Teoretické vzorce

Tepelný

Tepelný

Zjistit více

Elektrický

Elektrický

Zjistit více

Převod jednotek

Převod jednotek

Zjistit více

Termočlánky a sondy PT100

Termočlánky a sondy PT100

Zjistit více

Tepelný

Ohřev statických výrobků

Ohřev statických výrobků beze změny skupenství:

.

Stanovení výkonu potřebného pro ohřev statických výrobků, které při zvýšení teploty nemění svůj stav:

  • Legenda:
    • P: výkon (W)
    • m: hmota k zahřátí (kg)
    • Cpm: specifické teplo (J/kg.K)
    • Ti: počáteční teplota (°C)
    • Tf: konečná teplota (°C)
    • Δt: doba nárůstu teploty (s)
    • 1,2: bezpečnostní faktor

.

.

Tento výpočet umožňuje odhadnout teoretický výkon, který má být instalován pro ohřev samotného materiálu. Zohledněné parametry neberou v úvahu tepelné ztráty instalace.

.


Ohřev statických výrobků se změnou skupenství:

.

Stanovení výkonu potřebného k ohřevu statických produktů měnících se stav při nárůstu teploty:

  1. Množství tepla k zahřátí produktu na teplotu změny stavu:
  2. Množství tepla potřebné ke změně stavu:
  3. Množství tepla pro zahřátí produktu na konečnou teplotu:

.

  1. Celkový výkon:

  • Legenda:
    • Q: množství tepla (J)
    • m: hmota k zahřátí (kg)
    • Cpmf: průměrné měrné teplo mezi počáteční teplotou a teplotou změny stavu (J/kg.K)
    • Ti: počáteční teplota (°C)
    • Tc: teplota při změně skupenství (°C)
    • Lf: latentní teplo tání (J/kg)
    • Cpmi: průměrné měrné teplo, mezi změnou stavové teploty a konečnou teplotou (J/kg.K)
    • Tf: konečná teplota (°C)
    • Δt: celkový čas nárůstu teploty k dosažení konečné teploty (s)
    • 1,2: bezpečnostní faktor
    • P: výkon k instalaci (W)

.

  1. Výpočet v excelu ke stažení
  1. .

Tento výpočet umožňuje odhadnout teoretický výkon, který má být instalován pro ohřev samotného materiálu. Zohledněné parametry neberou v úvahu tepelné ztráty instalace.

Ohřev cirkulujících kapalin

Zahřívání produktů v oběhu bez změny skupenství:

Stanovení potřebného výkonu pro ohřev kapalin v oběhu, které nemění svůj stav při zvýšení teploty:

  • Legenda:
    • P: výkon (W)
    • Q: průtok (m3/h)
    • ρ: hustota (kg/m3)
    • Cp: specifické teplo (J/kg.K)
    • Ti: počáteční teplota (°C)
    • Tf: konečná teplota (°C)
    • 1,2: bezpečnostní faktor

.

Výpočet plošného zatížení

Stanovení hustoty výkonu na válcové ploše:

.

Tento vzorec může být přizpůsoben pro rezistory obojkového typu, kazety, stíněné prvky atd.

Obojky:

Kazety:

Stíněné prvky: SCHÉMA

Pro ploché povrchové rezistory

Elektrický

Jednofázový obvod

Výpočet výkonu, intenzity a ohmické hodnoty:

Vzorce použitelné v jednofázovém střídavém nebo stejnosměrném proudu, pro ohmické odpory

  • Vzorce
    • U = Re x I ⇔ Re = U / I ⇔ I = U / Re
    • P = U x I ⇔ U = P / I ⇔ I = P / U
    • P = Re x I² ⇔ Re = P / I² ⇔ I = √ (P / Re)
    • P = U² / Re ⇔ Re = U² / P ⇔ U = √ (P x Re)
  • Legenda:
    U: napětí (V) // Re: ekvivalentní odpor (Ω) // I: proud (A) // P: výkon (W)

Vazební odpory v sérii:

  • Vzorce:
    • Re = R1 + R2 + …
    • I = I1 = I2 = …
    • U = U1 + U2 + …
  • Legenda:
    U: napětí (V) // Re: ekvivalentní odpor (Ω) // I: proud (A)

Paralelní vazební odpory:

  • Vzorce:
    • 1/Re = 1/R1 + 1/R2 + …
    • I = i1 + i2 + …
    • U = U1 = U2 =…
  • Legenda:
    U: napětí (V) // Re: ekvivalentní odpor (Ω) // I: proud (A)
Třífázový obvod

V níže uvedených případech budeme vycházet z pouzder se 3 rezistory stejné ohmické hodnoty, aby každá linka byla vyvážená.

Trojúhelníkové připojení:

  • Vzorce:
    • I = ix √3
    • U = Ur
    • Pglobal = (3 x U²) / R = √3 x U x I = 3 x U xi

  • Legenda:
    U: napětí ve vedení (V) // Ur: napětí odporem (V)
    R: ohmická hodnota na rezistor (Ω)
    I: proud ve vedení (A) // i: proud odporem (A)


Hvězdné spojení

V případě 3 rezistorů stejné ohmické hodnoty.

