Effektberegning for varmeelementer af kulfiber

Simpel beregningsmetode for varmeeffekt i tørrerum

Med hensyn til hvor meget varmeeffekt et tørrerum kræver, vil jeg gerne dele en simpel beregningsmetode, som jeg har opsummeret. Da den er enkel, er den måske ikke helt præcis, så forskere bør ikke stole på denne tilgang. Denne artikel er beregnet til dem, der planlægger at bruge Varmeelementer af kulfiber til DIY-tørreovne eller bageovne.

Lad os tage en af vores kunder som eksempel. De brugte oprindeligt en forbrændingsovn (der brændte træpiller eller -rester). Af miljømæssige årsager ønskede de at skifte til elektriske varmeelementer. Væggene i tørrerummet var isoleret med bomuld, og det materiale, der skulle tørres, var halvtørt fyrretræ. Den krævede tørretemperatur skulle nå 80°C inden for 2 timer.

Grundlæggende viden om fysik (alle parametre kan findes via søgemaskiner):

• Vægt = Tæthed x volumen
• Varme = Kraft x tid
• Varme, der kræves for at hæve temperaturen på et objekt = Specifik varmekapacitet x temperaturforskel
• Specifik varmekapacitet for træ: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Specifik varmekapacitet for luft: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Densitet af fyrretræ: 0,5~0,7 x 10^3 kg/m³, brug 0,6 x 10^3
• Luftens massefylde: 1,29 kg/m³
• Volumen: Antag, at træ fylder 70% (dette sikrer, at effektberegningen ikke bliver for lav), luft er beregnet til 15 kubikmeter
• Temperaturforskel: 90°C - 0°C (under forudsætning af lave vintertemperaturer på 0°C)

Trin 1: Beregn den effekt, der kræves for at opvarme træet

1. Beregn vægten af fyrretræ
   Vægt af fyrretræ = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Beregn den varme, der skal til for at hæve temperaturen
   Nødvendig varme = 6300 kg x (90°C - 0°C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Beregn effekten
   Effekt = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Trin 2: Beregn den effekt, der kræves for at opvarme luften

1. Beregn vægten af luften
   Vægt af luft = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Beregn den varme, der skal til for at hæve temperaturen
   Nødvendig varme = 19,35 kg x (90°C - 0°C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J
3. Beregn effekten
   Effekt = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (den effekt, der kræves for at opvarme luften, kan ignoreres)

Trin 3: Beregn varmetabet i tørrerummet

Varmetab gennem isolering, metalkomponenter og andre faktorer diskonteres ensartet af 15%.

Endelig beregning af samlet effekt

Samlet effekt = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
En hurtig beregningsmetode er, at et tørrerum til træ kræver ca. 10 kW pr. kubikmeter plads.
Hvis du bruger 1200W kulfibervarmeelementer, skal du bruge 130 enheder.

Yderligere viden:

• Konvertering af varme: 1 kilokalorie (kcal) = 4,1858518 kilojoule (kJ) (Hurtig udregning: kJ/4 = kcal)

GlobalQT har specialiseret sig i at fremstille Varmeelementer af kulfiber og kvartsrørsløsninger. For mere information, besøg vores internet side eller kontakt os på contact@globalquartztube.com.