- 158월2013
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■ 가열 전력 조견표, 상승 온도 (Δt)의 계산
- By 리자 관
가열 전력 조견표
액체 가열, 공기 가열, 금속 가열에 있어서, 히터 전력 계산의 대표적인 예를 소개합니다.
필요한 히터 전력으로 기본 수식 (1)의 결과에 안전율 α (= 1.25 배) 한 값을 표시합니다.
아래의 내용은 이론을 토대로 계산 된 값입니다. 실제 외부요인으로 인하여 다른 값을 가지기 때문에
실제 히터를 사용하시는 경우는 ㈜대우전열에 문의하십시오.
히터 전력 조견표
제 목
설 명
주의해야 할 단위
흐리지 않는 물
흐르지 않는 물 을
1 시간에서 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]물 체적 V
[리터]흐르는 물
흐르는 물 을
온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]물의 유속 V
[l / min]흐르지 않는 공기
흐르지 않는 공기 를
1 시간 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]공기의 부피 V
[m3 ]흐르는 공기
흐르는 공기 를
온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]공기의 유량 V
[m3 / 분] (표준 상태)금속 : 스테인레스
스테인리스 를
1 시간 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]스테인레스의 체적 V
[리터]금속 : 알루미늄
알루미늄 을
1 시간에서 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]알루미늄의 체적 V
[리터]상승 온도 (Δt)의 계산
모든 유량의 상승 온도 Δt ℃
수식 (1)을 변형하고 있는 전력 [kW]의 히터를 사용한 경우 (히터의 전원을 먼저 결정되었을 때)
유량의 상승 온도 (온도차 Δt℃)를 요구 조견표.
마찬가지로 안전율 α (= 1.25 배)하고 있습니다.
모든 유량의 상승 온도 Δt도 C의 조견표
제 목
설 명
주의해야 할 단위
물 상승 온도
흐르는 물 을 한 전력 [kW]의 히터로 가열했을 때 상승 온도 (온도차 Δt ℃)
물의 유속 V
[l / min]공기의 상승 온도
흐르는 공기 를 한 전력 [kW]의 히터로 가열했을 때 상승 온도 (온도차 Δt ℃)
공기의 유량 V
[m 3 / 분] (표준 상태)1. 흐르지 않는 물 (탱크 수조내)
계산식 W [W] = (0.2778 × 60 × C × d × V × Δt / H) × α · · · (1)
매개 변수 : C = 4.18 kJ / (kg · ℃ ) d = 1kg / L H = 1h (시간) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 1 흐르지 않는 물 (탱크 수조 내)을 1 시간에 온도차 Δt도 C 가열하는 데 필요한 히터 전력 kW
Δt ℃
물 가열 양 (부피) V L [리터]
1
5
10
18
20
30
40
50
100
150
200
500
1000
5
0.007
0.036
0.073
0.131
0.145
0.218
0.290
0.363
0.726
1.09
1.45
3.63
7.26
10
0.015
0.073
0.145
0.261
0.290
0.435
0.581
0.726
1.45
2.18
2.90
7.26
14.5
15
0.022
0.109
0.218
0.392
0.435
0.653
0.871
1.09
2.18
3.27
4.36
10.9
21.8
20
0.029
0.145
0.290
0.523
0.581
0.871
1.16
1.45
2.90
4.36
5.81
14.5
29.0
25
0.036
0.181
0.363
0.653
0.726
1.09
1.45
1.81
3.63
5.44
7.26
18.1
36.3
30
0.044
0.218
0.435
0.784
0.871
1.31
1.74
2.18
4.36
6.53
8.71
21.8
43.5
35
0.051
0.254
0.508
0.914
1.016
1.524
2.03
2.54
5.08
7.62
10.2
25.4
50.8
40
0.058
0.290
0.581
1.05
1.16
1.74
2.32
2.90
5.81
8.71
11.6
29.0
58.1
45
0.065
0.327
0.653
1.18
1.31
1.96
2.61
3.27
6.53
9.80
13.1
32.7
65.3
50
0.073
0.363
0.726
1.31
1.45
2.18
2.90
3.63
7.26
10.9
14.5
36.3
72.6
55
0.080
0.399
0.798
1.44
1.60
2.40
3.19
3.99
7.98
12.0
16.0
39.9
79.8
60
0.087
0.435
0.871
