Wahl des Heizelements (Leistungswiderstand)

Grundsätzlich brauche ich ein Heizelement, das ein kleines Luftvolumen (z. B. Schuhkartongröße) auf etwa 60 ° C erwärmen kann. Ich werde eine 25-V-Quellenversorgung mit 2 A Strom verwenden.

Worüber ich nachgedacht habe, ist:

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

Wie viel Energie wird benötigt, um das Luftvolumen von 0,05 m^3 zu erwärmen:

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

Wenn ich diese Art von Volumen in 2 Minuten erhitzen möchte, wie viel Watt brauche ich?

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

Ich weiß also, wie viel Watt das Heizelement produzieren sollte, aber was ist mit Ohm? Soll ich den Widerstand berechnen, der benötigt wird von:

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

Mein Widerstand sollte also 5,3125 Ohm betragen und MINDESTENS 21,25 W bewältigen (wahrscheinlich viel mehr aus Sicherheitsgründen?)

Ich frage nur, ob meine Berechnungen richtig sind, da ich nicht weiß, ob ich in die richtige Richtung gehe und niemanden danach fragen kann.

Danke für jede Hilfe :)

Wie wäre es mit einem Peltier?
Ich habe mich begrenzt bewegt, was den Leistungswiderstand im Preisvergleich attraktiver macht als Peltier.
Deine Berechnungen sehen gut aus. (Ich habe die Zahlen nicht überprüft.) Sie müssen auch die Box aufheizen, die die Luft hält. Und Sie werden auch Wärme von der Oberfläche der Box verlieren. (Ich denke, das wird ein größerer Effekt sein.)
Um eine gleichmäßige Wärmeverteilung zu erreichen, wird empfohlen, anstelle eines Einzelwiderstands eine Kombination aus Widerständen (parallel und in Reihe, um den berechneten Wert zu erhalten) zu verwenden.
Da Sie den Wärmewiderstand und die Oberfläche nicht angegeben haben, lassen Sie mich Ihnen sagen, dass ich einen 25-W-Lötkolben und einen 5-Watt-Lüfter verwendet habe, um eine isolierte Picknickbox auf 85 ° C für Umwelttests an einem Schuhband zu erhitzen. Verwenden Sie in jedem Fall einen Ventilator, um eine schnelle und gleichmäßige Temperatur und ein Thermometer zu gewährleisten.
+1 für all die guten Bemühungen in Ihrer Frage.

Antworten (2)

Ich werde eine 25-V-Quellenversorgung verwenden

Wenn Ihre Versorgungsspannungsquelle 25 Volt beträgt, müssen Sie diese verwenden, um den erforderlichen Widerstand zu berechnen.

P Ö w e R = v Ö l T S 2 R e S ich S T A N C e

Widerstand = 25 2 / 21.25 = 29.4 Ohm

Der Fehler, den Sie gemacht haben, bestand darin, anzunehmen, dass Ihr Netzteil unabhängig davon immer 2 Ampere liefert. Wenn die Spannung angegeben ist, nimmt das Anhängen einer Last an den Ausgang in Wirklichkeit genau den Strom auf, der gemäß dem Ohmschen Gesetz erforderlich ist, dh in Ihrem Fall 0,85 Ampere.

Es könnte sich um eine Tischversorgung handeln, die sowohl Konstantspannungs- als auch Konstantstrommodi hat. So oder so funktioniert.
Vielen Dank für den Hinweis, ja, ich dachte nur, dass der Strom irgendwie immer 2A sein wird, weil ich dumm bin ... :)

Ich würde mit dem arbeiten, was @ user56801 vorgeschlagen hat.

Ich würde einen Widerstand auswählen, der alle 50 W verwendet, die Ihr Netzteil liefern kann, und einen Thermostat verwenden, um die Temperatur zu steuern, und er wird viel genauer auf 60 ° C gehalten, als zu hoffen, dass die externe Konvektion, Strahlung und Leitungsverluste Null sind oder sogar konstant.

Ein 12,5- bis 18-Ohm-Widerstand mit einer Nennleistung von 60 bis 100 W mit einem einfachen elektronischen oder mechanischen Thermoschalter würde einen zuverlässigeren Inkubator, Schuhtrockner oder Aushärtungsofen ergeben. Zusätzliche Übertemperatur- (70 bis 110 °C) und Überstromsicherungen (3 bis 5 A) wären ratsam.

Wahl des Heizelements (Leistungswiderstand)
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