Výpočet výkonu pre vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien

Jednoduchá metóda výpočtu tepelného výkonu sušiarne

Pokiaľ ide o to, koľko vykurovacieho výkonu si vyžaduje sušiareň, rád by som sa podelil o jednoduchú metódu výpočtu, ktorú som zhrnul. Keďže je jednoduchá, nemusí byť úplne presná, takže výskumníci by sa na tento prístup nemali spoliehať. Tento článok je určený pre tých, ktorí plánujú používať vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien do sušiarní pre domácich majstrov alebo pecí na pečenie.

Vezmime si ako príklad jedného z našich zákazníkov. Pôvodne používali spaľovaciu pec (spaľujúcu pelety alebo drevný odpad). Z ekologických dôvodov chceli prejsť na elektrické vykurovacie telesá. Steny sušiarne boli izolované vatou a sušený materiál bolo polosuché borovicové drevo. Požadovaná teplota sušenia mala dosiahnuť 80 °C do 2 hodín.

Základné znalosti fyziky (všetky parametre možno nájsť prostredníctvom vyhľadávačov):

• Hmotnosť = Hustota x Objem
• Teplo = výkon x čas
• Teplo potrebné na zvýšenie teploty objektu = merná tepelná kapacita x teplotný rozdiel
• Merná tepelná kapacita dreva: 1,72 x 10^3 J/(kg.K)
• Merná tepelná kapacita vzduchu: 1,003 x 10^3 J/(kg.K)
• Hustota borovicového dreva: 0,5 ~ 0,7 x 10^3 kg/m³, použite 0,6 x 10^3
• Hustota vzduchu: 1,29 kg/m³
• Zväzok: Predpokladajme, že drevo naplní 70% (to zabezpečí, že výpočet výkonu nebude príliš nízky), vzduch sa počíta na 15 metrov kubických
• Rozdiel teplôt: 90°C - 0°C (za predpokladu zimných nízkych teplôt 0°C)

Krok 1: Výpočet výkonu potrebného na vykurovanie dreva

1. Vypočítajte hmotnosť borovicového dreva
   Hmotnosť borovicového dreva = 0,6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 kg
2. Vypočítajte teplo potrebné na zvýšenie teploty
   Potrebné teplo = 6300 kg x (90 °C - 0 °C) x 1,72 x 10^3 J/(kg.°C) = 9,75 x 10^8 J
3. Vypočítajte výkon
   Výkon = 9,75 x 10^8 J / (2 x 3600 s) = 135450 W ≈ 136 kW

Krok 2: Výpočet výkonu potrebného na ohrev vzduchu

1. Vypočítajte hmotnosť vzduchu
   Hmotnosť vzduchu = 1,29 x 15 = 19,35 kg
2. Vypočítajte teplo potrebné na zvýšenie teploty
   Potrebné 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. Vypočítajte výkon
   Výkon = 1,75 x 10^6 J / (2 x 3600 s) = 243 W ≈ 500 W (výkon potrebný na ohrev vzduchu možno zanedbať)

Krok 3: Výpočet tepelných strát v sušiarni

Tepelné straty cez izoláciu, kovové komponenty a iné faktory sú jednotne znížené o 15%.

Konečný výpočet celkového výkonu

Celkový výkon = 136 kW x (1 + 15%) = 156,4 kW
Rýchly výpočet ukazuje, že sušiareň dreva potrebuje približne 10 kW na meter kubický priestoru.
Ak použijete 1200W vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien, budete potrebovať 130 jednotiek.

Ďalšie znalosti:

• Konverzia tepla: 1 kilokalória (kcal) = 4,1858518 kilojoulov (kJ) (rýchly výpočet: kJ/4 = kcal)

Spoločnosť GlobalQT sa špecializuje na výrobu vysokokvalitných vykurovacie prvky z uhlíkových vlákien a kremenné rúrky. Ďalšie informácie nájdete na našej stránke webovej stránky alebo nás kontaktujte na contact@globalquartztube.com.