Obliczenie mocy grzewczej

joon · Post autor: **joon** » 19 kwie 2010, 15:08

Witam wszystkich.
Mam problem z wyliczeniem mocy potrzebnej do podgrzania bloku aluminiowego 8x800x2000mm. Blok ten jest izolowany termicznie za pomocą waty mineralnej o grubości 120mm za wyjątkiem górnej powierzchni o wymiarach 800x2000mm. Temperatura otoczenia to 15-25 st. Celsjusza. Temperatura docelowa to 200-250 st. Całość zamierzam ogrzewać przewodami grzewczymi które chcę dobrać po obliczeniu mocy koniecznej do uzyskania temperatury przeznaczenia.
Całość ma służyć do wstępnego podgrzewania masy sylikonowej na miejsce zepsutego urządzenia.

Regulator to: regulator
Sonda: PT100
Całość będzie mnie trochę kosztowała więc nie chciałbym popełnić błędu z kupnem niewłaściwego przewodu grzewczego. Podsunie mi ktoś pomysł na obliczenie wymaganej mocy na ogrzanie tego bloku?

adi-niunio · Post autor: **adi-niunio** » 19 kwie 2010, 20:52

Przewodność cieplna waty to jakieś λ.0,036 do λ 0,044 W/mK (wat/metr*Kelwin)

Masz przyrost o ok 235stopni, wieć na taki przyrost trzeba dobrać gruboość izolacji.

narazie trzeba by pominąć straty nagrzewania wewnątrz.

Jak dobrze pamietam, to P=delta_T/Rth,

REzystancje termiczna da sie obliczyć.

Do będzie wiadomo z grubsza jaka moc potrzeban do wydzielenia wewnatrz.

Później trzeba bedzeie wysględnić straty konwekcyjne górnej ścianki, i straty na drodze przewód/izolator/pojemnik.

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 19 kwie 2010, 20:54

Aby znać moc, musisz założyć czas w jakim chcesz ogrzać.

A wzór Q=m*c*Δt znasz?

Obliczysz jakie ciepło potrzebujesz w izolowanym układzie, zakładając czas grzania będziesz miał moc potrzebną.
Oczywiście - do tego należy oszacować straty - tu zapewne Adi-niunio ma lepszy przepis.

joon · Post autor: **joon** » 20 kwie 2010, 16:42

Dziękuję za odpowiedzi. Urządzenie to ma mieć postać dwóch płaszczyzn grzewczych skierowanych do siebie, materiał grzewczy o grubości 10mm to sylikon. Nagrzewanie ma trwać (przynajmniej tak by było optymalnie) 10minut.
Według moich pobieżnych obliczeń wychodzi jakieś 24KW na całość czyli 12KW na jeden element grzewczy, i to przy założeniu że całość uda się dobrze wyizolować.

adi-niunio · Post autor: **adi-niunio** » 20 kwie 2010, 21:54

a liczyłeś szacowana grubość izolacji?

żęby czasem nie wyszło kilka metrów.........

Post autor: **timo66** » 21 kwie 2010, 8:17

Co do izolacji to może najpierw z 30cm wełny, a potem pianka poliuretanowa - taka jak do zamrażarek jest dawana. Bezpośrednio się nie nadaje, bo wytrzymałość termiczna jest coś koło 150stC.

joon · Post autor: **joon** » 21 kwie 2010, 16:38

Warstwę izolacyjną chcę dać o grubości do 25cm (wymysł inwestora, koszty energii go nie obchodzą). Trochę cały projekt rozwija się ale nadal mam problem z obliczeniem maksymalnej mocy potrzebnej do wstępnego nagrzania, a od tego zależeć będzie jakie elementy zastosuję do grzania....

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 21 kwie 2010, 20:50

Joon - Zastosuj kilka grzałek po kilkanaście kW (dobierz jakieś handlowe - takiej mocy to najlepiej jakby pracowały między fazami), + regulatory temperatury na każdą (z czujnikami). Będziesz miał w kilku miejscach podgrzewanie (w miarę równomierne, a i tak po osiągnięciu temperatury grzałka wyłaczy się w danym sektorze. Coś podobnego jak w wytłaczarkach, tylko tam masz przepływ tworzywa i trzymanie temperatury - tu będziesz miał układ bardziej statyczny. Grzałki to naprawdę nie jest duży koszt, regulatory również można przełknąć, a będziesz miał zapas mocy do ogrzewania. Izolacja to sprawa oszczędności energii.

Oprócz podgrzania płyty aluminiowej, musisz doliczyć masę silikonu, który ma być ogrzany. I to najlepiej zobaczyć ile tego silikonu się zużywa (np przez godzinę) I tu będzie szła główna energia. Płyta aluminiowa jak już się nagrzeje to będzie potrzebowała tylko tyle energii ile utraci na izolacji. Reszta energii przekaywana będzie do silikonu i to będzie główny pobór, którego nie unikniesz, choćbyś nie wiem jak uszczelnił.

Podzwoń też po firmach (np tu: http://www.elektrotermia.com.pl ) - inżynierowie powinni coś doradzić, tymbardziej jak poprosisz o ofertę.

joon · Post autor: **joon** » 22 kwie 2010, 13:46

000andrzej, dzisiaj obejrzałem podobne fabryczne urządzenie o wymiarach 38x30cm, niemal zero izolacji a pobór mocy to 4KW....Ale dzięki za pomysł z dzwonieniem po firmach, może to jest wyjście z tej patowej dla mnie sytuacji.

000andrzej · Post autor: **000andrzej** » 22 kwie 2010, 16:55

Powierzchnia Twojej płyty jest kilkanaście razy większa, więc i potrzebna moc musi być odpowiednio większa. Ale przelicz sobie ilość silikonu - m*c*dt.

(kuchenka elektryczna jest nie dużo mniejsza a ma około 2kW)