Come calcolare la potenza dei tubi di riscaldamento elettrico e dei fili del forno elettrico?

Quando si selezionano o si progettano elementi di riscaldamento elettrico come tubi di riscaldamento elettrico, fili del forno elettrico e riscaldatori elettrici, la prima cosa da considerare sono i parametri come il mezzo di riscaldamento, la temperatura operativa e la potenza di riscaldamento. Nella progettazione del processo di riscaldamento, è molto importante selezionare la potenza termica appropriata, che influenzerà direttamente la temperatura di riscaldamento e il tempo di riscaldamento del mezzo di riscaldamento.

Di seguito è riportata un'introduzione al valore teorico della potenza termica richiesta affinché il mezzo si riscalda. Non comporta fattori come l'efficienza termica, l'assorbimento del calore e la perdita di calore. È generalmente usato solo come riferimento di progettazione. La selezione effettiva della potenza del tubo di riscaldamento elettrico può fare riferimento ai valori empirici comunemente usati per la conversione e la selezione equivalenti, che saranno relativamente accurate.
1. Idee di calcolo per la potenza di riscaldamento del tubo di riscaldamento elettrico Medium:
1. Determinare il rapporto medio di riscaldamento, di massa media e capacità termica;
2. Determinare la differenza di temperatura e i requisiti di tempo per il riscaldamento;
3. Sostituire la formula per ottenere il valore di potenza;
2. Calcolo dell'energia termica per riscaldamento del mezzo liquido, prendendo acqua come esempio:
POWER richiesto (kw)=peso dell'acqua (kg) * Differenza di temperatura * Capacità termica specifica dell'acqua {kj/(kg · gradi)}/time (secondi)
Esempio
Qual è la potenza del tubo di riscaldamento elettrico necessario per riscaldare 100 kg di acqua da una temperatura iniziale di acqua a 10 gradi a 60 gradi in 60 minuti (3600s)?
Capacità termica specifica normale dell'acqua: 4,2 kJ/(kg · gradi)
Differenza di temperatura del aumento della temperatura: 60-10=50 grado
Sostituendo nella formula, la potenza di calore viene calcolata come 100*50*4.2/3600≈ KW
Il valore di alimentazione dell'elemento di riscaldamento elettrico richiesto può essere ottenuto dividendo diverse forme di riscaldamento elettrico per un determinato coefficiente di efficienza termica (come 0. 8-0. 9).

Capacità del serbatoio dell'acqua comune corrispondente alla potenza e al tempo richiesto per ogni aumento della temperatura di 10 gradi
Capacità del serbatoio dell'acqua/potenza 3KW 6KW 9KW 12KW 15KW
100l 25-30 minuti 12-15 minuti 8-10 minuti 6-7 minuti 5-6 minuti
200l 50-60 minuti 25-30 minuti 16-20 minuti 12-14 minuti 10-12 minuti
300l 36-45 minuti 24-30 minuti 18-21 minuti 15-18 minuti
500l 40-50 minuti 30-35 minuti 25-30 minuti

Capacità del serbatoio dell'acqua/potenza 15KW 30KW 50KW 60KW 90KW
1000l 50-60 minuti 25-30 minuti 15-18 minuti 12-15 minuti 8-10 minuti
2000l 50-60 minuti 30-36 minuti 24-30 minuti 16-20 minuti
3000l 45-54 minuti 36-45 minuti 24-30 minuti
5000l 60-75 minuti 40-50 minuti
La tabella sopra è per serbatoi di acqua chiusa e non è applicabile ai sistemi di circolazione fluidi e termici; Il serbatoio dell'acqua predefinito è pieno d'acqua. Se non è pieno, dovrebbe essere convertito in base alla capacità effettiva.

3. Metodo di calcolo della potenza termica considerando la perdita di calore e i fattori di assorbimento del calore:

Potenza richiesta per il riscaldamento medio:

KW=(C1M1ΔT+C2M2ΔT) +864/P+P/2

Dove:

C1, C2 sono il calore specifico del contenitore e del mezzo rispettivamente (grado Kcal/kg)

M1, M2 sono la massa del contenitore e del mezzo rispettivamente (kg)

ΔT è la differenza tra la temperatura richiesta e la temperatura iniziale (grado)

H è il tempo necessario per riscaldare dalla temperatura iniziale alla temperatura impostata (H)

P è la dissipazione del calore del contenitore alla temperatura finale (KW)

Il calcolo della potenza di cui sopra è la potenza termica ottenuta considerando in modo completo fattori come l'assorbimento di calore e la perdita di calore del contenitore e del mezzo, che è relativamente più accurato. È adatto a riferimento nel calcolo dell'energia termica delle condizioni di lavoro come riscaldatori elettrici, caldaie, forni, serbatoi d'acqua, serbatoi di olio, forni, ecc.