1.57
1.74
2.61
3.48
4.36
8.71
13.1
17.4
43.5
87.1
65
0.094
0.472
0.943
1.70
1.89
2.83
3.77
4.72
9.44
14.2
18.9
47.2
94.3
70
0.102
0.508
1.02
1.83
2.03
3.05
4.06
5.08
10.2
15.2
20.3
50.8
102
75
0.109
0.544
1.09
1.96
2.18
3.27
4.36
5.44
10.9
16.3
21.8
54.4
109
80
0.116
0.581
1.16
20.9
2.32
3.48
4.65
5.81
11.6
17.4
23.2
58.1
116
85
0.123
0.617
1.23
2.22
2.47
3.70
4.94
6.17
12.3
18.5
24.7
61.7
123
90
0.131
0.653
1.31
2.35
2.61
3.92
5.23
6.53
13.1
19.6
26.1
65.3
131
95
0.138
0.689
1.38
2.48
2.76
4.14
5.52
6.90
13.8
20.7
27.6
68.9
138
100
0.145
0.726
1.45
2.61
2.90
4.36
5.81
7.26
14.5
21.8
29.0
72.6
145
단위는 [kW]
2. 흐르는 물
계산식 W [W] = (0.2778 × 60 × C × d × V × Δt / M) × α · · · (2)
매개 변수 : C = 4.18 kJ / (kg ·도 C) d = 1kg / L M = 1min (분) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 2 흐르는 물 온도차 Δt도 C까지 가열하는데 필요한 히터 전력 kW
Δt도 C
난방 수의 유량 L / min
1
3
5
10
15
20
25
30
40
50
60
70
80
90
100
5
0.44
1.31
2.18
4.35
6.53
8.71
10.9
13.1
17.4
21.8
26.1
30.5
34.8
39.2
43.6
10
0.87
2.61
4.35
8.71
13.1
17.4
21.8
26.1
34.8
43.6
52.3
61.0
69.7
78.4
87.1
15
1.31
3.92
6.53
13.1
19.6
26.1
32.7
39.2
52.3
65.3
78.4
91.4
105
118
131
20
1.74
5.23
8.71
17.4
26.1
37.8
43.6
52.3
69.7
87.1
105
122
139
157
174
25
2.18
6.53
10.9
21.8
32.7
43.6
54.4
65.3
87.1
109
131
152
174
196
218
30
2.61
7.84
13.1
26.1
39.2
52.3
65.3
78.4
105
131
157
183
209
235
261
35
3.05
9.14
15.2
30.5
45.7
61.0
76.2
91.4
122
152
183
213
244
274
305
40
3.48
10.5
17.4
34.8
52.3
69.7
87.1
105
139
174
209
244
279
314
348
45
3.92
11.8
19.6
39.2
58.8
78.4
98.0
118
157
196
235
274
314
353
392
50
4.35
13.1
21.8
43.6
65.3
87.1
109
131
174
218
261
305
348
392
435
55
4.79
14.4
24.0
47.9
71.9
95.8
120
144
192
240
287
335
383
431
479
60
5.23
15.7
26.1
52.3
78.4
105
131
157
209
261
314
366
418
470
523
65
5.66
17.0
28.3
56.6
84.9
113
142
170
226
283
340
396
453
509
566
70
6.1
18.3
30.5
61.0
91.4
122
152
183
244
305
366
427
488
549
610
75
6.53
19.6
32.7
65.3
98.0
131
163
196
261
327
392
457
523
588
653
80
6.97
20.9
34.8
69.7
105
139
174
209
279
348
418
488
557
627
697
85
7.40
22.2
37.0
74.0
111
148
185
222
296
370
444
518
592
666
740
90
7.84
23.5
39.2
78.4
118
157
196
235
314
392
470
549
627
705
784
95
8.27
24.8
41.4
82.7
124
165
207
248
331
414
496
579
662
745
827
100
8.71
26.1
43.6
87.1
131
174
218
261
348
435
523
610
697
784
871
단위는 [kW]
전력 조견표 (표 1, 표 2)를 사용하여 해결 예제
예 문제 1
수조 (드럼)의 물 200L를 2 시간 40℃ 로 가열하고 싶다.
