Расчет мощности ТЭНов
Оптимальным источником энергии, для нагрева испарительной емкости, является квартирная электрическая сеть, напряжением 220 В. Можно просто использовать для этих целей бытовую электроплиту. Но, при нагреве на электроплите, много энергии расходуется на бесполезный нагрев самой плиты, а также излучается во внешнюю среду, от нагревательного элемента, не совершая при этом, полезной работы. Эта, понапрасну затрачиваемая энергия, может достигать приличных значений — до 30-50 %, от общей затраченной мощности на нагрев куба. Поэтому использование обычных электроплит, является нерациональным с точки зрения экономии. Ведь за каждый лишний киловатт энергии, приходится платить. Наиболее эффективно использовать врезанные в испарительную емкость эл. ТЭНы. При таком исполнении, вся энергия расходуется только на нагрев куба + излучение от его стенок вовне. Стенки куба, для уменьшения тепловых потерь, необходимо теплоизолировать. Ведь затраты на излучение тепла, от стенок самого куба могут так же, составлять до 20 и более процентов, от всей затрачиваемой мощности, в зависимости от его размеров. Для использования в качестве нагревательных элементов врезанных в емкость, вполне подходят ТЭНы, от бытовых эл.чайников, или другие подходящие по размерам. Мощность таких ТЭНов, бывает разная. Наиболее часто применяются ТЭНы с выбитой на корпусе мощностью 1.0 кВт и 1.25 кВт. Но есть и другие.
Поэтому мощность 1-го ТЭНа, может не соответствовать по параметрам, для нагрева куба и быть больше или меньше. В таких случаях, для получения необходимой мощности нагрева, можно использовать несколько ТЭНов, соединенных последовательно или последовательно-параллельно. Коммутируя различные комбинации соединения ТЭНов, переключателем от бытовой эл. плиты, можно получать различную мощность. Например имея восемь врезанных ТЭНов, по 1.25 кВт каждый, в зависимости от комбинации включения, можно получить следующую мощность.
- 625 Вт
- 933 Вт
- 1,25 кВт
- 1,6 кВт
- 1,8 кВт
- 2,5 кВт
Такого диапазона вполне хватит для регулировки и поддержания нужной температуры при перегонке и ректификации. Но можно получить и иную мощность, добавив количество режимов переключения и используя различные комбинации включения.
Последовательное соединение 2-х ТЭНов по 1.25 кВт и подключение их к сети 220В, в сумме дает 625 Вт. Параллельное соединение, в сумме дает 2.5 кВт.
Рассчитать можно по следующей формуле.
Мы знаем напряжение, действующее в сети, это 220В. Далее мы так же знаем мощность ТЭН, выбитую на его поверхности допустим это 1,25 кВт, значит, нам нужно узнать силу тока, протекающую в этой цепи. Силу тока, зная напряжение и мощность, узнаем из следующей формулы.
Сила тока = мощность, деленная на напряжение в сети.
Записывается она так: I = P / U.
Где I — сила тока в амперах.
P — мощность в ваттах.
U — напряжение в вольтах.
При подсчете нужно мощность, указанную на корпусе ТЭН в кВт, перевести в ватты.
1,25 кВт = 1250Вт. Подставляем известные значения в эту формулу и получаем силу тока.
I = 1250Вт / 220 = 5,681 А
Далее зная силу тока подсчитываем сопротивление ТЭНа, по следующей формуле.
R = U / I, где
R — сопротивление в Омах
U — напряжение в вольтах
I — сила тока в амперах
Подставляем известные значения в формулу и узнаем сопротивление 1 ТЭНа.
R = 220 / 5.681 = 38,725 Ом.
Далее подсчитываем общее сопротивление всех последовательно соединенных ТЭНов. Общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений, соединенных последовательно ТЭНов
Rобщ = R1+ R2 + R3 и т.д.
Таким образом, два последовательно соединенных ТЭНа, имеют сопротивление равное 77,45 Ом. Теперь нетрудно подсчитать мощность выделяемую этими двумя ТЭНами.
P = U 2 / R где,
P — мощность в ваттах
U 2 — напряжение в квадрате, в вольтах
R — общее сопротивление всех посл. соед. ТЭНов
P = 624,919 Вт, округляем до значения 625 Вт.
Далее при необходимости можно подсчитать мощность любого количества последовательно соединенных ТЭНов, или ориентироваться на таблицу.