  • Vzorce:
    • já = i
    • U = Ur x √3
    • Pglobální = U² / R = (3 x Ur²) / R = √3 x U x I

  • Legenda:
    U: napětí ve vedení (V) // Ur: napětí odporem (V)
    R: ohmická hodnota na rezistor (Ω)
    I: proud ve vedení (A) // i: proud odporem (A)

Převod jednotek

Teplota

Kelvin………… K = °C + 273

Celsia………. °C = K-273

Energie

1 joul = 0,24 kalorií

1 kalorie = 4,18 joulů

Jouly: J

kalorie: kalorie

Objem

1 litr = 1 dm3 = 0,001 m3

1m3 = 1000 litrů

Specifické teplo

1 kal/kg. K = 4,18 J/ kg.K

1 J/kg.K = 0,238 cal/kg.K

Termočlánky a sondy

Termočlánky

Standardní barvy termočlánkových kabelů

Pár

Mezinárodní NF EN IEC 60584-3

Francie NF C 42-324

Anglie BS 1843

Německo DIN 43714

Japonsko JISC1610

USA ANSI/MC96.1

J Pole+
Pól-
K Pole+
Pól-

.

Tabulka elektromotorické síly MKP termočlánků J

Podle normy NF EN IEC 60584-1
Slitina: Kladný pól = železo /// Záporný pól = měď – nikl
Teoretický rozsah provozních teplot: -200°C až + 750°C

FEM, pro studený spoj (referenční bod) při 0°C.
EMF v milivotech, teplota ve stupních Celsia.

°C0102030405060708090
00,0000,5071,0191,5362,0582,5853,1153,6494,1864,725
1005,2685,8126,3596,9077,4578,0088,5609,1139,66710,222
20010,77711,33211,88712,44212,99813,55314,10814,66315,21715,771
30016,32516,87917,43217,98418,53719,08919,64020,19220,74321,295
40021,84622,39722,94923,50124,05424,60725,16125,71626,27226,829
50027,38827,94928,51129,07529,64230,21030,78231,35631,93332,513
60033,09633,68334,27334,86735,46436,06636,67137,28037,89338,510
70039,13039,75440,38241,01341,64742,283

.

Tabulka EMF elektromotorické síly termočlánků K

Podle normy NF EN IEC 60584-1
Slitina: Kladný pól = nikl-chrom /// Záporný pól = nikl-hliník
Teoretický rozsah provozních teplot: -200°C až + 1100°C

FEM, pro studený spoj (referenční bod) při 0°C.
EMF v milivotech, teplota ve stupních Celsia

°C

0102030405060708090
00,0000,3970,7901,2031,6112,0222,4362,8503,2663,681
1004,0954,5084,9195,3275,7336,1376,5396,9397,3387,737
2008,1378,5378,9389,3419,74510,15110,56010,96911,38111,793
30012,20712,62313,03913,45613,87414,29214,71215,13215,55215,974
40016,39516,81817,24117,66418,08818,51318,93819,36319,78820,214
50020,64021,06621,49321,91922,34622,77223,19823,62424,05024,476
60024,90225,32725,75126,17626,59927,02227,44527,86728,28828,709

700

29,12829,54729,96530,38330,79931,21431,62932,04232,45332,866
80033,27733,68634,09534,50234,90935,31435,71836,12136,52436,925
90037,32537,72438,12238,51938,91539,31039,70340,09640,48840,879
100041,26941,65742,04542,43242,81743,20243,58543,96844,34944,729
1100 45,108
Sonda PT100

Tabulka ohmických hodnot sond PT100 v závislosti na teplotě:
Podle normy NF EN IEC 60751

°C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

100,00

103,90

107,79

111,67

115,54

119,40

123,24

127,07

130,89

134,70

100

138,50

142,28

146,06

149,82

153,57

157,32

161,04

164,76

168,47

172,16

200

175,84

179,51

183,17

186,82

190,46

194,08

197,70

201,30

204,88

208,46

300

212,03

215,58

219,13

222,66

226,18

229,69

233,19

236,67

240,15

243,61

400

247,06

250,50

253,93

257,31

260,75

264,14

267,52

270,89

274,25

277,60

500

280,93

284,26

287,57

290,87

294,16

297,43

300,70

303,95

307,20

310,43

600

313,65

316,86

320,05

323,24

326,41

329,57

332,72

335,86

338,99

342,10

700

345,21

348,30

351,38

354,45

357,51

360,55

363,59

366,61

369,62

372,62

800

375,61

378,59

381,55

384,50

387,45

390,38

°C

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0

100,00

103,90

107,79

111,67

115,54

119,40

123,24

127,07

130,89

134,70

100

138,50

142,28

146,06

149,82

153,57

157,32

161,04

164,76

168,47

172,16

200

175,84

179,51

183,17

186,82

190,46

194,08

197,70

201,30

204,88

208,46

300

212,03

215,58

219,13

222,66

226,18

229,69

233,19

236,67

240,15

243,61

400

247,06

250,50

253,93

257,31

260,75

264,14

267,52

270,89

274,25

277,60

500

280,93

284,26

287,57

290,87

294,16

297,43

300,70

303,95

307,20

310,43

600

313,65

316,86

320,05

323,24

326,41

329,57

332,72

335,86

338,99

342,10

700

345,21

348,30

351,38

354,45

357,51

360,55

363,59

366,61

369,62

372,62

800

375,61

378,59

381,55

384,50

387,45

390,38