초기 수온을 5℃로 한다. 방열은 고려하지 않는다.
예 문제 2
분당 20L 흐르는 물을 50℃로 가열하고 싶다.
초기 수온을 10℃로 한다. 방열은 고려하지 않는다
해답 : 표 1의 굵은 선 셀 참조
부피 200L의 물을 온도차 Δt = (40-5) = 35℃ 까지 1 시간 가열하려면 표 1에 나타내었다 굵은 선 셀 “10.2kW ‘가 필요하다.
2 시간으로 따뜻하게 경우 일률로는 절반 전력이 필요하다.
히터 전력 10.2 / 2 = 5.1 = 약 5kW
해답 : 표 2의 굵은 선 셀 참조
유량 20L/min 물 온도차 Δt = (50-10) = 40℃까지 가열하려면 표 2에 나타낸 굵은 선 셀 “69.7kW ‘가 필요하다.
히터 전력 : 69.7 = 약 70kW
3. 흐르지 않는 공기
계산식 W [W] = (0.2778 × C × d × V × Δt / H) × α · · · (3)
매개 변수 : C = 1.007 kJ / (kg · ℃) d = 1.251kg / m 3 H = 1h (시간) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 3 흐르지 않는 공기를 1 시간 온도차 Δt ℃까지 가열 할 때 필요한 히터 전력 W [kW]
Δt ℃
공기 가열 양 (부피) V [m3]
10
25
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
1000
5
0.02
0.05
0.11
0.22
0.33
0.44
0.55
0.66
0.77
0.87
0.98
1.09
2.19
10
0.04
0.11
0.22
0.44
0.66
0.87
1.09
1.31
1.53
1.75
1.97
2.19
4.37
25
0.11
0.27
0.55
1.09
1.64
2.19
2.73
3.28
3.83
4.37
4.92
5.47
10.9
50
0.22
0.55
1.09
2.19
3.28
4.37
5.47
6.56
7.66
8.75
9.84
10.9
21.9
100
0.44
1.09
2.19
4.37
6.56
8.75
10.9
13.1
15.3
17.5
19.7
21.9
43.8
150
0.66
1.64
3.28
6.56
9.84
13.1
16.4
19.7
23.0
26.3
29.5
32.8
65.6
200
0.87
2.19
4.37
8.75
13.1
17.5
21.9
26.3
30.6
35.0
39.4
43.8
87.5
250
1.09
2.73
5.47
10.9
16.4
21.9
27.3
32.8
38.3
43.8
49.2
54.7
109
300
1.31
3.28
6.56
13.1
19.7
26.3
32.8
39.4
45.9
52.5
59.1
65.6
131
350
1.53
3.83
7.66
15.3
23.0
30.6
38.3
45.9
53.6
61.2
68.9
76.6
153
400
1.75
4.37
8.75
17.5
26.3
35.0
43.8
42.5
61.2
70.0
78.7
87.5
175
450
1.97
4.92
9.84
19.7
29.5
39.4
49.2
59.1
68.9
78.7
88.6
98.4
197
500
2.19
5.47
10.9
21.9
32.8
43.8
54.7
65.6
76.6
87.5
98.4
109
219
550
2.41
6.01
12.0
24.1
36.1
48.1
60.2
78.2
84.2
96.2
108
120
241
600
2.62
6.56
13.1
26.3
39.4
52.5
65.6
78.7
91.9
105
118
131
262
단위는 [kW]
4. 흐르는 공기
계산식 W [W] = (0.2778 × 60 × C × d × V × Δt / M) × α · · · (4)
매개 변수 : C = 1.007 kJ / (kg · ℃) d = 1.251kg / m 3 M = 1min (분) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 4 흐르는 공기를 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 W [kW]
