Calcul de la puissance des éléments chauffants en fibre de carbone

Méthode simple de calcul de la puissance thermique d'une salle de séchage

En ce qui concerne la puissance de chauffage nécessaire à une salle de séchage, j'aimerais partager une méthode de calcul simple que j'ai résumée. Comme elle est simple, il se peut qu'elle ne soit pas tout à fait précise, et les chercheurs ne devraient donc pas se fier à cette approche. Cet article s'adresse à ceux qui prévoient d'utiliser des appareils de séchage. éléments chauffants en fibre de carbone aux fours de séchage ou aux fours de cuisson DIY.

Prenons l'exemple d'un de nos clients. Il utilisait à l'origine une chaudière à combustion (brûlant des pellets ou des déchets de bois). Pour des raisons environnementales, il souhaitait passer à des éléments chauffants électriques. Les murs de la salle de séchage étaient isolés avec du coton et le matériau à sécher était du bois de pin semi-sec. La température de séchage requise devait atteindre 80°C en 2 heures.

Connaissances de base en physique (tous les paramètres peuvent être trouvés à l'aide de moteurs de recherche) :

• Poids = Densité x Volume
• Chaleur = Puissance x Temps
• Chaleur nécessaire pour augmenter la température d'un objet = Capacité thermique spécifique x Différence de température
• Capacité thermique spécifique du bois: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Capacité thermique spécifique de l'air: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Densité du bois de pin: 0,5~0,7 x 10^3 kg/m³, utiliser 0,6 x 10^3
• Densité de l'air: 1,29 kg/m³
• Volume: Supposons que le bois remplit 70% (ce qui garantit que le calcul de la puissance ne sera pas trop faible), l'air est calculé à 15 mètres cubes.
• Différence de températureTempérature de fonctionnement : 90°C - 0°C (en supposant que les températures hivernales basses soient de 0°C)

Étape 1 : Calculer la puissance nécessaire pour chauffer le bois

1. Calculer le poids du bois de pin
   Poids du bois de pin = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Calculer la chaleur nécessaire pour augmenter la température
   Chaleur nécessaire = 6300 kg x (90°C - 0°C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Calculer la puissance
   Puissance = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Étape 2 : Calculer la puissance nécessaire pour chauffer l'air

1. Calculer le poids de l'air
   Poids de l'air = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Calculer la chaleur nécessaire pour augmenter la température
   Chaleur nécessaire = 19,35 kg x (90°C - 0°C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J
3. Calculer la puissance
   Puissance = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (la puissance nécessaire pour chauffer l'air peut être ignorée)

Étape 3 : Calculer les pertes de chaleur dans la salle de séchage

Les pertes de chaleur par l'isolation, les composants métalliques et d'autres facteurs sont uniformément ignorées par 15%.

Calcul final de la puissance totale

Puissance totale = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
Selon une méthode de calcul rapide, un séchoir à bois nécessite environ 10 kW par mètre cube d'espace.
Si vous utilisez des éléments chauffants en fibre de carbone de 1200W, vous aurez besoin de 130 unités.

Connaissances supplémentaires :

• Conversion de la chaleur: 1 kilocalorie (kcal) = 4,1858518 kilojoules (kJ) (calcul rapide : kJ/4 = kcal)

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