Com calcular la potència dels tubs de calefacció elèctrica i els cables de forn elèctric?

En seleccionar o dissenyar elements de calefacció elèctrica com ara tubs de calefacció elèctrica, cables de forn elèctric i escalfadors elèctrics, el primer que cal tenir en compte són els paràmetres com el medi de calefacció, la temperatura de funcionament i la potència de calefacció. En el disseny del procés de calefacció, és molt important seleccionar la potència tèrmica adequada, que afectarà directament la temperatura de calefacció i el temps de calefacció del medi de calefacció.

A continuació, es mostra una introducció al valor teòric de la potència tèrmica necessària perquè el medi s’escalfi. No implica factors com l'eficiència tèrmica, l'absorció de calor i la pèrdua de calor. Generalment només s’utilitza com a referència de disseny. La selecció real de la potència del tub de calefacció elèctrica pot referir -se als valors empírics utilitzats habitualment per a la conversió i la selecció equivalents, que seran relativament precises.
1. Idees de càlcul per a la potència de calefacció del tub de calefacció elèctrica medi:
1. Determineu la relació de calefacció, massa mitjana i capacitat de calor;
2. Determineu la diferència de temperatura i els requisits de temps per a la calefacció;
3. Substitueix la fórmula per obtenir el valor de potència;
2. Càlcul de la potència de calor per escalfar medi líquid, prenent aigua com a exemple:
Potència obligatòria (kw)=Pes de l'aigua (kg) * Diferència de temperatura * Capacitat de calor específica de l'aigua {kJ/(kg · graus)}/temps (segons)
Exemple
Quina és la potència del tub de calefacció elèctrica per escalfar 100kg d’aigua des d’una temperatura inicial de l’aigua de 10 graus a 60 graus en 3600 (3600)?
Capacitat de calor específica normal de l’aigua: 4.2kJ/(kg · grau)
Diferència de temperatura de l'augment de la temperatura: 60-10=50 grau
Substituint la fórmula, la potència de calor es calcula com a 100*50*4.2/3600≈5.8kW
El valor d’energia de l’element de calefacció elèctrica requerit es pot obtenir dividint diferents formes de calefacció elèctrica per un determinat coeficient d’eficiència tèrmica (com 0. 8-0. 9).

Capacitat comuna del dipòsit d’aigua corresponent a la potència i el temps necessaris per cada augment de la temperatura de 10 graus
Capacitat del dipòsit d’aigua/potència 3kw 6kw 9kw 12kw 15kw
100l 25-30 minuts 12-15 minuts 8-10 minuts 6-7 minuts 5-6
200l 50-60 minuts 25-30 minuts 16-20 minuts 12-14 minuts 10-12
300l 36-45 minuts 24-30 minuts 18-21 minuts 15-18 minuts
500l 40-50 minuts 30-35 minuts 25-30 minuts

Capacitat del dipòsit d’aigua/potència 15kw 30kw 50kw 60kw 90kw
1000l 50-60 minuts 25-30 minuts 15-18 minuts 12-15 minuts 8-10 minuts
2000l 50-60 minuts 30-36 minuts 24-30 minuts 16-20 minuts
3000L 45-54 minuts 36-45 minuts 24-30 minuts
5000l 60-75 minuts 40-50 minuts
La taula anterior és per a dipòsits d’aigua tancat i no és aplicable als sistemes de circulació tèrmica i fluids; El dipòsit d’aigua predeterminat està ple d’aigua. Si no està ple, s’ha de convertir segons la capacitat real.

3. Mètode de càlcul de l’energia tèrmica tenint en compte els factors de pèrdua de calor i d’absorció de calor:

Potència necessària per a la calefacció mitjana:

KW=(C1M1ΔT+C2M2ΔT) +864/p+p/2

On:

C1, C2 són la calor específica del contenidor i el medi respectivament (grau kcal/kg)

M1, M2 són la massa del contenidor i el medi respectivament (kg)

ΔT és la diferència entre la temperatura requerida i la temperatura inicial (grau)

H és el temps necessari per escalfar de la temperatura inicial a la temperatura establerta (h)

P és la dissipació de calor del contenidor a la temperatura final (KW)

El càlcul de potència anterior és la potència tèrmica obtinguda considerant de forma exhaustiva factors com l’absorció de calor i la pèrdua de calor del contenidor i el medi, que és relativament més precisa. És adequat per a la referència en el càlcul d’energia tèrmica de condicions laborals com escalfadors elèctrics, calderes, forns, dipòsits d’aigua, dipòsits d’oli, forns, etc.