Hiilikuituisten lämmityselementtien tehon laskeminen

Yksinkertainen laskentamenetelmä kuivaushuoneen lämpöteholle

Mitä tulee siihen, kuinka paljon lämmitystehoa kuivaushuone tarvitsee, haluaisin kertoa yksinkertaisen laskentamenetelmän, jonka olen tiivistänyt. Koska se on yksinkertainen, se ei välttämättä ole täysin tarkka, joten tutkijoiden ei pitäisi luottaa tähän lähestymistapaan. Tämä artikkeli on tarkoitettu niille, jotka aikovat käyttää hiilikuituiset lämmityselementit DIY-kuivaus- tai leivinuuneihin.

Otetaan esimerkiksi yksi asiakkaistamme. He käyttivät alun perin polttouunia (jossa poltettiin pellettejä tai puujätteitä). Ympäristösyistä he halusivat siirtyä käyttämään sähkölämmityselementtejä. Kuivaushuoneen seinät oli eristetty puuvillalla, ja kuivattava materiaali oli puolikuivaa mäntypuuta. Kuivauslämpötilan oli oltava 80 °C 2 tunnin kuluessa.

Fysiikan perustiedot (kaikki parametrit löytyvät hakukoneiden kautta):

• Paino = tiheys x tilavuus
• Lämpö = Teho x aika
• Kappaleen lämpötilan nostamiseen tarvittava lämpö = Ominaislämpökapasiteetti x lämpötilaero
• Puun ominaislämpökapasiteetti: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Ilman ominaislämpökapasiteetti: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Mäntykuitupuun tiheys: 0.5~0.7 x 10^3 kg/m³, käytä 0.6 x 10^3
• Ilman tiheys: 1,29 kg/m³
• Volume: Oletetaan, että puu täyttää 70% (tämä varmistaa, ettei teholaskelma ole liian alhainen), ilmaa lasketaan 15 kuutiometriä.
• Lämpötilaero: 90°C - 0°C (olettaen, että talven alhaiset lämpötilat ovat 0°C).

Vaihe 1: Laske puun lämmittämiseen tarvittava teho.

1. Lasketaan männyn paino
   Mäntypuun paino = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg.
2. Laske lämpötilan nostamiseen tarvittava lämpö.
   Tarvittava lämpö = 6300 kg x (90 °C - 0 °C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J.
3. Laske teho
   Teho = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW.

Vaihe 2: Laske ilman lämmittämiseen tarvittava teho.

1. Laske ilman paino
   Ilman paino = 1,29 x 15 = 19,35 kg.
2. Laske lämpötilan nostamiseen tarvittava lämpö.
   Tarvittava lämpö = 19,35 kg x (90 °C - 0 °C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J.
3. Laske teho
   Teho = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (ilman lämmittämiseen tarvittava teho voidaan jättää huomiotta).

Vaihe 3: Kuivaushuoneen lämpöhäviön laskeminen

Lämpöhäviö eristyksen, metalliosien ja muiden tekijöiden kautta vähennetään tasaisesti 15%:llä.

Lopullinen kokonaistehon laskenta

Kokonaisteho = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW.
Nopea laskentamenetelmä on, että puun kuivaushuone vaatii noin 10 kW kuutiometriä kohti.
Jos käytät 1200 W:n hiilikuitulämmityselementtejä, tarvitset 130 kappaletta.

Lisätiedot:

• Lämmön muuntaminen: 1 kilokalori (kcal) = 4,1858518 kilojoulea (kJ) (Nopea laskutoimitus: kJ/4 = kcal).

GlobalQT on erikoistunut korkealaatuisten hiilikuituiset lämmityselementit ja kvartsiputkiratkaisut. Lisätietoja saat osoitteesta verkkosivusto tai ota yhteyttä osoitteeseen contact@globalquartztube.com.