Δt ℃
가열 공기의 유량 m3/min (표준 상태)
1
2
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
5
0.131
0.262
0.394
0.656
1.31
1.97
2.63
3.28
3.94
4.59
5.25
5.91
6.56
10
0.262
0.525
0.787
1.31
2.63
3.94
5.25
6.56
7.87
9.19
10.5
11.8
13.1
25
0.656
1.31
1.97
3.28
6.56
9.84
13.1
16.4
19.7
23.0
26.2
29.5
32.8
30
0.787
1.58
2.36
3.94
7.87
11.8
15.7
19.7
23.6
27.6
31.5
35.4
39.4
50
1.31
2.63
3.94
6.56
13.1
19.7
26.2
32.8
39.4
45.9
52.5
59.1
65.6
70
1.84
3.68
5.51
9.19
18.4
27.6
36.7
45.9
55.1
64.3
73.5
82.7
91.9
80
2.10
4.20
6.30
10.5
21.0
31.5
42.0
52.5
63.0
73.5
84.0
94.5
105
90
2.36
4.72
7.09
11.8
23.6
35.4
47.2
59.1
70.9
82.7
94.5
106
118
100
2.63
5.25
7.87
13.1
26.2
39.4
52.5
65.6
78.8
91.9
105
118
131
150
3.94
7.87
11.8
19.7
39.4
59.1
78.7
98.4
118
138
157
177
197
200
5.25
10.5
15.7
26.2
52.5
78.7
105
131
157
184
210
236
262
250
6.56
13.1
19.7
32.8
65.6
98.4
131
164
197
230
262
295
328
300
7.87
15.7
23.6
39.4
78.7
118
157
197
236
276
315
354
394
350
9.19
18.4
27.6
45.9
91.9
138
184
230
276
322
367
413
459
400
10.5
21.0
31.5
52.5
105
157
210
262
315
367
420
472
525
450
11.8
23.6
35.4
59.1
118
177
236
295
354
413
472
532
591
500
13.1
26.2
39.3
65.6
131
197
262
328
394
459
525
591
656
550
14.4
28.9
43.3
72.2
144
217
289
361
433
505
577
650
722
단위는 [kW]
전력 조견표 (표 3, 표 4)를 사용하여 해결 예제
예 문제 3
기계 (펌프) 객실을 가열하고 싶다.
(예를 들어 제습을 위해)
기계실은 세로 4m × 가로 5m × 높이 2.5m에서 온도차 Δt = 10 ℃로 한다.
그러나 실내는 밀폐되어 실내 장치·벽 난방, 벽에서 방열 등은 고려하지 않는다.
예 문제 4
덕트 중간에 히터를 설치하여 유량 10m 3 / min의 공기를 가열하고 싶다.
초기 온도 0 ℃에서 원하는 온도 200 ℃ (Δt = 200 ℃)로 한다.
덕트 구조의 가열 및 방열은 고려하지 않는다.
해답 : 표 3의 굵은 선 셀 참조
체적 V = 4 × 5 × 2.5 = 50m 3 와 Δt = 10 ℃보다 표 3에 나타낸 굵은 선 셀 “0.22kW ‘가 필요하다.
주의 : 어디 까지나 밀폐 공간의 공기 만 가열 전력을 계산 한 것으로, 사용 상황에 맞게 다른 가열 요소를 추가 할 필요가 있다. 실제로 몇 kW 이상의 전력이 필요할 것으로 보인다.
해답 : 표 4의 굵은 선 셀 참조
유량 10m 3 / min와 Δt = 200 ℃보다 표 4에 나타낸 굵은 선 셀 “52.5kW ‘가 필요하다.
주의 : 어디 까지나 공기 가열만을 생각 전력이다.
