วิธีการคำนวณอย่างง่ายสำหรับกำลังความร้อนในห้องอบแห้ง
เกี่ยวกับปริมาณพลังงานความร้อนที่ห้องอบแห้งต้องการ ผมขอแบ่งปันวิธีการคำนวณอย่างง่ายที่ผมได้สรุปไว้ เนื่องจากเป็นวิธีง่าย ๆ อาจไม่แม่นยำทั้งหมด ดังนั้นนักวิจัยไม่ควรพึ่งพาวิธีนี้เพียงอย่างเดียว บทความนี้มีจุดประสงค์สำหรับผู้ที่วางแผนจะใช้งาน องค์ประกอบทำความร้อนจากเส้นใยคาร์บอน สำหรับทำเตาอบแห้งหรือเตาอบขนมเอง.
เรามาดูตัวอย่างลูกค้าของเราคนหนึ่งกัน พวกเขาเคยใช้เตาเผา (เผาเม็ดเชื้อเพลิงหรือเศษไม้) แต่เนื่องจากเหตุผลด้านสิ่งแวดล้อม พวกเขาต้องการเปลี่ยนมาใช้ระบบทำความร้อนไฟฟ้า ผนังห้องอบแห้งถูกหุ้มฉนวนด้วยผ้าฝ้าย และวัสดุที่ต้องการอบแห้งคือไม้สนกึ่งแห้ง อุณหภูมิที่ต้องการในการอบแห้งคือ 80°C ภายใน 2 ชั่วโมง.
ความรู้พื้นฐานทางฟิสิกส์ (สามารถค้นหาพารามิเตอร์ทั้งหมดได้ผ่านเครื่องมือค้นหา):
- น้ำหนัก = ความหนาแน่น x ปริมาตร
- ความร้อน = พลังงาน x เวลา
- ความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของวัตถุ = ความจุความร้อนจำเพาะ x ความแตกต่างของอุณหภูมิ
- ความจุความร้อนจำเพาะของไม้: 1.72 x 10^3 จูล/(กิโลกรัม.เคลวิน)
- ความจุความร้อนจำเพาะของอากาศ: 1.003 x 10^3 จูล/(กิโลกรัม.เคลวิน)
- ความหนาแน่นของไม้สน: 0.5~0.7 x 10^3 กก./ลบ.ม., ใช้ 0.6 x 10^3
- ความหนาแน่นของอากาศ: 1.29 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร
- ปริมาณ: สมมติว่าไม้เติมเต็มปริมาตร 70% (เพื่อให้แน่ใจว่าการคำนวณพลังงานจะไม่ต่ำเกินไป) อากาศคำนวณที่ 15 ลูกบาศก์เมตร
- ความแตกต่างของอุณหภูมิ: 90°C – 0°C (สมมติว่าอุณหภูมิต่ำสุดในฤดูหนาวคือ 0°C)
ขั้นตอนที่ 1: คำนวณกำลังไฟฟ้าที่ต้องการเพื่อให้ความร้อนแก่ไม้
- คำนวณน้ำหนักของไม้สน
น้ำหนักของไม้สน = 0.6 x 10^3 x 15 x 70% = 6300 กิโลกรัม - คำนวณความร้อนที่ต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ
ความร้อนที่ต้องการ = 6300 กก. x (90°C – 0°C) x 1.72 x 10^3 จูล/(กก.°C) = 9.75 x 10^8 จูล - คำนวณกำลัง
กำลัง = 9.75 x 10^8 จูล / (2 x 3600 วินาที) = 135450 วัตต์ ≈ 136 กิโลวัตต์
ขั้นตอนที่ 2: คำนวณกำลังไฟฟ้าที่ต้องการเพื่อให้ความร้อนแก่อากาศ
- คำนวณน้ำหนักของอากาศ
น้ำหนักของอากาศ = 1.29 x 15 = 19.35 กิโลกรัม - คำนวณความร้อนที่ต้องการเพื่อเพิ่มอุณหภูมิ
ความร้อนที่ต้องการ = 19.35 กิโลกรัม x (90°C – 0°C) x 1.003 x 10^3 จูล/(กิโลกรัม.°C) = 1.75 x 10^6 จูล - คำนวณกำลัง
กำลัง = 1.75 x 10^6 จูล / (2 x 3600 วินาที) = 243 วัตต์ ≈ 500 วัตต์ (กำลังที่จำเป็นในการให้ความร้อนแก่อากาศสามารถละไว้ได้)
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณการสูญเสียความร้อนในห้องอบแห้ง
การสูญเสียความร้อนผ่านฉนวน, ส่วนประกอบโลหะ, และปัจจัยอื่น ๆ ถูกหักลดอย่างสม่ำเสมอโดย 15%.
การคำนวณกำลังไฟฟ้ารวมขั้นสุดท้าย
กำลังไฟฟ้าทั้งหมด = 136 กิโลวัตต์ x (1 + 15%) = 156.4 กิโลวัตต์
วิธีการคำนวณอย่างรวดเร็วคือ ห้องอบแห้งไม้ต้องการกำลังไฟฟ้าประมาณ 10 กิโลวัตต์ต่อหนึ่งลูกบาศก์เมตรของพื้นที่.
หากคุณใช้ตัวทำความร้อนคาร์บอนไฟเบอร์ขนาด 1200W คุณจะต้องใช้ 130 หน่วย.
ความรู้เพิ่มเติม:
- การแปลงความร้อน: 1 กิโลแคลอรี (kcal) = 4.1858518 กิโลจูล (kJ) (การคำนวณอย่างรวดเร็ว: kJ/4 = kcal)
GlobalQT เชี่ยวชาญในการผลิตคุณภาพสูง องค์ประกอบทำความร้อนจากเส้นใยคาร์บอน และสารละลายหลอดควอตซ์ สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม กรุณาเยี่ยมชม เว็บไซต์ หรือติดต่อเราได้ที่ contact@globalquartztube.com.
