Leistungsbedarf zum Erstaufheizen der Elektroheizung:
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Leistungsbedarf zum Erstaufheizen der Elektroheizung:
Es gibt einen offenen Container mit den Abmessungen 500 mm Breite, 1200 mm Länge, 600 mm Höhe und einem Gewicht von 150 kg. Der Behälter ist in einer Höhe von 500 mm mit Wasser gefüllt und um den Behälter herum befindet sich eine 50 mm dicke Isolierschicht. Das Material ist Silikat. Das Wasser muss innerhalb von 3 Stunden von 15 auf 70 Grad erhitzt werden. Anschließend werden 20 kg/h 70-Grad-Wasser aus dem Behälter entnommen und mit der gleichen Menge Wasser versetzt. Wie viel Strom ist erforderlich, um die erforderliche Temperatur zu erreichen?
Technische Daten:
1. Spezifisches Gewicht von Wasser: 1000 kg/m3
2. Spezifische Wärme von Wasser: 1 kcal/kg Grad
3. Spezifische Wärme von Stahl: 0,12 kcal/kg Grad
4. Oberflächenwasserverlust bei 70 Grad 4000 W/m2
5. Verlust der Isolierschicht (bei 70 Grad) 32 W/m2
6. Fläche des Containers: 0.6m2
7. Fläche der Isolierschicht: 2,52 m2
Leistungsbedarf zum ersten Aufheizen:
Erwärmung des Wassers im Behälter: C1M1 △ T=1 × (0.5 × eins Komma zwei × null Komma fünf × 1000) × (70-15)=16500 kcal
Erwärmung des Behälters selbst: C2M2 △ T=0.12 × einhundertfünfzig × (70-15)=990 kcal
Durchschnittlicher Wärmeverlust an der Wasseroberfläche: 0,6 m2 × 4000 W/m2 × 3 h × 1/2 × 864/1000=3110,4 kcal
Durchschnittlicher Wärmeverlust der Dämmschicht: 2,52 m2 × 32 W/m2 × 3 h × 1/2 × 864/1000=104,5 kcal
(Unter Berücksichtigung eines Überschusses von 20 %)
Die für die anfängliche Erwärmung erforderliche Energie beträgt: (16500+990+3110.4+104.5) × 1.2=70258.8 kcal/kg Grad
Leistungsbedarf im Betrieb:
Erforderliche Wärme zum Erhitzen von Zusatzwasser: 20 kg/H × (70-15) × 1 kcal/kg Grad =1100kcal
Wärmeverlust an der Wasseroberfläche: 0,6 m2 × 4000 W/m2 × 1 h × 864/1000=2073,6 kcal
Wärmeverlust der Dämmschicht: 2,52 m2 × 32 W/m2 × 1 h × 864/1000=69,67 kcal
(Unter Berücksichtigung eines Überschusses von 20 %)
Die zum Betrieb der Heizung erforderliche Energie beträgt: (1100+2073.6+69.6) × 1.2=6486.54 kcal/kg Grad
Die Leistung der Arbeitsheizung beträgt 6486,54 ÷ 864 ÷ 1=7,5 kW
Die anfängliche Heizleistung ist größer als die für den Betrieb erforderliche Leistung und die Heizung ist ausgewählt
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