5. 금속 : 스테인레스
계산식 W [W] = (0.2778 × 60 × C × d × V × Δt / H) × α · · · (5)
매개 변수 : C = 0.5 kJ / (kg · ℃) d = 7.82kg / L H = 1h (시간) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 5 스텐레스 (부피 : 리터)을 1 시간에 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]
Δt
℃가열하는 스테인리스의 체적 V [리터]
1
3
5
10
15
20
25
30
50
100
150
175
200
250
275
300
350
400
500
5
0.007
0.020
0.034
0.068
0.102
0.136
0.170
0.204
0.339
0.679
1.02
1.19
1.36
1.70
1.87
2.04
2.38
2.72
3.39
10
0.014
0.041
0.068
0.136
0.204
0.272
0.339
0.407
0.679
1.36
2.04
2.38
2.72
3.39
3.73
4.07
4.75
5.43
6.79
15
0.020
0.061
0.102
0.204
0.305
0.407
0.509
0.611
1.02
2.04
3.06
3.56
4.07
5.09
5.60
6.11
7.13
8.15
10.2
20
0.027
0.081
0.136
0.272
0.407
0.543
0.679
0.815
1.36
2.72
4.07
4.75
5.43
6.79
7.47
8.15
9.50
10.9
13.6
25
0.034
0.102
0.170
0.339
0.509
0.679
0.849
1.02
1.70
3.39
5.09
5.94
6.79
8.49
9.34
10.2
11.9
13.6
17.0
30
0.041
0.122
0.204
0.407
0.611
0.815
1.02
1.22
2.04
4.07
6.11
7.13
8.15
10.2
11.2
12.2
14.3
16.3
20.4
35
0.048
0.143
0.238
0.475
0.713
0.950
1.19
1.43
2.38
4.75
7.13
8.32
9.50
11.9
13.1
14.3
16.6
19.0
23.8
40
0.054
0.163
0.272
0.543
0.815
1.09
1.36
1.63
2.72
5.43
8.15
9.50
10.9
13.6
14.9
16.3
19.0
21.7
27.2
45
0.061
0.183
0.305
0.611
0.916
1.22
1.53
1.83
3.06
6.11
9.17
10.7
12.2
15.3
16.8
18.3
21.4
24.4
30.5
50
0.068
0.204
0.339
0.679
1.02
1.36
1.70
2.04
3.39
6.79
10.2
11.9
13.6
17.0
18.7
20.4
23.8
27.2
33.9
100
0.136
0.407
0.679
1.36
2.04
2.72
3.39
4.07
6.79
13.6
20.4
23.8
27.2
33.9
37.3
40.7
47.5
54.3
67.9
150
0.204
0.611
1.02
2.04
3.06
4.07
5.09
6.11
10.2
20.4
30.5
35.6
40.7
50.9
56.0
61.1
71.3
66.5
102
200
0.272
0.815
1.36
2.72
4.07
5.43
6.79
8.15
13.6
27.2
40.7
47.5
54.3
67.9
74.7
81.5
95.0
81.5
136
250
0.339
1.02
1.70
3.40
5.09
6.79
8.49
10.2
17.0
33.9
50.9
59.4
67.9
84.9
93.3
102
119
109
170
300
0.407
1.22
2.04
4.07
6.11
8.15
10.2
12.2
20.4
40.7
61.1
71.3
81.5
102
112
122
143
136
204
350
0.475
1.43
2.38
4.75
7.13
9.50
11.9
14.3
23.8
47.5
71.3
83.2
95.0
119
131
143
166
163
238
400
0.543
1.63
2.72
5.43
8.15
10.9
13.6
16.3
27.2
54.3
81.5
95.0
109
136
149
163
190
190
272
450
0.611
1.83
3.06
6.11
9.17
12.2
15.3
18.3
30.5
61.1
91.6
107
122
153
168
183
214
217
305
500
0.679
2.04
3.39
6.79
10.2
13.6
17.0
20.4
33.9
67.9
102
119
136
170
187
204
238
244
339
550
0.747
2.24
3.73
7.47
11.2
14.9
18.7
22.4
37.3
74.7
112
131
149
187
205
224
261
299
373
단위는 [kW]
6. 금속 : 알루미늄
계산식 W [W] = (0.2778 × 60 × C × d × V × Δt / H) × α · · · (6)
매개 변수 : C = 0.9 kJ / (kg · ℃) d = 2.71kg / L H = 1h (시간) α = 1.25
대기압의 계산값으로 한다
표 6 알루미늄 (부피 : 리터)을 1 시간에 온도차 Δt ℃까지 가열하는데 필요한 히터 전력 [kW]
Δt