Таблица 1.1. Значения для последовательного соединения ТЭНов при напряжении 220В.
| Кол-во ТЭН | Мощность (Вт) | Сопротивление (Ом) | Сила тока (А) |
| 1 | 1250 | 38,8 | 5,7 |
| 2 | 625 | 77,5 | 2,8 |
| 3 | 416 | 116,2 | 1,9 |
| 4 | 312 | 154,9 | 1,4 |
| 5 | 250 | 193,6 | 1,1 |
| 6 | 208 | 232,4 | 0,9 |
| 7 | 178 | 271 | 0,8 |
| 8 | 156 | 309,8 | 0,7 |
Таблица 1.2. Значения для параллельного соединения ТЭНов при напряжении 220В.
| Кол-во ТЭН | Мощность (Вт) | Сопротивление (Ом) | Сила тока (А) |
| 2 | 2500 | 19,4 | 11,4 |
| 3 | 3750 | 12,9 | 17 |
| 4 | 5000 | 9,7 | 22,7 |
| 5 | 6250 | 7,7 | 28,4 |
| 6 | 7500 | 6,5 | 34 |
| 7 | 8750 | 5,5 | 39,8 |
| 8 | 10000 | 4,8 | 45,5 |
Еще один немаловажный плюс, который дает последовательное соединение ТЭНов, это уменьшенный в несколько раз протекающий через них ток, и соответственно малый нагрев корпуса нагревательного элемента, тем самым не допускается пригорание браги во время перегонки и не привносит неприятного дополнительного вкуса и запаха в конечный продукт. Так же ресурс работы ТЭНов, при таком включении, будет практически вечным.
Расчеты выполнены для ТЭНов, мощностью 1.25 кВт. Для ТЭНов другой мощности, общую мощность нужно пересчитать согласно закона Ома, пользуясь выше приведенными формулами.
19 авг 07 8 мар 24 382.2K
Калькулятор расчёта мощности ТЭНа
Онлайн-калькулятор вычисляет мощность ТЭНа для нагрева заданного объёма воды до необходимой температуры за определённое время.
Как пользоваться калькулятором расчёта мощности ТЭНа
- Укажите массу нагреваемой воды (результат будет верен и в том случае, если вместо массы указывать количество литров)
- Введите начальную температуру воды (°С). Вводится температура воды из системы водоснабжения. Зимой она обычно равна 5-10 °С, летом — от 12 до 18 градусов Цельсия.
- Укажите конечную температуру жидкости (°С)
- Введите желаемое время нагрева (мин.)
- Нажмите кнопку «Рассчитать»
- Ознакомьтесь с полученными результатами
- Чтобы приступить к новым расчётам нажмите на словосочетание «Сбросить данные»
Для справки
Калькуляция проводится без учёта потерь тепла из-за конструкции ёмкости водонагревателя, состояния греющей поверхности нагревающего элемента, температуры окружающей среды и т. д. Соответственно, точность расчётов не является эталонной.
Подобрать искомый ТЭН можно в соответствующем разделе.
Код для размещения на сайте
Русский Свет
Русский Свет основан в 1995 году — один из крупнейших российских дистрибьюторов, который объединяет и координирует деятельность компаний, занимающих лидирующие места на рынке услуг по комплексным поставкам кабельно-проводниковой продукции, щитового, низковольтного и высоковольтного оборудования, светотехники, электротехники, комплектующих для России и СНГ.
Информация
- Пользовательское соглашение
- Политика конфиденциальности
- Справка
- Калькуляторы
- Должники
- Рейтинг пользователей
Администрация портала
- Контакты редакции
- О компании
- Служба поддержки
- Наши партнёры
- Карта сайта
Реклама на портале
- Баннерная (медийная) реклама
- Размещение в каталоге компаний
- Публикации
- Готовые медиапланы
Журнал «Электротехнический рынок»
12+. Сетевое издание «Elec.ru». Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР). Свидетельство о регистрации серия Эл №ФС77-74766. Учредитель ООО «Элек.ру». Главный редактор Полосков Сергей Иванович. Контакты редакции: info@elec.ru, +7 (495) 587-40-90.
© «ELEC», © «ELEC.RU» — Зарегистрированные товарные знаки.
Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ. © ООО «Элек.ру» 2001 — 2024 гг.
сколько ампер для электронагревателя 10 кВт
Введение Электрические обогреватели — популярный выбор для поддержания комфортной температуры в помещении в холодные месяцы. Однако важно понимать электрические требования этих обогревателей, чтобы обеспечить безопасное и оптимальное использование. В этой статье мы обсудим, сколько ампер необходимо для электронагревателя мощностью 10 кВт.
