設計資料

加熱電力早見表1

水・空気・金属について計算。安全(余裕)率α=1.25として計算した数表です。

1 流れない水(タンク・水槽内)

計算式 P[W]=(0.2778×c×ρ×V×ΔT/t)×α・・・(1)
パラメータ:c=4.18 kJ/(kg・℃) ρ=1kg/L t=1h(時間)α=1.25
大気圧における計算値とする

表1 流れない水(タンク・水槽内)を1時間で温度差ΔT[℃]加熱するのに必要なヒーター電力P[kW]

ΔT[℃] 水の加熱量(体積) V[L(リットル)]
151018203040501001502005001000
50.0070.0360.0730.1310.1450.2180.2900.3630.7261.091.453.637.26
100.0150.0730.1450.2610.2900.4350.5810.7261.452.182.907.2614.5
150.0220.1090.2180.3920.4350.6530.8711.092.183.274.3610.929.0
200.0290.1450.2900.5230.5810.8711.161.452.904.365.8114.521.8
250.0360.1810.3630.6530.7261.091.451.813.635.447.2618.136.3
300.0440.2180.4350.7840.871 1.311.742.184.366.538.7121.843.5
350.0510.2540.5080.9141.016 1.5242.032.545.087.6210.225.450.8
400.0580.2900.5811.051.16 1.742.322.905.818.7111.629.058.1
450.0650.3270.6531.181.31 1.962.613.276.539.8013.132.765.3
500.0730.3630.7261.311.45 2.182.903.637.2610.914.536.372.6
550.0800.3990.7981.441.60 2.403.193.997.9812.016.039.979.8
600.0870.4350.8711.571.74 2.613.484.368.7113.117.443.587.1
650.0940.4720.9431.701.89 2.833.774.729.4414.218.947.294.3
700.1020.5081.021.832.03 3.054.065.0810.215.220.350.8102
750.1090.5441.091.962.18 3.274.365.4410.916.321.854.4109
800.1160.5811.1620.92.32 3.484.655.8111.617.423.258.1116
850.1230.6171.232.222.47 3.704.946.1712.318.524.761.7123
900.1310.6531.312.352.61 3.925.236.5313.119.626.165.3131
950.1380.6891.382.482.76 4.145.526.9013.820.727.668.9138
1000.1450.7261.452.612.90 4.365.817.2614.521.829.072.6145

単位は[kW]

2.流れる水

計算式 P[W]=(0.2778×60×c×ρ×q×ΔT/t)×α・・・(2)
パラメータ:c=4.18 kJ/(kg・℃) ρ=1kg/L t=1min(分)α=1.25
大気圧における計算値とする

表2 流れる水を温度差ΔT[℃]まで加熱するのに必要なヒーター電力P[kW]

ΔT[℃] 加熱する水の流量 q [L/min]
1351015202530405060708090100
50.441.312.184.356.53 8.7110.913.117.421.826.130.534.839.243.6
100.872.614.358.7113.1 17.421.826.134.843.652.361.069.778.487.1
151.313.926.5313.119.6 26.132.739.252.365.378.491.4105118131
201.745.238.7117.426.1 37.843.652.369.787.1105122139157174
252.186.5310.921.832.7 43.654.465.387.1109131152174196218
302.617.8413.126.139.2 52.365.378.4105131157183209235261
353.059.1415.230.545.7 61.076.291.4122152183213244274305
403.4810.517.434.852.369.787.1105139174209244279314348
453.9211.819.639.258.878.498.0118157196235274314353392
504.3513.121.843.665.387.1109131174218261305348392435
554.7914.424.047.971.995.8120144192240287335383431479
605.2315.726.152.378.4105131157209261314366418470523
655.6617.028.356.684.9113142170226283340396453509566
706.118.330.561.091.4122152183244305366427488549610
756.5319.632.765.398.0131163196261327392457523588653
806.9720.934.869.7105139174209279348418488557 627697
857.4022.237.074.0111148185222296370444518592 666740
907.8423.539.278.4118157196235314392470549627 705784
958.2724.841.482.7124165207248331414496579662 745827
1008.7126.143.687.1131174218261348435523610697 784871

単位は[kW]

電力早見表(表1、表2)を使って解く例題

例 題 1
水槽(ドラム缶)の水200Lを2時間で40℃に加熱したい。
初期水温を5℃とする。ただし放熱は考慮しない。
例 題 2
毎分20Lで流れる水を、50℃に加熱したい。
初期水温を10℃とする。ただし放熱は考慮しない。
解 答:表1の太字セル参照
体積200Lの水を温度差Δt=(40-5)=35℃まで、1時間で加熱するには表1に示した太字セルの「10.2kW」が必要となる。
2時間で暖める場合、仕事率としては半分の電力が必要となる。
ヒーター電力10.2/2=5.1=約5kW
解 答:表2の太字セル参照
流量20L/minの水を温度差Δt=(50-10)=40℃まで、加熱するには表2に示した太字セルの「69.7kW」が必要となる。
ヒーター電力:69.7=約70kW