Potencia necesaria para el calentamiento inicial del calentador eléctrico:
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Potencia necesaria para el calentamiento inicial del calentador eléctrico:
Se trata de un contenedor abierto con unas dimensiones de 500 mm de ancho, 1200 mm de largo, 600 mm de alto y un peso de 150 kg. El recipiente se llena con agua a una altura de 500 mm y hay una capa aislante de 50 mm alrededor del recipiente. El material es silicato. El agua debe calentarse de 15 grados a 70 grados en 3 horas, y luego se extraen del recipiente 20 kg/h de agua a 70 grados y se agrega el mismo peso de agua. ¿Cuánta energía se requiere para alcanzar la temperatura requerida?
Datos técnicos:
1. Gravedad específica del agua: 1000 kg/m3
2. Calor específico del agua: 1kcal/kg grado
3. Calor específico del acero: 0.12kcal/kg grado
4. Pérdida superficial de agua a 70 grados 4000W/m2
5. Pérdida de la capa de aislamiento (a 70 grados) 32W/m2
6. Área del contenedor: 0.6m2
7. Área de capa aislante: 2,52m2
Potencia necesaria para el calentamiento inicial:
Calentamiento de agua dentro del recipiente: C1M1 △ T=1 × (0.5 × un punto dos × cero punto cinco × 1000) × (70-15)=16500 kcal
Calentamiento del propio recipiente: C2M2 △ T=0.12 × ciento cincuenta × (70-15)=990 kcal
Pérdida media de calor en la superficie del agua: 0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000=3110.4 kcal
Pérdida de calor media de la capa aislante: 2,52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000=104.5 kcal
(Considerando un superávit del 20%)
La energía necesaria para el calentamiento inicial es: (16500+990+3110.4+104.5) × 1.2=70258.8 kcal/kg grado
Energía requerida durante la operación:
Calor necesario para calentar agua suplementaria: 20 kg/H × (70-15) × 1 kcal/kg grado =1100 kcal
Pérdida de calor de la superficie del agua: 0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000=2073.6 kcal
Pérdida de calor de la capa aislante: 2,52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000=69.67 kcal
(Considerando un superávit del 20%)
La energía necesaria para el funcionamiento de la calefacción es: (1100+2073.6+69.6) × 1.2=6486.54 kcal/kg grado
La potencia de la calefacción de trabajo es 6486,54 ÷ 864 ÷ 1=7.5 kW
La potencia de calentamiento inicial es mayor que la potencia requerida para el funcionamiento y se selecciona el calentador
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