آموزش

فرمول محاسبه توان حرارتی

فرمول محاسبه توان حرارتی


انرژی چیست؟

توانایی انجام دادن کار را انرژی می گویند.

همه ی جهان و هستی از انرژی ساخته شده است و انواع مختلف دارد و تبدیل های متنوعی از انرژی در جهان وجود دارد، از انرژی نور و گرما گرفته تا نیروی جاذبه، انرژی شیمیایی و انرژی الکتریکی، که همه ما هر روز از ترکیبی از انواع مختلف این انرژی ها استفاده می نماییم.

مثلا انرژی الکتریکی که می تواند بر اثر اعمالی که رویش انجام میشود، به انرژی گرمایی در المنت ها و وسایل گرمایشی تبدیل شود.

آموزش فرمول محاسبه توان حرارتی المنت و انرژی گرمایی فرمول محاسبه توان حرارتی

برای این کار باید اول به انواع محاسباتی که بر روی توان حرارتی المنت ها صورت میگیرد را یاد بگیریم.

توان حرارتی چگونه محاسبه می شود؟


مثلا برای محاسبه توان حرارتی یک ساختمان نیاز به سه داده زیر داریم:

 V=حجم اتاقی که باید در متر مربع گرم شود.
T =تفاوت بین دمای خارجی و دمای داخلی مطلوب.
 ضریب پراکندگی.
محاسبه حجم بسیار ساده است، کافی است عرض، طول و ارتفاع را ضرب کنید.

فرمول محاسبه دمای المنت

جریان و دما را چگونه باید محاسبه کرد؟


برای طراحی عناصر گرمایشی از نمادهای زیر استفاده میشود:

Ρ= مقاومت الکتریکی (μΩcm)

R= مقاومت عنصر در ۲۰ درجه سانتیگراد (Ω)

D= قطر سیم (میلی متر)

T= ضخامت نوار (میلی متر)

B= عرض نوار (میلی متر)

I= طول نوار یا سیم (متر)

A= سطح مقطع نوار یا سیم (میلی متر مربع)

بنابراین اثر حرارتی تولید شده توسط یک جریان الکتریکی، از طریق یک هادی مقاومت، R برای مدتی، t توسط H = I2Rt داده می شود، محاسبه میگردد.

این معادله معادله گرمایش الکتریکی ژول نام دارد.

محاسبه مقاومت یک المنت


مقاومت عناصر را می توان با استفاده از مقادیر شناخته شده محاسبه کرد:

R = (V x V) / P ،

جایی که V ولتاژ تغذیه کننده عنصر است،

P قدرتی است که عنصر استفاده می کند و R مقاومت است.

مثلا مقاومت یک لامپ چقدر است؟

برای محاسبه مقاومت یک جزء الکتریکی، از آمپرمتر برای اندازه گیری جریان و ولت متر برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل استفاده می شود.

سپس می توان مقاومت را با استفاده از قانون اهم محاسبه نمود.

فرمول تبدیل انرژی الکتریکی به گرمایی


چگونه انرژی الکتریکی را به انرژی گرمایی میتوان تبدیل نمود؟
همه میدانیم که بخاری برقی یک وسیله برقی است که انرژی الکتریکی را به گرما تبدیل می کند. عنصر گرمایش داخل هر بخاری برقی فقط یک مقاومت الکتریکی است و بر اساس اصل گرمایش ژول عمل می کند:

یعنی یک جریان الکتریکی از طریق یک مقاومت، انرژی الکتریکی را به انرژی گرمایی تبدیل می کند.

فرمول انرژی الکتریکی


انرژی الکتریکی= توان الکتریکی × زمان = P × t.

بنابراین فرمول انرژی الکتریکی بدین صورت است:

1 = ۱ ولت × ۱ آمپر × ۱ ثانیه

عناصر گرمایشی بسیار ساده دیده میشوند و عوامل مختلفی در طراحی آنها وجود دارد که مهندسان باید در نظر داشته باشند، مثلا ما برای گرمایش الکتریکی و آنچه المنت حرارتی انجام میدهند به عنوان گرمایش مقاومتی نگاه میکنیم که برای محاسبات توان حرارتی عناصر گرمایشی به محاسبه توان حرارتی، دما و مقاومت المنت ها و … نیاز است.

