히터 열량 계산

 

 

일단 학창시절 배운 줄의 법칙이 나오는데

H 열량(Cal) = 0.24PT 입니다. 여기서 P는 전력이고 T는 시간입니다.

(P 전력은 I*V니  저항 또는 전압 또는 전류중 2가지 수치만 알면 구할수 있겠죠..)

필요한 열량 계산: 물 50L를 10도에서 30도로 가열하려면 필요한 열량은 ( Q = mc\Delta T )입니다. 여기서 ( m )은 물의 질량(50kg), ( c )는 물의 비열(1 kcal/kg°C), ( \Delta T )는 온도 변화(20°C)입니다. 따라서 ( Q = 50 \times 1 \times 20 = 1000 ) kcal입니다. 히터의 전력 계산: 1 kcal = 4184 J이므로, 1000 kcal = 4184000 J입니다. 1000W 히터는 1초에 1000J의 에너지를 제공합니다. 따라서 ( T = 4184000 / 1000 = 4184 )초가 걸립니다. 500W 히터의 경우: 500W 히터는 1초에 500J의 에너지를 제공하니 두배의 시간이 필요로 합니다. 따라서 ( T = 4184000 / 500 = 8368 )초가 걸립니다. 따라서 1000W ㄹㄹ히터로는 약 4184초, 500W 히터로는 약 8368초가 걸립니다.

0도씨 500cc의 물을 1분간 2kwatt 히터로 가열할경우 

2kw x 60 x 0.24 = 28.8 kcal       28.8kcal / 0.5L = 57.6'C만큼 온도를 올릴 수 있습니다. 맞는지는 각자 검산..

 

10L용량의 어항의 물을 0도씨 30도까지 30분에 걸쳐 올리려면 몇 와트짜리 히터가 필요할까요?

일단 10L x 30도는 300kcal가 되고  300kcal / 0.24 / (30x60) = 0.69kwatt가 됩니다. 최소 700watt급 히터가 필요..

물론 어항의 물을 계속 가열할 필요가 없으니  목표온도 도달 이후에는 유지에 필요한 열량만 가하면 되기에 훨씬 적은 전력을 소모하게 됩니다. (30분이상 시간이 걸려도 된다면 훨씬더 작은 용량의 히터로도 충분합니다..)

시중에 판매되고 있는 만원짜리 어항 히터들은 60~100watt정도 제품들이 보이네요... 
이제품으로 10리터의 0도씨 물을 30도까지 올리려면 약  4~6시간 가량 걸리게 됩니다.

히터 용량을 선정하려면 초기에 얼마만한 시간에 목표온도에 도달 시킬지에 따라 결정하면 됩니다.

혹 계산이 틀린 부분이 있을지 모르니 참고만 하시길...

 

 

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히터열량계산 참고자료..  양놈들 자료라 화씨 피트 갤런 단위로 써있습니다... ㅡ,.ㅡ

WATLOW-히터열량계산자료.pdf

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줄의 법칙

도선에 전류가 흐를 때 단위 시간 동안에 도선에 발생하는 열량(줄열의 양)은 전류의 세기의 제곱과 도선의 전기 저항에 비례한다는 법칙. 

1840년에 영국의 줄이 발견하였다. 도선의 저항을 R(Ω), 전류를 I(A), 전압을 V(V), 전력을 P(W), 시간을 t(s)라 하면 발열량 Q(cal)는 Q=0.24RI²t 로 된다. 이것을 줄의 법칙이라고 한다.

또 RI=V이므로 Q(H)=0.24VIt=0.24Pt이다.