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.