Widerstandsheizung

bene · Gast

;) Ich möchte eine Stahlprofil mit I-Querschnitt mit einem Gewicht von 88kg/Laufmeter erhitzen von einer Ausgangstemperatur von -10°Celsius auf eine gewünschte Temperatur von +5° Celsius. Das ganze möchte ich über einen Heizdraht realisieren, d.h. ich schicke Strom durch den Heizdraht, dieser erwärmt sich und überträgt die Wärme auf das Profil. Wieviel Energie muss ich aufbringen?

Sustien · Anmeldungsdatum: 11.11.2004 Beiträge: 19 Wohnort: Ammerland

W = m * c * ∆ ν

∆ ν= ν2 - ν1
c = Wärmekapazität [J/kg *K]

Gast

Spielt die Oberflächenstruktur keine Rolle?
grübelnd

Bsp: Haus A mit Quadratquerschnitt und Haus B mit Rechteckquerschnitt. Haus B hat höheren Wärmeverlust weil größere Fläche...

Wie schaut das dann beim Stahlbeispiel aus. Ich hab A ein Stahlrohr und B einen I-Träger. Beide soll ich gegen Vereisen schützen mit einer Widerstandsheizung. Wieviel kw muss ich pro Stunde reinbuttern? Kann man die Oberfläche einfach vernachlässigen? Im Idealfall habe ich eine Kugel, die hat am wenigsten Angriffsfläche. Was noch dazukommt ist der Wind. Der Körper kühlt ja schneller ab wenn es windig ist.

Sciencefreak · Anmeldungsdatum: 30.11.2004 Beiträge: 137 Wohnort: Gemeinde Schwielosee

Dann musst du dir den Wärmeübergangskoeffizienten heraussuchen und dir damit überlegen, wie viel Wärme der Stahl je Zeiteinheit abgibt, diese Menge müsstest du dann wieder zuführen, aber ich gaube das musst du nicht beachten

Gast

Also mal ein Versuch:

Bsp A (Ursprungsgedanke): Ich will den I-Träger mit einer Masse von 88kg/m erhitzen um 25 K. Die spezifischen Wärmekapazität von Stahl ist lt. Dubbel 0,465 kJ/kgK. => W = 88 * 0,465 * 25 = 1023KJ oder 284Wh

Bsp B: Anderer Ansatz mit der Konvektion: Idee: Der Träger hat eine Tempertur über 0 Grad Celsius und die Umgebungstemperatur kühlt stark ab (Wintereinbruch). Ich will das Ding eisfrei halten also auf Temperatur halten und nicht erhitzen. lt. Steger Technische Mechanik 3: Wärmeübergangszahlen "z" zwischen Luft und einer Wand: ruhende Luft = 20 bis 30 kJ/m2hK, und strömende Luft = 42 bis 420 kJ/m2hK
Weitere Annahmen: Oberfläche I-Träger/Laufmeter = 1,72 m2, Temperaturdifferenz = 25 K

Also ich nehm mal 100 kJ/m2jK an, dann ist der Wärmestrom= 100 * 1,72 * 25 = 4300 KJ/h oder 1196 W d.h. 1196Wh also das vierfache von 284Wh

Jezt bin ganz verwirrt. Was stimmt jetzt?