Выбор нагревательного элемента (силового резистора)

По сути, мне нужен нагревательный элемент, который может нагревать небольшой объем воздуха (скажем, размер коробки из-под обуви) примерно до 60 градусов по Цельсию. Я собираюсь использовать источник питания 25 В с током 2 А.

Что я думал сделать, так это:

Cp= 1.00 J/gK (air specific heat)
q=1275g/m^3 (density of air)
V=0.05m^3 (volume of air I need to heat up)
T=333.15K - 293.15K = 40 K
Lets assume room temperature is 20 C = 293.15 K

Сколько энергии нужно, чтобы нагреть 0,05 м^3 воздуха:

U = cp * m * T = 1*1275*0.05*40 = 2550 J

Если я хочу, чтобы он нагрел такой объем за 2 минуты, сколько ватт мне нужно?

P=U/t = 2550/120 = 21.25 W

Итак, я знаю, сколько ватт должен производить нагревательный элемент, но как насчет омов? Должен ли я рассчитать сопротивление, необходимое для:

P=I^2 * R   where I=2A, P=21.25W 
R=21.25/4 = 5.3125 Ohms

Таким образом, мой резистор должен быть 5,3125 Ом и выдерживать КАК МИНИМУМ 21,25 Вт (вероятно, намного больше для безопасности?)

Я просто спрашиваю, верны ли мои расчеты, поскольку я не знаю, иду ли я в правильном направлении, и мне не у кого спросить об этом.

Спасибо за любую помощь :)

Как насчет пельтье?
У меня ограниченный бюджет, что делает силовой резистор более привлекательным, чем элементы Пельтье в сравнении с ценой.
Ваши расчеты выглядят нормально. (Я не проверял цифры.) Вам также придется нагреть коробку, удерживающую воздух. И вы также будете терять тепло с поверхности коробки. (Я думаю, что это будет больший эффект.)
Для равномерного распределения тепла рекомендуется использовать комбинацию резисторов (параллельно и последовательно для получения расчетного значения) вместо одного.
Поскольку вы не указали тепловое сопротивление и площадь поверхности, позвольте мне сказать вам, что я использовал паяльник мощностью 25 Вт и вентилятор мощностью 5 Вт, чтобы нагреть изолированную коробку для пикника до 85 ° C для тестирования окружающей среды на шнурке. Что бы вы ни делали, используйте вентилятор для обеспечения быстрой и однородной температуры и термометр.
+1 за все усилия по вашему вопросу.

Ответы (2)

Я собираюсь использовать источник питания 25 В.

Если ваш источник напряжения питания составляет 25 вольт, вам необходимо использовать его для расчета необходимого сопротивления.

п о ж е р "=" в о л т с 2 р е с я с т а н с е

Сопротивление = 25 2 / 21.25 "=" 29,4 Ом

Ошибка, которую вы сделали, заключалась в том, что вы предположили, что ваш блок питания всегда будет подавать 2 ампера независимо. На самом деле, если напряжение указано, то при подвешивании нагрузки на выходе будет потребляться именно ток, необходимый в соответствии с законом Ома, то есть 0,85 ампер в вашем случае.

Это может быть настольный источник питания, который имеет режимы постоянного напряжения и постоянного тока. В любом случае работает.
Большое спасибо за указание на это, да, я просто подумал, что каким-то образом ток всегда будет 2А, глупость... :)

Я бы работал с тем, что предложил @user56801.

Я бы выбрал резистор, который будет использовать все 50 Вт, которые может обеспечить ваш блок питания, и использовать термостат для контроля температуры, и он будет поддерживаться на уровне 60 ° C гораздо точнее, чем надеяться, что внешние потери конвекции, излучения и проводимости будут равны нулю. или даже постоянным.

Резистор от 12,5 до 18 Ом мощностью от 60 до 100 Вт с простым электронным или механическим термовыключателем сделал бы более надежный инкубатор, сушилку для обуви или сушильный шкаф. Целесообразно иметь дополнительные предохранители от перегрева (от 70 до 110 °C) и от перегрузки по току (от 3 до 5 А).

Выбор нагревательного элемента (силового резистора)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v