Hogyan kell egy olyan 60 literes medencéhez való kerámia fűtőszálat méretezni, ha azt szeretném, hogy állandó 60 C fokos víz legyen benne és 20 perc alatt melegítse fel a medencét?

tudom... csak a kérdésed teljesen értelmetlen, mert nincs annyi rálátásod a dologra, hogy esetleg a környzeti hőmérsékletet és a víz kezdeti hőmérsékletét közöld.

Hagyd ezt a dolgot, inkább tanulj filozófiát.

A fajhő megmutatja, hogy 1 kg anyag 1 °C-kal történő melegítéséhez mennyi energia szükséges, azaz mennyivel nő az anyag belső energiája.

[link]

Erre vagy kíváncsi és csak rossz kategóriába tetted vagy tényleg figyelembe kellene venni hőleadást stb?

A pontos számításhoz fontos a kiindulási hőmérséklet is !

Q=c*m*dT energia kell minimum a felmelegitéséhez,

ehhez minimum P=Q/t tejlesitményű fútőszál köll.

Q = c * m * dT, ahol

* Q: hőmennyiség kJ-ban

* c: az anyag fajhője - víz esetén 4,18 kJ/(kg*K)

* m: az anyag tömege - 60 liter víz az 60 kg

* dT: a hőmérséklet-változás - jelen esetben tegyük fel, hogy ~ 20 °C-ról 60-ra melegítjük fel, szóval 40 °C a változás.

tehát 4,18 * 60 * 40 = 10032 kJ = 2786 Wh - vagyis ahhoz, hogy egy óra alatt, 20 °C-ról 60 °C-ra felmelegítsünk 60 liter vizet 2786 W-nyi fűtőteljesítmény kell.

Ha feltételezzük, hogy 80%-os a hatásfok, akkor a fűtőszálnak 3343 W-osnak kellene lennie. Ha mindezt 20 perc (1/3-ad óra) alatt akarjuk elérni, akkor 3343 * 3 = 9194 W-os fűtőteljesítmény kell.

A kérdés ebben a formában butaság, ellentmondásos.

Ha akkora teljesítményt adsz bele, ami 20 perc alatt felfűti, az utána sem fog megállni, tovább fog melegedni.

Miután felmelegedett, a hőfok tartásához sokkal kevesebb teljesítmény szükséges, tehát csak ami a veszteségeket pótolja.

A gyakorlatban ezt úgy szokás megoldani, hogy van egy termosztát, ami 60 fokon lekapcsolja a fűtést. Utána esik a hőmérséklet, mondjuk 59 foknál visszakapcsol (vagy ahogy konfigurálod).

Ennél kicsit fejlettebb a PID-szabályzás, ami előre kalkulál és úgy kapcsolgatja a fűtőszálat, hogy a kívánt hőfok minél stabilabb legyen.

Legalább annyi teljesítmény szükséges, hogy a 60 fokot tartani tudja, a legrosszabb esetben is. Ehhez viszont tudni kellene a hőveszteséget, tehát amit a környezetbe lead, amit befolyásol a felület nagysága stb.

A felfűtés gyorsasága külön téma, abból engedményt kell tenni, többit pedig már említettem a # 7 válaszban: termosztát, hőkapcsoló.

"Horribilis" költségek ezek:

[link]

[link]