Понимание силы тока и киловатт Прежде чем углубляться в конкретные требования к усилителю для электронагревателя мощностью 10 кВт, давайте кратко объясним взаимосвязь между усилителями и киловаттами. Амперы (амперы) измеряют электрический ток, протекающий через цепь, а киловатты (кВт) измеряют электрическую мощность, потребляемую прибором. Для расчета силы тока можно использовать базовую формулу: Амперы = Ватты/Вольты.
Расчет требуемой мощности Для электрического обогревателя мощностью 10 кВт нам необходимо определить требуемую мощность усилителя. Во-первых, нам необходимо знать напряжение, при котором работает ТЭН. Предположим, что наш электронагреватель работает при напряжении 220 В, обычном напряжении для бытовых электросистем.
Используя формулу, упомянутую ранее, мы можем рассчитать требуемую мощность усилителя: Ампер = 10,000 220 Вт / XNUMX Вольт.
Расчет этого уравнения дает нам примерно 45.45 ампер. Таким образом, для эффективной работы электронагревателю мощностью 10 кВт требуется около 45.45 А.
Соображения безопасности При установке электронагревателя мощностью 10 кВт крайне важно убедиться, что цепь способна выдержать электрическую нагрузку. Использование правильного сечения провода и размера выключателя, соответствующего требованиям к усилителю, важно для предотвращения опасностей, связанных с электричеством, таких как перегрев и потенциальный пожар. Рекомендуется проконсультироваться с квалифицированным электриком, чтобы определить подходящее сечение проводов и размер выключателя для вашей конкретной установки.
Дополнительные факторы, которые следует учитывать. Хотя расчетная потребляемая сила тока для электронагревателя мощностью 10 кВт составляет около 45.45 А, важно учитывать некоторые дополнительные факторы, которые могут увеличить электрическую нагрузку. Эти факторы включают в себя:
1. Резервное питание. Большинству электронагревателей требуется резервное питание или питание для управления. Эта мощность необходима для правильной работы панели управления обогревателя, термостата и других электронных компонентов. Мощность в режиме ожидания обычно минимальна и составляет от нескольких Вт до примерно 100 Вт, в зависимости от модели.
2. Изменения напряжения. Важно отметить, что подаваемое напряжение может незначительно колебаться, что приводит к различиям в фактических требованиях к усилителю. Учитывайте приемлемый диапазон напряжения для вашего обогревателя и соответствующим образом рассчитайте силу тока.
3. Номинал цепи: убедитесь, что ток цепи, к которой вы подключаете электрический нагреватель, соответствует расчетным требованиям к силе тока или превышает их. Этот шаг имеет решающее значение для предотвращения перегрузки цепи, которая может привести к отключению автоматического выключателя и потенциальному повреждению электрической системы.
Выбор стабилизатора напряжения и расчет мощности
Не секрет, что в России существует большая проблема с качеством электроснабжения потребителей. Это связанно с большой изношенностью сетей, районные распределительные трансформаторы не справляются с нагрузкой, часто встречаются несанкционированные подключения. Если к одной линии подключено много потребителей, то у ближайших домов к районному трансформатору будет повышенное напряжение, а у удалённых домов будет напряжение меньше нормы. Скачки напряжения, пониженное или повышенное напряжение – вот главные проблемы электроснабжения. Без стабилизатора напряжения, бытовой или профессиональной электрической техники угрожает быстрый выход из строя.
Стабилизатор напряжения как раз и предназначен для нормализации сетевого напряжения на уровне 220 Вольт в однофазной сети или 380 Вольт в трёхфазной сети. Помимо функции стабилизации выходного напряжения, устройство защитит Вашу технику от короткого замыкания, от кратковременных бросков напряжения, от критически низкого или очень завышенного напряжения.
При расчёте мощности следует упомянуть о таких важных определениях, как «cos φ» и «пусковые токи»
Так что же такое «cos φ»?
Данный показатель отражает отношение активной мощности к полной. В наименовании любой модели стабилизатора напряжения есть цифры, например, ЭНЕРГИЯ Ultra 20000, они показывают мощность в Вольт / Амперах (20000 В/А). Мощность потребления все привыкли измерять в Ваттах, вот тут-то и возникает потребность в использовании значения cosφ. Если стабилизатор в основном работает с нагревательными элементами, электроплита, чайник, нагревательный тэн, источники света (только активная нагрузка), то значение угла cosφ равно 1. Формула перевода: Ватты = В/А х cosφ (1). Рассмотрим на практике устройство Энергия АСН 8000:
8000 ВА х 1 =8 кВт.