تعمیر بخاری برقی فن دار


تعمیر بخاری برقی فن دار


قبل از هر چیزی بهتر است با بخاری برقی فن‌دار و طریقه کار کردن آن آشنا شویم. این مدل بخاری نیز همانند بخاری برقی المنت دار برای تولید گرما از المنت استفاده می‌کند. با این تفاوت که در این مدل بخاری، گرمای تولید شده توسط یک فن به محیط بیرون داده می‌شود. بنابراین می‌توان آن را مدل جدیرتر و به‌روزتر از بخاری برقی المنت‌دار دانست. خصوصا آنکه سرعت بالایی نیز در گرم کردن فضای داخل دارد. هر چند که طبیعی است میزان مصرف برق آن نیز بیشتر است.

آموزش سیم کشی هیتر برقی

طریقه سیم کشی هیتر برقی و نقشه سیم کشی کلید بخاری برقی

با ورود به فصل سرما کم کم همه‌ی ما در فکر وسایل گرمایشی خانه‌هایمان هستیم. این وسایل گرمایشی از گذشته تا کنون یک مسیر طولانی را طی کردند. کم کم کرسی‌ها و بخاری‌های هیزمی قدیمی کنار رفتند و جای خود را به رادیاتو‌ر ها و بخاری‌های برقی دادند. با ظهور بسیاری از وسایل گرمایشی جدید نظیر هیتر برقی بسیاری از دغدغه‌ها از بین رفت و آسایش و راحتی بیشتر به خانه‌ها برگشت. ما در این صفحه قصد داریم در خصوص طریقه سیم کشی هیتر برقی و نقشه سیم کشی کلید بخاری برقی صحبت کنیم.

حرارت به چه صورت انتقال پیدا می کند؟

حرارت به چه صورت انتقال پیدا می کند؟


گرما را می توان از یک مکان به مکان دیگر به وسیله سه روش انتقال داد: رسانایی در جامدات، انتقال مایعات (مایعات یا گاز) و تابش از طریق هر چیزی که اجازه می دهد تابش عبور کند.

روش انتقال گرما معمولا یکی از کارآمدترین ها می باشد و اگر اختلاف دما در یک سیستم وجود داشته باشد ، گرما همواره از درجه حرارت بالاتر به دمای پایین حرکت می کند.

روش های انتقال حرارت

هدایت یا رسانش


هدایت زمانی اتفاق می افتد که دو شی در دماهای مختلف در تماس با یکدیگر هستند. گرما از گرما به جسم داغتر جریان می یابد تا زمانی که هر دو در همان دما قرار بگیرند. هدایت حرکت گرما از طریق یک ماده توسط برخورد مولکول ها است. در جایی که دو لمس را لمس می کنید، مولکول های سریع تر حرکت شی گرما با مولکول های حرکت کندتر از شی سردتر برخورد می کنند.

وقتی که آنها برخورد می کنند، مولکول های سریع تر برخی از انرژی خود را به مولکول های آهسته تر می اندازند. مولکول های کندتر انرژی بیشتری به دست می آورند و با مولکول های دیگر در جسم خنک کننده برخورد می کنند. این فرآیند تا زمانی ادامه می یابد که انرژی گرما از شی گرمایش در سراسر جسم خنک پخش شود. بعضی از مواد گرما راحت تر از دیگران است. جامدات هادی بهتر از مایعات هستند و مایعات هادی بهتر از گازها هستند.

فلزات هدایت گرما بسیار خوبی هستند، در حالی که هوا هدایت گرما بسیار خوبی است. هر زمان که چیزی را که داغتر یا سردتر از پوست شما است لمس کنید، انتقال حرارت را با هدایت تجربه می کنید. هنگامی که دستان خود را در آب گرم یا سرد بشویید.

جابجایی حرارت رسانش


یک تصویر حرارتی مادون قرمز از یک فنجان قهوه پر از یک مایع گرم. توجه داشته باشید که حلقه های رنگ گرما را از مایع داغ از طریق جام فلزی منتقل می کنند. شما می توانید این را در قاشق فلز نیز ببینید. این نمونه خوبی از هدایت است.

