Давайте рассмотрим процесс расчета мощности ТЭНов. Предположим, что в нашей электрической сети действует напряжение 220 Вольт. И допустим, на поверхности ТЭН мы имеем мощность в 1,25 киловатта, что соответствует 1250 ваттам.
Теперь мы можем рассчитать силу тока, протекающую в цепи. Для этого мы воспользуемся следующей формулой: сила тока равна мощности, деленной на напряжение в сети.
То есть, сила тока (I) может быть найдена по формуле: I = P / U.
Где I представляет собой силу тока в амперах, P - мощность в ваттах, U - напряжение в вольтах.
Перейдем к конкретным значениям. Мощность ТЭНа, которую мы указали ранее - 1250 Вт. Заметим, что для расчетов мы должны перевести эту мощность из киловатт в ватты.
Получается, что 1,25 кВт = 1250 Вт. Теперь мы можем подставить известные значения в формулу и рассчитать силу тока.
Итак, I = 1250 Вт / 220 В = 5,681 Ампер.
Далее, имея информацию о силе тока, можно вычислить сопротивление ТЭНа с использованием формулы:
R = U / I, где:
- R - сопротивление в Омах
- U - напряжение в вольтах
- I - сила тока в амперах
Подставляя известные значения в формулу, можно определить сопротивление 1 ТЭНа.
Итак, если имеем значения: напряжение 220 вольт и сила тока 5.681 ампера, то сопротивление одного ТЭНа составляет 38,725 Ом.
Далее, для определения общего сопротивления всех последовательно соединенных ТЭНов, необходимо сложить сопротивления всех ТЭНов, соединенных последовательно.
Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех ТЭНов, то есть: Rобщ = R1+ R2 + R3 и так далее.
Так, если имеем два последовательно соединенных ТЭНа, каждый сопротивлением 38,725 Ом, то общее сопротивление будет равно 77,45 Ом. Теперь мы можем легко вычислить мощность, выделяемую этими двумя ТЭНами, используя формулу:
P = U2 / R, где:
P - величина мощности измеряемая в ваттах, которую производит электрическая система или устройство при заданном напряжении и сопротивлении
U2 - величина напряжения в квадрате, измеряемая в вольтах, используемая для вычисления мощности
R - общее сопротивление всех последовательно соединенных источников тепла (ТЭНов), измеряемое в омах
Используя формулу P = U2/R, где P - мощность, U - напряжение и R - сопротивление, а также значения U = 220 В и P = 625 Вт, мы можем вычислить общее сопротивление R.
Далее, в таблице 1.1 представлены значения мощности, сопротивления и силы тока для различного количества последовательно соединенных ТЭНов при напряжении 220В.
| Кол-во ТЭН | Мощность (Вт) | Сопротивление (Ом) | Сила тока (А) |
| 1 | 1250 | 38,8 | 5,7 |
| 2 | 625 | 77,5 | 2,8 |
| 3 | 416 | 116,2 | 1,9 |
| 4 | 312 | 154,9 | 1,4 |
| 5 | 250 | 193,6 | 1,1 |
| 6 | 208 | 232,4 | 0,9 |
| 7 | 178 | 271 | 0,8 |
| 8 | 156 | 309,8 | 0,7 |
В таблице 1.2 представлены значения для параллельного соединения ТЭНов при напряжении 220В. Эти данные могут быть полезны при проектировании и установке систем нагрева. С помощью параллельного соединения нескольких ТЭНов можно достичь более высокой мощности и равномерного распределения нагрузки.
| Количество ТЭН | Мощность (Вт) | Сопротивление (Ом) | Сила тока (А) |
|---|---|---|---|
| 2 | 2500 | 19,4 | 11,4 |
| 3 | 3750 | 12,9 | 17 |
| 4 | 5000 | 9,7 | 22,7 |
| 5 | 6250 | 7,7 | 28,4 |
| 6 | 7500 | 6,5 | 34 |
| 7 | 8750 | 5,5 | 39,8 |
| 8 | 10000 | 4,8 | 45,5 |
Эти значения мощности, сопротивления и силы тока могут быть использованы для определения оптимального количества и характеристик ТЭНов при создании системы нагрева. Если требуется большая мощность, можно использовать больше ТЭНов в параллельном соединении. Важно учитывать сопротивление каждого ТЭНа, чтобы обеспечить правильное распределение тока и избежать перегрузки сети. Эти значения также могут быть полезны при выборе подходящего регулятора температуры и других компонентов системы.
Соединяя ТЭНы последовательно в системе, мы получаем еще одно преимущество - снижение проходящего через них тока в несколько раз. Это приводит к минимальному нагреванию корпуса нагревательного элемента. Такой подход исключает возможность пригорания продукта во время его обработки и сохраняет его натуральный вкус и запах.
Также следует отметить, что работа ТЭНов, подключенных последовательно, может быть бесконечной. Это связано с уменьшением нагрузки на каждый отдельный нагревательный элемент.
Получение общей мощности для ТЭНов другой мощности требует пересчета с использованием закона Ома и соответствующих формул.