Если к стабилизатору в основном подключена техника с электродвигателями, насосами и компрессорами (активно/реактивная нагрузка), то в данном случае cosφ будет равен 0.8 или 0.7. Это зависит от конкретного случая (лучше использовать показатель 0.7). У Энергии HYBRID СНВТ 5000 полная мощность равна 5000 В/А. Чтобы понять сколько может выдать данная модель, необходимо 5000 (В/А) х 0.7 = 3.5 кВт. Если у вас будет подключена техника, как с нагревательными элементами, так и с двигателями, тогда cosφ нужно принимать значением 0,8.
А, что такое пусковые токи?
Если в конструкции техники есть электромотор, насос или компрессор (холодильник, стиральная машина, СВЧ печь, циркуляционный и погружной насос, пылесос), то во время включения такой техники данные приборы потребляют мощность в 3 – 7 раз больше своего номинала. Как только электрический двигатель выйдет на рабочие обороты, его потребляемая мощность будет равна номиналу. Длятся пусковые токи максимум несколько секунд, но пренебрегать ими во время расчёта суммарной мощности техники в помещении нельзя. Например, холодильник потребляет во время работы 300 Вт, а во время запуска в работу компрессора, его мощность увеличивается до 1 кВт. Значит, считать мощность холодильника нужно не по номинальному значению, а с учётом пусковых токов.
Как понять какую мощность нужно выбрать?
Стабилизаторы напряжения можно применять как для защиты всей техники в доме или в коттедже, так и для питания одного или нескольких бытовых электроприборов.
Рассчитаем мощность для дома. Как понять, сколько потребляет вся техника в доме?
Первый источник: разрешение на электроснабжение дома, там указана мощность, выделенная на участок.
Второй способ, посмотреть мощность у входных автоматов защиты по току (фото справа). На них указана — сила тока в амперах. Например, 25 Ампер, чтобы перевести силу тока в мощность в Ваттах, нужно (25Ампер х 220 Вольт = 5.5 кВт). Если к дому подходит трёхфазная сеть, то умножив силу тока на напряжение, получим мощность на каждую фазу. При подключении трёхфазной нагрузки мощность всех трёх фаз суммируется, и получается общая трёхфазная мощность.
Третий способ узнать, какой мощности требуется стабилизатор, посчитать всю суммарную нагрузку электрической техники (с учётом пусковых токов), которая находится в помещении и умножить на 0,7. Обычно все электроприборы и источники света не включаются одновременно. Коэффициент 0.7 показывает, что по статистики может в одну единицу времени работать максимум 70 % электроприборов в доме.
Если вы желаете защищать только определённые приборы, то можно проложить выделенную линию от стабилизатора, куда будет подключена такая группа техники.
Разделение стабилизаторов на группы по мощности
От 500 Ватт до 2 кВт
Стабилизаторы данной мощности применяют для защиты от некачественного напряжения отдельных бытовых электроприборов:
- автоматика котлов отопления;
- циркуляционные насосы;
- холодильник;
- телевизор;
- СВЧ печь.
В качестве примера можно рассмотреть аппарат Энергия Voltron 2000.
От 3-х до 5 кВт
Чаще всего аппаратами данной мощности пользуются для работы с мощной техникой:
- глубинный насос;
- стиральная машина;
- компрессор септика;
- мойка высокого давления.
В данном диапазоне мощностей рассмотрите устройство Энергия Classic 5000.
От 8 до 20 кВт
Устройства данной мощности применяют для защиты дома, коттеджа или квартиры. Стабилизатор устанавливается сразу после автоматов защиты по току. Через клеммную колодку осуществляется вод сети, также подключается и нагрузка.
Самой популярной мощностью для дачных домов являются стабилизаторы в 10000 ВА, например, модель Voltron 10000.
От 30 кВт
Мощные трехфазные стабилизаторы напряжения на 30 кВт предназначенные для работы с профессиональным оборудованием. Так же их устанавливают в коттеджи с большим энергопотреблением.
Как продлить срок службы стабилизатора напряжения?
Чтобы ваш стабилизатор прослужил долгое время его не рекомендуется часто перегружать. При покупке важно правильно подобрать мощность стабилизатора. Мощность аппарата должна быть на 30 % больше, чем суммарная нагрузка, подключённой техники с учётом пусковых токов. При выборе модели аппарата нужно, хотя бы в общих чертах, знать насколько сильно напряжение отличается от нормы. Дело в том, что при больших просадках или всплесках сетевого напряжения, выходная мощность стабилизатора снижается, в этом случае важно брать устройство с запасом по мощности. Как узнать напряжение в сети? Самый простой способ купить вольтметр и измерить напряжение в розетке. Напряжение лучше смотреть на пиках потребления электричества: в сильные морозы, вечером, в выходные дни.