Elección del elemento de calefacción (resistencia de potencia)

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Básicamente, necesito un elemento calentador que pueda calentar un pequeño volumen de aire (digamos el tamaño de la caja de zapatos) hasta aproximadamente 60 grados centígrados. Voy a utilizar una fuente de alimentación de 25 V con 2 A de corriente.

Lo que pensé en hacer es: 

Cp= 1.00 J/gK (air specific heat)
q=1275g/m^3 (density of air)
V=0.05m^3 (volume of air I need to heat up)
T=333.15K - 293.15K = 40 K
Lets assume room temperature is 20 C = 293.15 K

¿Cuánta energía necesita para calentar el volumen de aire de 0.05 m ^ 3? 

U = cp * m * T = 1*1275*0.05*40 = 2550 J

Si quiero que caliente ese tipo de volumen en 2 minutos, ¿cuánto vatio necesito? 

P=U/t = 2550/120 = 21.25 W

Así que sé cuántos vatios debe producir el elemento calentador, pero ¿qué pasa con los ohmios? ¿Debo calcular la resistencia necesaria por: 

P=I^2 * R   where I=2A, P=21.25W 
R=21.25/4 = 5.3125 Ohms

Entonces, mi resistencia debería ser 5.3125 ohmios y manejar AL MENOS 21.25 W (¿probablemente mucho más por seguridad?)

Solo pregunto si mis cálculos son correctos, ya que no sé si voy en la dirección correcta y no tengo a nadie a quien preguntar.

Gracias por cualquier ayuda :)

    
pregunta Rokas Kazlauskis

2 respuestas

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Voy a utilizar una fuente de 25 V

Si su fuente de voltaje de suministro es de 25 voltios, entonces necesita usar esto para calcular la resistencia necesaria.

\ $ Power = \ dfrac {volts ^ 2} {resistencia} \ $

Resistencia = \ $ 25 ^ 2 / 21.25 = 29.4 \ $ ohmios

El error que cometió fue suponer que su fuente de alimentación siempre suministrará 2 amperios independientemente. En realidad, si se especifica el voltaje, colgar una carga en la salida tomará precisamente la corriente necesaria, tal como lo define la ley de ohmios, es decir, 0,85 amperios en su caso.

    
respondido por el Andy aka
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Trabajaría con lo que sugirió @ user56801.

Elegiría una resistencia que usará todos los 50W que su PSU puede suministrar y usaré un termostato para controlar la temperatura y se mantendrá a 60 grados centígrados con mayor precisión que esperando que la convección externa, la radiación y las pérdidas de conducción vayan para ser cero o incluso constante.

Una resistencia de 12.5 a 18 ohmios clasificada de 60 a 100W con un simple interruptor térmico o electrónico haría de una incubadora, secadora de zapatos o horno de curado más confiable. Sería prudente contar con fusibles adicionales de temperatura (70 a 110 grados centígrados) y de corriente (3 a 5 A).

    
respondido por el KalleMP

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