V mnoha poptávkových listech stojí jen «ohřát na 80°C» — bez hmotnosti média, bez doby ohřevu, bez počáteční teploty a bez údajů o izolaci nádrže. Bez těchto parametrů je každý nabízený výkon jen odhad.

Krok 1: výpočet užitečného tepla

Teplo potřebné k tomu, aby se médium dostalo z počáteční teploty na cílovou, je součinem hmotnosti, měrného tepla a teplotního rozdílu. Voda při okolní teplotě má měrné teplo asi 4.2 kJ/(kg·°C), termoolej asi 2.0 a ocel jen asi 0.5.

Příklad: nádrž s 2 tunami vody, ohřívaná z 15°C na 85°C, potřebuje 2000 × 4.2 × 70 = 588,000 kJ užitečného tepla.

Krok 2: určení doby ohřevu

Stejné teplo za 2 hodiny nebo za 6 hodin dává trojnásobný rozdíl ve výkonu. Dělíme kJ sekundami a dostaneme kW:

588,000 kJ ÷ 7200 s ≈ 81.7 kW

To je teoretická hodnota. Při skutečném výběru je třeba započítat i tepelné ztráty nádrže, teplo pohlcené potrubím a podpěrami a odpar z hladiny. U ocelové nádrže s potrubím se přidává 10%–15% hmotnosti vody; neizolovaná nádrž ztrácí zhruba 1.5–2 kW na metr čtvereční povrchu.

Krok 3: přidání rezervy, ale ne naslepo

Obvyklá praxe je přidat k teoretické hodnotě 15%–20%. V uvedeném příkladu je 81.7 kW plus 20% asi 98 kW, takže 100 kW je rozumná volba.

Větší rezerva není lepší. Předimenzovaný výkon zvyšuje plošné zatížení těles a olejová média mají sklon ke koksování; regulace navíc spadne na časté spínání a vypínání, což ve skutečnosti kolísání zvyšuje. Pokud vám dělá starosti zima nebo budoucí rozšíření, lepší je rozdělit na skupiny — například čtyři skupiny po 25 kW zapínané podle potřeby — než rovnou dimenzovat na 150 kW.

Výkon pro udržení teploty se počítá zvlášť

Jakmile je teploty dosaženo, výkon potřebný k jejímu udržení je mnohem menší než výkon pro ohřev — obvykle jen 15%–25% z něj. Pokud zařízení běží většinu času v udržovacím režimu, je to hlavní dlouhodobý náklad na elektřinu.

Neizolovaná nádrž s 5 m³ oleje, s povrchem na 70°C a okolím na 20°C, ztrácí zhruba 4–6 kW přirozenou konvekcí a sáláním. S 50 mm minerální vaty klesne ztráta pod 1 kW. Izolace se z úspory elektřiny obvykle zaplatí do roka.

Průtočné soustavy se počítají jinak

U nepřetržitě proudícího média se nepočítá celkové teplo, ale rozdíl entalpie:

P(kW) = průtok (kg/s) × měrné teplo (kJ/kg·°C) × ΔT (°C)

Pro 5 m³/h vody ohřívané z 20°C na 60°C je průtok asi 1.39 kg/s, takže výkon je 1.39 × 4.2 × 40 ≈ 233 kW. Tyto úlohy mají vysokou hustotu výkonu, proto je třeba zkontrolovat povrchovou teplotu tělesa, aby nedošlo k místnímu varu na stěně trubky.

Co předat výrobci

  • Název a koncentrace média, zda obsahuje částice a zda snadno tvoří usazeniny
  • Celková hmotnost média nebo průtok
  • Počáteční a cílová teplota
  • Požadovaná doba ohřevu
  • Rozměry a materiál nádrže a zda je izolovaná
  • Napájení: napětí, fáze, dostupný příkon
  • Prostředí: vnitřní/vnější, korozivní plyny, zda jde o nebezpečný prostor

Sepište tyto body přehledně a výběr obvykle vyjde napoprvé správně.