Daugelyje užklausų lapų teparašyta „pakaitinti iki 80°C" — nenurodyta terpės masė, įšilimo trukmė, pradinė temperatūra ar rezervuaro izoliacija. Be šių duomenų bet kokia nurodyta galia tėra spėjimas.

1 žingsnis: Apskaičiuokite naudingąją šilumą

Šiluma, reikalinga terpei pakelti nuo pradinės iki tikslinės temperatūros, yra masės, savitosios šilumos talpos ir temperatūrų skirtumo sandauga. Vanduo aplinkos temperatūroje turi savitąją šilumos talpą apie 4,2 kJ/(kg·°C), termoaliejus apie 2,0, o plienas tik apie 0,5.

Pavyzdys: rezervuarui su 2 tonomis vandens, kaitinamam nuo 15°C iki 85°C, reikia 2000 × 4,2 × 70 = 588.000 kJ naudingosios šilumos.

2 žingsnis: Pasirinkite įšilimo trukmę

Tas pats šilumos kiekis per 2 ar 6 valandas lemia trigubą galios skirtumą. Padalinkite kJ iš sekundžių ir gausite kW:

588.000 kJ ÷ 7200 s ≈ 81.7 kW

Tai teorinė vertė. Realiai parenkant dar reikia įvertinti rezervuaro šilumos nuostolius, vamzdynų ir atramų sugertą šilumą bei paviršiaus garavimą. Plieniniam rezervuarui su vamzdynu pridedama 10%–15% vandens masės; neizoliuotas rezervuaras praranda maždaug 1,5–2 kW kiekvienam paviršiaus kvadratiniam metrui.

3 žingsnis: Pridėkite rezervą — bet ne aklai

Įprasta prie teorinės vertės pridėti 15%–20%. Ankstesniame pavyzdyje 81.7 kW, padidinta 20%, sudaro apie 98 kW, tad 100 kW yra protingas pasirinkimas.

Didesnis rezervas nėra geriau. Per didelė galia didina elemento paviršinę apkrovą, o aliejinės terpės linkusios koksavimuisi; be to, valdymas ima remtis dažnu įjungimu ir išjungimu, o tai kaip tik didina svyravimus. Jei nerimaujate dėl žiemos sąlygų ar būsimo plėtimosi, geriau skaidyti į grupes — pavyzdžiui, keturias 25 kW grupes, įjungiamas pagal poreikį —, o ne iš karto numatyti 150 kW.

Palaikymo galia skaičiuojama atskirai

Pasiekus temperatūrą, jai palaikyti reikalinga galia yra daug mažesnė už įšilimo galią — paprastai tik 15%–25% jos. Jei įrenginys didžiąją laiko dalį veikia palaikymo režimu, būtent tai lemia ilgalaikes elektros sąnaudas.

Neizoliuotas 5 m³ aliejaus rezervuaras, kurio paviršius 70°C, o aplinka 20°C, dėl natūralios konvekcijos ir spinduliavimo praranda maždaug 4–6 kW. Su 50 mm akmens vatos izoliacija nuostoliai sumažėja iki mažiau nei 1 kW. Izoliacija dėl sutaupytos elektros paprastai atsiperka per metus.

Tekančių sistemų galia skaičiuojama kitaip

Nuolat tekančioms terpėms skaičiuojama ne bendra šiluma, o entalpijų skirtumas:

P(kW) = masės srautas (kg/s) × savitoji šilumos talpa (kJ/kg·°C) × ΔT (°C)

Kaitinant 5 m³/h vandens nuo 20°C iki 60°C, srautas yra apie 1,39 kg/s, tad galia lygi 1,39 × 4,2 × 40 ≈ 233 kW. Tokiems režimams būdingas didelis galios tankis, todėl reikia patikrinti elemento paviršiaus temperatūrą, kad prie vamzdžio sienelės neprasidėtų vietinis virimas.

Ką pateikti gamintojui

  • Terpės pavadinimas, koncentracija, ar yra dalelių ir ar lengvai susidaro nuosėdos
  • Bendra terpės masė arba tūrinis srautas
  • Pradinė ir tikslinė temperatūra
  • Reikalinga įšilimo trukmė
  • Rezervuaro matmenys, medžiaga ir ar jis izoliuotas
  • Maitinimas: įtampa, fazės, turima galia
  • Aplinka: patalpa ar laukas, korozinės dujos, ar tai pavojinga zona

Aiškiai surašius šiuos punktus, parinkimas dažniausiai pataiko iš pirmo karto.