרמי המתקבל על ידי התחשבות מקיפה בגורמים כמו ספיגת חום ואובדן חום של המכולה והמדיום, שהוא מדויק יחסית. זה מתאים להתייחסות בחישוב כוח תרמי של תנאי עבודה כמו מחממים חשמליים, דוודים, כבשנים, מיכלי מים, מיכלי שמן, תנורים וכו '.