℃가열 알루미늄의 체적 V [리터]
1
3
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
60
70
80
90
100
150
200
5
0.004
0.013
0.021
0.042
0.064
0.085
0.106
0.127
0.148
0.169
0.190
0.212
0.254
0.296
0.339
0.381
0.423
0.635
0.847
10
0.008
0.025
0.042
0.085
0.127
0.169
0.212
0.254
0.296
0.339
0.379
0.423
0.508
0.593
0.678
0.762
0.847
1.27
1.69
15
0.013
0.038
0.064
0.127
0.191
0.254
0.318
0.381
0.445
0.508
0.569
0.635
0.762
0.889
1.02
1.14
1.27
1.91
2.54
20
0.017
0.051
0.085
0.169
0.254
0.339
0.423
0.508
0.593
0.678
0.759
0.847
1.02
1.19
1.36
1.52
1.69
2.54
3.39
25
0.021
0.064
0.106
0.212
0.318
0.423
0.529
0.635
0.741
0.847
0.949
1.06
1.27
1.48
1.69
1.91
2.12
3.18
4.24
30
0.025
0.076
0.127
0.254
0.381
0.508
0.635
0.762
0.889
1.02
1.14
1.27
1.52
1.78
2.03
2.29
2.54
3.81
5.08
35
0.030
0.089
0.148
0.296
0.445
0.593
0.741
0.889
1.04
1.19
1.33
1.48
1.78
2.08
2.37
2.67
2.96
4.45
5.93
40
0.034
0.102
0.169
0.339
0.508
0.678
0.847
1.02
1.19
1.36
1.52
1.69
2.03
2.37
2.71
3.05
3.39
5.08
6.78
45
0.038
0.114
0.191
0.381
0.572
0.762
0.953
1.14
1.33
1.52
1.71
1.91
2.29
2.67
3.05
3.43
3.81
5.72
7.62
50
0.042
0.127
0.212
0.423
0.635
0.847
1.06
1.27
1.48
1.69
1.90
2.12
2.54
2.96
3.39
3.81
4.24
6.35
8.47
60
0.051
0.152
0.254
0.508
0.762
1.02
1.27
1.52
1.78
2.03
2.28
2.54
3.05
3.56
4.07
4.57
5.08
7.62
10.2
70
0.059
0.178
0.296
0.593
0.889
1.19
1.48
1.78
2.08
2.37
2.66
2.96
3.56
4.15
4.74
5.34
5.93
8.89
11.9
80
0.068
0.203
0.339
0.678
1.02
1.36
1.69
2.03
2.37
2.71
3.04
3.39
4.07
4.74
5.42
6.10
6.78
10.2
13.6
90
0.076
0.229
0.381
0.762
1.14
1.52
1.90
2.29
2.67
3.05
3.42
3.81
4.57
5.34
6.10
6.86
7.62
11.4
15.2
100
0.085
0.254
0.423
0.847
1.27
1.69
2.12
2.54
2.96
3.38
3.79
4.24
5.08
5.93
6.78
7.62
8.47
12.7
16.9
150
0.127
0.381
0.635
1.27
1.91
2.54
3.18
3.81
4.44
5.08
5.69
6.35
7.62
8.89
10.2
11.4
12.7
19.1
25.4
200
0.169
0.508
0.847
1.69
2.54
3.39
4.24
5.08
5.93
6.77
7.59
8.47
10.2
11.9
13.6
15.2
16.9
25.4
33.9
250
0.212
0.635
1.06
2.12
3.18
4.24
5.29
6.35
7.41
8.47
9.49
10.6
12.7
14.8
16.9
19.1
21.2
31.8
42.3
300
0.254
0.762
1.27
2.54
3.81
5.08
6.35
7.62
8.89
10.2
11.4
12.7
15.2
17.8
20.3
22.9
25.4
38.1
50.8
350
0.296
0.889
1.48
2.96
4.44
5.93
7.41
8.89
10.4
11.9
13.3
14.8
17.8
20.8
23.7
26.7
29.6
44.5
59.3
400
0.339
1.02
1.69
3.39
5.08
6.78
8.47
10.2
11.9
13.6
15.2
16.9
20.3
23.7
27.1
30.5
33.9
50.8
67.8
단위는 [kW]
전력 조견표 (표 5, 표 6)을 사용하여 해결 예제
예 문제 1
스테인리스 배관을 가열하고 싶다. 배관의 총부피는 50L,
가열 온도는 초기 온도 20 ℃에서 원하는 온도 50 ℃,
가열 온도 차이 Δt = 50-20 = 30 ℃. 그러나 방열은 고려하지 않는다.
예 문제 2
알루미늄 플레이트를 가열하고 열판으로 사용하고 싶다.
알루미늄의 총 부피는 3L 초기 온도 20 ℃, 목표 온도 170 ℃,
가열 온도 차이 Δt = 150 ℃. 그러나 방열은 고려하지 않는다.
