Calentando una caja (como un maniquí termodinámico)

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Espero construir un deshidratador y estoy lo suficientemente informado para la mayoría (ventilador, temporizador, fuente de alimentación, etc.), la parte más importante de la barra: el elemento de calentamiento.

Si no está familiarizado con los deshidratadores eléctricos: generalmente busca un control de temperatura de 30-70 ° C (la mayoría del tiempo ~ 40 ° C) para un período de secado de 5 a 12 horas.

El problema es que no tengo absolutamente ninguna idea de cómo elegir un elemento calefactor. La caja será de madera (no estoy seguro de la puerta, será de madera o de vidrio) y sus dimensiones deberían ser de 30x30x50cm. La caja está parcialmente abierta para que el aire pueda pasar (con la ayuda de un fan).

¿Existe una forma bastante sencilla de adivinar qué cantidad de potencia de calefacción necesito? Para elegir una resistencia de calentamiento que haga "aproximadamente" el trabajo a la temperatura esperada?

    
pregunta Kinxil

2 respuestas

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Básicamente, un problema termodinámico con conductividad térmica, área, espesor, ΔT

q = d KA (T .hot −T. frío) [vatios]

Donde:
q = Transferencia de calor por conducción (W)
K = Conductividad térmica de los materiales (W / mK)
A = Área transversal (m²)
T .Hot = Temperatura más alta (° C)
T.Cold = Temperatura más fría (° C)
d = espesor del material (m)

  1. Convierta su área 30x30x50cm = 6,600 cm² a 0,66 m²
  2. Busca K para madera y elige d
  3. Calcular Q calor en vatios.

Pero si esto es demasiado lento, la adición de aire forzado se evapora más rápido. Luego, el volumen y la velocidad del flujo de aire deben precalentarse y forzarse a través de la caja a la temperatura deseada.

Esto se complica más por la eficiencia a la que la temperatura del aire aumenta a través del calor por unidad de volumen de aire. Un radiador tiene una alta eficiencia, un tubo circular es de menor acoplamiento pero permite mayores caudales.

Podría sugerir una (s) resistencia (s) de potencia de 50W montadas en un disipador de calor de la CPU (rosca y tornillo o abrazadera) a partir de, por ejemplo, una PSU ATX que usa 12V, utilizando un ventilador de CPU con control de velocidad variable e igual para control de calor y detección de temperatura para diseñar un bucle de servo para el calor y la velocidad del ventilador. Los LM317 también se pueden montar en el disipador de calor para cada uno, por lo que no se pierde calor aquí.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Una solución barata y sucia para el control del ventilador podría ser usar 5V en un ventilador de 12V para reducir la tasa de flujo ya que la tasa de evaporación es todo el día, siempre que sea un buen ventilador que comience a 4V .

Para unidades compactas, elija un viejo disipador de calor Pentium. (gratis en la mayoría de las tiendas de reparación)

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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No creo que necesites hacer ningún cálculo para esto. Simplemente elija un elemento calentador que sea más que lo suficientemente poderoso, y conecte eso a un Controlador PID . Puede hacer todo esto en unas pocas horas, y seguirá funcionando si decide aumentar la temperatura o el flujo de aire en el futuro.

Apuntaría al máximo que sus salidas pueden ofrecer, aproximadamente 1500W. Si realmente desea estimar el vataje, buscaría un deshidratador comercial de tamaño similar y vería la cantidad de energía que consume.

    
respondido por el Drew

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