Výpočet výkonu topných prvků z uhlíkových vláken

Jednoduchá metoda výpočtu tepelného výkonu sušárny

Pokud jde o to, kolik topného výkonu sušárna vyžaduje, rád bych se podělil o jednoduchou metodu výpočtu, kterou jsem shrnul. Protože je jednoduchá, nemusí být zcela přesná, takže by se výzkumníci neměli na tento přístup spoléhat. Tento článek je určen těm, kteří plánují používat topné prvky z uhlíkových vláken do sušiček pro kutily nebo pečicích pecí.

Vezměme si jako příklad jednoho z našich zákazníků. Původně používali spalovací pec (spalující pelety nebo dřevěný odpad). Z ekologických důvodů chtěli přejít na elektrická topná tělesa. Stěny sušárny byly izolovány vatou a sušeným materiálem bylo polosuché borové dřevo. Požadovaná teplota sušení měla dosáhnout 80 °C během 2 hodin.

Základní znalosti fyziky (všechny parametry lze najít pomocí vyhledávačů):

• Hmotnost = hustota x objem
• Teplo = výkon x čas
• Teplo potřebné ke zvýšení teploty objektu = měrná tepelná kapacita x teplotní rozdíl
• Měrná tepelná kapacita dřeva: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Měrná tepelná kapacita vzduchu: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Hustota borového dřeva: 0,5~0,7 x 10^3 kg/m³, použijte 0,6 x 10^3
• Hustota vzduchu: 1,29 kg/m³
• Svazek: Předpokládejme, že dřevo naplní 70% (to zajistí, že výpočet výkonu nebude příliš nízký), vzduch se počítá na 15 metrů krychlových.
• Rozdíl teplot: 90°C - 0°C (za předpokladu zimních nízkých teplot 0°C)

Krok 1: Výpočet výkonu potřebného k vytápění dřeva

1. Výpočet hmotnosti borového dřeva
   Hmotnost borového dřeva = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Vypočítejte teplo potřebné ke zvýšení teploty
   Potřebné teplo = 6300 kg x (90°C - 0°C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Výpočet výkonu
   Výkon = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Krok 2: Výpočet výkonu potřebného k ohřevu vzduchu

1. Vypočítejte hmotnost vzduchu
   Hmotnost vzduchu = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Vypočítejte teplo potřebné ke zvýšení teploty
   Potřebné teplo = 19,35 kg x (90 °C - 0 °C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J
3. Výpočet výkonu
   Výkon = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (výkon potřebný k ohřevu vzduchu lze zanedbat).

Krok 3: Výpočet tepelných ztrát v sušárně

Tepelné ztráty izolací, kovovými součástmi a dalšími faktory jsou jednotně sníženy o 15%.

Konečný výpočet celkového výkonu

Celkový výkon = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
Podle rychlého výpočtu potřebuje sušárna dřeva přibližně 10 kW na metr krychlový prostoru.
Pokud použijete 1200W topná tělesa z uhlíkových vláken, budete potřebovat 130 jednotek.

Další znalosti:

• Přeměna tepla: 1 kilokalorie (kcal) = 4,1858518 kilojoulu (kJ) (rychlý výpočet: kJ/4 = kcal)

GlobalQT se specializuje na výrobu vysoce kvalitních topné prvky z uhlíkových vláken a křemenné trubice. Pro více informací navštivte naše webová stránka nebo nás kontaktujte na contact@globalquartztube.com.