해답 : 표 5의 굵은 선 셀 참조
부피 50L 스테인리스를 온도차 Δt = 30 ℃까지 1 시간 가열하려면 표 5에 나타낸 굵은 선 셀 “2.04kW ‘가 필요하다.
그러나 배관에서 방열은 고려하지 않는다.
히터 전력 W는 설치장소 나 보온상태의 균형에서 검토하고 히터의 종류·재질 등도 충분히 고려할 필요가 있다.
해답 : 표 6의 굵은 선 셀 참조
부피 3L 알루미늄을 온도차 Δt = 150 ℃까지 1 시간 가열하려면 표 6에 나타낸 굵은 선 셀 “0.381kW ‘가 필요하다.
그러나 방열은 고려하지 않는다.
내장 히터 등을 사용하는 경우, 가열대상(피가열물)의 형상에 의해 와트 밀도를 변화시키는 등의 궁리도 필요하다.
7. 흐르지 않는 물
Δt = W × H / (0.2778 × C × d × V × α) · · · (7)
C = 4.18 kJ / (kg · ℃) d = 1kg/LH = 1h (시간) 유량 V = V (리터)
α = 1.25
표 7 히터 전력과 임의의 체적에 의한 상승 온도 ℃
전력
kW가열 물의 부피 V L (리터)
10
25
75
100
140
180
200
500
1000
1500
1
69
28
9
7
5
4
3
1
1
–
2
☆
55
18
14
10
8
7
3
1
1
3
–
83
28
21
15
11
10
4
2
1
5
–
☆
46
34
25
19
17
7
3
2
7
–
–
64
48
34
27
24
10
5
3
8
–
–
73
55
39
31
28
11
6
4
10
–
–
92
69
49
38
34
14
7
5
20
–
–
☆
☆
98
77
69
28
14
9
30
–
–
–
–
☆
☆
☆
41
21
14
35
–
–
–
–
–
–
–
48
24
16
50
–
–
–
–
–
–
–
69
34
23
60
–
–
–
–
–
–
–
83
41
28
70
–
–
–
–
–
–
–
96
48
32
85
–
–
–
–
–
–
–
☆
59
39
120
–
–
–
–
–
–
–
–
83
55
150
–
–
–
–
–
–
–
–
☆
69
200
–
–
–
–
–
–
–
–
–
92
단위는 [℃] ☆ 표시는 100 ℃ 이상
8. 흐르는 물
계산식 Δt = W × M / (0.2778 × 60 × C × d × V × α) · · · (8)
C = 4.18 kJ / (kg · K) d = 1 kg / L 유량 V = L / min M = min (분)
α = 1.25
표 8 히터전력 및 모든 유량에 의한 상승 온도 ℃
전력
kW난방 수의 유량 V L / min
1
2
3
5
10
15
20
40
50
100
1
11
6
4
2
1
1
1
–
–
–
2
23
11
8
5
2
2
1
1
–
–
3
34
17
11
7
3
2
2
1
1
–
5
57
29
19
11
6
4
3
1
1
1
7
80
40
27
16
8
5
4
2
2
1
8
92
46
31
18
9
6
5
2
2
1
10
☆
57
38
23
11
8
6
3
2
1
20
–
☆
77
46
23
15
11
6
5
2
30
–
–
☆
69
34
23
17
9
7
3
35
–
–
–
80
40
27
20
10
8
4
50
–
–
–
☆
57
38
29
14
11
6
60
–
–
–
–
69
46
34
17
14
7
70
–
–
–
–
80
53
40
20
16
8
120
–
–
–
–
☆
92
69
34
27
14
150
–
–
–
–
–
☆
86
43
34
17
180
–
–
–
–
–
–
☆
52
41
21
200
–
–
–
–
–
–
–
57
46
23
단위는 [℃] ☆ 표시는 100 ℃ 이상
9. 흐르지 않는 공기
Δt = W × H / (0.2778 × C × d × V × α) · · · (9)
C = 1.007 kJ / (kg · ℃) d = 1.251kg / m 3 H = 1h (시간) 유량 V = m 3 (표준 상태)
α = 1.25
표 9 히터전원 및 볼륨에 의한 상승 온도 ℃
전력
kW가열 공기의 부피 V m 3 (표준 상태)
10
25
100
150
200
250
300
400
500
1000
1
