Calculul puterii pentru elementele de încălzire din fibră de carbon

Metodă simplă de calcul pentru puterea termică a camerei de uscare

În ceea ce privește puterea de încălzire necesară unei camere de uscare, aș dori să împărtășesc o metodă simplă de calcul pe care am rezumat-o. Deoarece este simplă, este posibil să nu fie pe deplin precisă, astfel încât cercetătorii nu ar trebui să se bazeze pe această abordare. Acest articol este destinat celor care intenționează să utilizeze elemente de încălzire din fibră de carbon pentru cuptoare de uscare sau cuptoare de copt DIY.

Să luăm drept exemplu unul dintre clienții noștri. Aceștia foloseau inițial un cuptor cu combustie (care ardea peleți sau resturi de lemn). Din motive de mediu, au dorit să treacă la elemente de încălzire electrice. Pereții camerei de uscare erau izolați cu bumbac, iar materialul care se usca era lemn de pin semiuscat. Temperatura de uscare necesară trebuia să ajungă la 80°C în decurs de 2 ore.

Cunoștințe de fizică de bază (toți parametrii pot fi găsiți prin intermediul motoarelor de căutare):

• Greutate = Densitate x volum
• Căldură = Putere x Timp
• Căldura necesară pentru a crește temperatura unui obiect = Capacitatea termică specifică x diferența de temperatură
• Capacitatea termică specifică a lemnului: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Capacitatea termică specifică a aerului: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Densitatea lemnului de pin: 0,5~0,7 x 10^3 kg/m³, utilizați 0,6 x 10^3
• Densitatea aerului: 1,29 kg/m³
• Volum: Presupunem că lemnul umple 70% (acest lucru asigură că puterea de calcul nu va fi prea mică), aerul este calculat la 15 metri cubi
• Diferența de temperatură: 90°C - 0°C (presupunând temperaturi scăzute de iarnă de 0°C)

Pasul 1: Calculați puterea necesară pentru încălzirea lemnului

1. Calculați greutatea lemnului de pin
   Greutatea lemnului de pin = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Calculați căldura necesară pentru creșterea temperaturii
   Căldura necesară = 6300 kg x (90°C - 0°C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Calculați puterea
   Putere = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Pasul 2: Calculați puterea necesară pentru încălzirea aerului

1. Calculați greutatea aerului
   Greutatea aerului = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Calculați căldura necesară pentru creșterea temperaturii
   Căldura necesară = 19,35 kg x (90°C - 0°C) x 1,003 x 10^3 J/(kg.°C) = 1,75 x 10^6 J
3. Calculați puterea
   Putere = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (puterea necesară pentru încălzirea aerului poate fi ignorată)

Pasul 3: Calcularea pierderilor de căldură în camera de uscare

Pierderile de căldură prin izolație, componente metalice și alți factori sunt reduse uniform de 15%.

Calculul final al puterii totale

Putere totală = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
O metodă rapidă de calcul este că o cameră de uscare pentru lemn necesită aproximativ 10 kW pe metru cub de spațiu.
Dacă utilizați elemente de încălzire din fibră de carbon de 1200 W, veți avea nevoie de 130 de unități.

Cunoștințe suplimentare:

• Conversia căldurii: 1 kilocalorie (kcal) = 4,1858518 kilojouli (kJ) (Calcul rapid: kJ/4 = kcal)

GlobalQT este specializată în fabricarea de elemente de încălzire din fibră de carbon și soluții pentru tuburi de cuarț. Pentru mai multe informații, vizitați site-ul nostru site-ul web sau contactați-ne la contact@globalquartztube.com.