AIX艾克斯电热-加热时间计算

一、电加热器的设计计算，一般按以下三步进行：

1、计算从初始温度在规定的时间内加热至设定温度的所需要的功率

2、计算维持介质温度不变的前提下，实际所需要的维持温度的功率

3、根据以上两种计算结果，选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑1.2系数。

公式：

1、初始加热所需要的功率

KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2

式中：C1C2分别为容器和介质的比热（Kcal/Kg℃）

M1M2分别为容器和介质的质量（Kg）

△T为所需温度和初始温度之差（℃）

H为初始温度加热到设定温度所需要的时间（h）

P最终温度下容器的热散量（Kw）

2、维持介质温度抽需要的功率

KW=C2M3△T/864+P

式中：M3每小时所增加的介质kg/h

二、电加热器设计计算举例：

有一只开口的容器，尺寸为宽500mm，长1200mm，高为600mm，容器重量150Kg。内装500mm高度的水，容器周围都有50mm的保温层，材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃，然后从容器中抽取20kg/h的70℃的水，并加入同样重量的水。需要多大的功率才能满足所要的温度。

技术数据：

1、水的比重：1000kg/m3

2、水的比热：1kcal/kg℃

3、钢的比热：0.12kcal/kg℃

4、水在70℃时的表面损失4000W/m2

5、保温层损失（在70℃时）32W/m2

6、容器的面积：0.6m2

7、保温层的面积：2.52m2

初始加热所需要的功率：

容器内水的加热：C1M1△T = 1×（0.5×1.2×0.5×1000）×(70－15) = 16500 kcal

容器自身的加热：C2M2△T = 0.12×150×(70－15) = 990 kcal

平均水表面热损失：0.6m2× 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal

平均保温层热损失：2.52m2× 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal

(考虑20%的富裕量)

初始加热需要的能量为：（16500 + 990 + 3110.4 + 104.5）×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃

工作时需要的功率：

加热补充的水所需要的热量：20kg/H × (70－15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal

水表面热损失：0.6m2× 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal

保温层热损失：2.52m2× 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal

（考虑20%的富裕量）

工作加热的能量为：（1100 + 2073.6 + 69.6）×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃

工作加热的功率为：6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw

初始加热的功率大于工作时需要的功率，加热器选择的功率至少要27.1kw。

最终选取的加热器功率为35kw。

电热水器加热时间的计算

按能量转换定律，即：1克（g）水在温度升为1℃的时候，需热量1卡（cal）；1千克（kg）水温度升为1℃需热量1千卡（kcal）。由此，水的比热公式为：

    比热值（C）=1卡/克·度.（cal/g·℃）1cal=4.1868J

    1kcal=4.1868KJ

    此时水的比热是C=4.1868J/g·℃

    J（焦）和W（瓦）的关系是：1KW·h（千瓦·时）=3.6MJ（兆焦）

    其他单位换算：

    1L（升）=1kg=1000g

    1kcal=1000cal

    1kw=1000w=860Kcal

    加热所需时间等于需要的总热量除单位时间内所能提供的热量。

    例：50L电热水器装满水，功率为1.5KW，温升60℃（设冷水20℃，热水80℃），热效率取98%，求加热时间。

    [计算过程]

    50L水温升60℃所需热量为Q（热量）=50×60×C=3000kcal

    每小时电热管发热量Q1=1.5×860×98%=1264.2kcal（发热量=功率×热效率）

    加热所需时间为：h=Q/Q1=3000/1264.2=2.37（小时），即2小时22分钟。

    关于加热所需时间计算方法是多样的，基本道理是一样的，有的是单位不同而已，如热量规定单位是J（焦耳）