همرفت


در مایعات و گازها، انتقال حرارت معمولا کارآمدترین روش انتقال گرما است. جابجایی رخ می دهد زمانی که مناطق گرم و یا مایع یا گاز به مناطق خنک کننده در مایع و یا گاز افزایش می یابد. همانطور که این اتفاق می افتد، مایع خنک کننده یا گاز جایگزین مناطق گرمتر شده است که بالاتر از آن است.

این چرخه به یک الگوی گردش تدریجی منجر می شود و گرما به مناطق خنک منتقل می شود. هنگامی که آب را در یک ظرف قرار می دهید، جوش را مشاهده می کنید. حباب های آب که افزایش می یابند، بخش های گرمتر آب به سمت آب سرد در بالای تانک می رسد. شما احتمالا شنیده اید که “هوای داغ افزایش می یابد و هوا سرد می شود تا جای خود را بگیرد” – این توصیفی از کنجکاوی در فضای ما است. انرژی گرما توسط گردش هوا منتقل می شود.

 

انتقال حرارت جابجایی
این تصویر حرارتی مادون قرمز جوش نفتی گرم را در یک تابه نشان می دهد. روغن گرما را از طریق پودر انتقال می دهد. توجه داشته باشید مراکز گرم (زرد) افزایش روغن داغ و خطوط خنک کننده روغن فرو می رود.

تشعشع


هر دو هدایت و جابجایی نیاز به انتقال حرارت دارند. تابش یک روش انتقال حرارت است که به هیچ گونه ارتباطی بین منبع گرما و شستشوی گرم متکی نیست. به عنوان مثال، ما از گرما از خورشید احساس می کنیم، حتی اگر ما آن را لمس نکنیم. گرما را می توان با پرتو حرارتی هر چند فضای خالی انتقال داد. تابش حرارتی (اغلب به نام تابش مادون قرمز) یک نوع تابش الکترومغناطیسی (یا نور) است. تابش یک شکل از انتقال انرژی است که شامل امواج الکترو مغناطیسی است که در سرعت نور حرکت می کنند. هیچ جرمی مبادله نمی شود و هیچ رسانشی مورد نیاز نیست.

اشیاء هنگامی که الکترون های انرژی بالا در یک سطح اتمی بالاتر به سطح انرژی پایین تر می رسند، تابش می کنند. انرژی از دست رفته به عنوان نور یا تابش الکترومغناطیسی منتشر می شود. انرژی که توسط یک اتم جذب می شود، الکترون های آن را به “پرش” تا سطوح انرژی بالاتر می رساند.

تمام اشیاء تابش را جذب و انتشار می دهند. هنگامی که جذب انرژی تعادل انتشار انرژی (در اینجا یک اپلت های جاوا نشان می دهد که چگونه یک اتم جذب و تابش ساطع می کند است)، درجه حرارت از یک شی ثابت باقی می ماند. اگر جذب انرژی بیشتر از انتشار انرژی باشد، دمای یک شی افزایش می یابد. اگر جذب انرژی کمتر از انتشار انرژی باشد، دمای یک شی کاهش می یابد.

انتقال حرارت تابشی

یک تصویر حرارتی مادون قرمز از مرکز کهکشان ما. این گرما از ستاره های متعدد و ستاره های میان ستاره حدود 24000 سال نوری (حدود 150،000،000،000،000،000 مایل) را از طریق فضا به وسیله تابش برای رسیدن به تلسکوپ های مادون قرمز ما گذراند.

 

مقایسه انواع آبگرمکن های خورشیدی


مقایسه انواع آبگرمکن های خورشیدی

این مقاله سعی دارد تا با ارائه مطالب علمی و فنی در مورد آبگرمکن های خورشیدی راه را برای انتخاب صحیح آبگرمکن های خورشیدی به مصرف کننده هایی که اطلاعات کافی در این مورد ندارند نشان دهد.

آبگرمکن های خورشیدی به دو دسته کلی ترموسیفونی و پمپ دار (اجباری) تقسیم بندی می شوند.