229
91
23
15
11
9
8
6
5
2
2
457
183
46
30
23
18
15
11
9
5
3
–
274
69
46
34
27
23
17
14
7
4
–
366
91
61
46
37
30
23
18
9
5
–
457
114
76
57
46
38
29
23
11
7
–
–
160
107
80
64
53
40
32
16
8
–
–
183
122
91
73
61
46
37
18
10
–
–
229
152
114
91
76
57
46
23
18
–
–
411
274
206
165
137
103
82
41
20
–
–
457
305
229
183
152
114
91
46
30
–
–
–
457
343
274
229
171
137
69
35
–
–
–
–
400
320
267
200
160
80
50
–
–
–
–
–
457
381
286
229
114
60
–
–
–
–
–
–
457
343
274
137
70
–
–
–
–
–
–
–
400
320
160
120
–
–
–
–
–
–
–
–
–
274
150
–
–
–
–
–
–
–
–
–
343
180
–
–
–
–
–
–
–
–
–
411
단위는 [℃]
10. 흐르는 공기
계산식 Δt = W × (0.2778 × 60 × C × d × V × α) · · · (10)
C = 1.007 kJ / (kg · K) d = 1.251 kg / m 3 유량 V = m 3 / min (표준 상태)
α = 1.25
표 10 불타전력 및 유량에 의한 상승 온도 ℃
전력
kW가열 공기의 유량 V m 3 / min (표준 상태)
1
2
3
5
10
20
30
40
50
100
1
38
19
13
8
4
2
1
1
1
–
2
76
38
25
15
8
4
3
2
2
–
3
114
57
38
23
11
6
4
3
2
–
4
152
76
51
30
15
8
5
4
3
1
5
190
95
63
38
19
10
6
5
4
1
7
267
133
89
53
27
13
9
7
5
1
8
305
152
102
61
30
15
10
8
6
1
10
381
190
127
76
38
19
13
10
8
1
18
–
343
229
137
69
34
23
17
14
2
20
–
381
254
152
76
38
25
19
15
3
30
–
–
381
229
114
57
38
29
23
4
35
–
–
444
267
133
67
44
33
27
4
50
–
–
–
381
190
95
63
48
38
6
60
–
–
–
457
229
114
76
57
46
8
70
–
–
–
–
267
133
89
67
53
9
120
–
–
–
–
457
229
152
114
91
15
150
–
–
–
–
–
286
190
143
114
19
180
–
–
–
–
–
343
229
171
137
23
단위는 [℃]
가열 온도 조견표를 사용하여 해결 예제
예 문제 1 (흐르지 않는 물 가열)
수조에 200L의 물을 넣고 10kW의 히터에서 1 시간 가열 한 경우 상승 온도 (Δt ℃)은 표 7의 굵은 선 셀 Δt = 34 ℃가 된다. 초기 온도 t = 10 ℃ 인 경우에, 가열 후는 44 ℃가 된다.
방열은 고려하지 않는다.
예 문제 2 (흐르는 물 가열)
유량 2L/min의 물을 5kW의 히터로 가열하는 경우. 예를 들어 액체 가열 나사 포함 히터 출구 온도는 표 8의 굵은 선 셀 Δt = 29 ℃.” 입구 온도가 20 ℃라면, 출구 온도는 49 ℃가된다.
방열은 고려하지 않는다.
예 문제 3 (흐르지 않는 공기의 가열)
체적 100m 3 건조실을 2kW 히터로 가열하면 1 시간 상승하는 온도는 표 9의 굵은 선 셀 “Δt = 46 ℃.”
초기 온도가 10 ℃이면, 가열 후는 56 ℃.
방열은 고려하지 않는다.
예 문제 4 (흐르는 공기의 가열)
유량 10m 3 / min 흐르는 공기를 50kW의 히터로 가열하는 경우. 예를 들어 덕트히터에서 가열하는 경우 상승 온도는 표 10의 굵은 선 셀 “Δt = 190 ℃.”
방열은 고려하지 않는다.
청계천 산업용 히터 고민해결사 31년의 노하우
