108 filas de vides, cada una de 650 pies de largo. Suspenda un alambre esmaltado de nicrom a lo largo de cada fila para elevar la temperatura del aire a 18 pulgadas del alambre a 6 grados Fahrenheit. ¿Qué tipo de transformadores y controladores? 220 V AC es todo lo que está disponible. No hay tres fases.
Supongamos que puede rodear su campo de 4 hectáreas con R-1 (unidades SI: 1 Km. 2 / W) aislamiento (por ejemplo, aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de tablero de espuma), parte superior, inferior y laterales. Eso es un total de 81600 m 2 de área de transferencia de calor. Desea elevar la temperatura en 6 ° F, que es de 3,33 K, por lo que el flujo de calor es superior a 270 kW.
Necesitará casi 1200 A a 230 V, o aproximadamente 11 A por fila. Eso sería una resistencia de 230/11 = aproximadamente 21Ω por fila. Puede obtener esto como una sola hebra de Nichrome de 3.6 mm (aproximadamente AWG 7) o como, digamos, 8 hebras de cobre de 1.27 mm (AWG 16).
Lo que está pidiendo no tiene sentido solo desde un punto de vista de poder solo. Haz los cálculos.
Solo para elegir algo, comencemos con un viento muy conservador de 1 milla / hora = 450 mm / s. Si se supone que el cable calienta un volumen de aire dentro de 18 pulgadas (460 mm), entonces cada segundo por cada metro de cable debe traer un volumen de 450 mm x 460 mm x 2 x 1 m = 0,41 m 3 hasta temperatura (el factor de dos se debe a que el rango de 18 pulgadas se extiende a ambos lados del cable).
La densidad del aire a 0 ° C es de aproximadamente 29 g / mol = 29 g / 22.4l = 1.30 g / l = 1.3 kg / m 3 . Esa cantidad de tiempo de 0.41 m 3 desde arriba significa que se deben calentar 531 gramos de aire por segundo.
La capacidad calorífica del aire a 0 ° C es 1 kJ / kg ° C. (1 kJ / kg ° C) x (0.531 kg) x 3.3 ° C = 1.75 kJ. Esa es la cantidad de energía que 1 metro de cable necesita apagar cada segundo, o 3,19 kW, solo para mantenerse al día con un viento de 1 milla / hora. Tiene más de 21,4 km de cable que tiene que sacar tanta potencia, por lo que tomaría unos 37,5 MW.
37.5 MW es claramente absurdo, y eso es solo para tratar con movimiento de aire de 1 milla / hora.
Tenga en cuenta que esto no tiene nada que ver con cómo se calienta exactamente el aire, ya sea de un cable o de otra cosa. Ese es el poder que el calentador tiene que apagar independientemente del mecanismo.
Como Dave Tweed señaló en un comentario, este cálculo asume que el viento arrastra el aire caliente hacia donde ya no sirve. Parte del aire caliente será empujado a las viñas vecinas, por lo que el poder no se pierde totalmente. Sin embargo, debido al hecho de que el aire caliente es menos denso, este aire caliente generalmente aumentará. Esto causará turbulencias y corrientes ascendentes y descendentes en lugares impredecibles a medida que el aire caliente se eleva y el aire frío de arriba cae para reemplazarlo.
El comportamiento exacto es imposible de predecir, pero eso no importa aquí. Recuerda que este cálculo se basó en un viento muy ligero. Incluso si de alguna manera 3/4 del aire calentado se mantiene dentro de la altura de la uva por segundo, eso requiere 9.4 MW de potencia de calefacción, lo que, nuevamente, fue solo para un viento de 1 milla / hora.
Permite elegir un cable de nicrom y trabajar a través de esto. El problema será que la mayoría de los cables tienen datos relacionados con el calor a partir de los 400 ° C. Por lo tanto, es difícil predecir los datos en las regiones de temperatura más baja.
26 AWG Nichrome
2.67 \ $ \ Omega / ft \ $
400 ° C a 1.58 A
650 pies x 2.67 \ $ \ Omega / ft \ $ = 1735.5 \ $ \ Omega \ $ \ $ ^ 1 \ $
La corriente máxima es 220V / 1735.5 \ $ \ Omega \ $ = 0.127 A.
108 filas es 13.7 A de potencia. No completamente fuera del ámbito de lo posible. Se podría calentar. Haría girar su medidor de potencia, pero tal vez.
No me gustaría tener que comprar 650 pies x 108 filas = 13.3 MILLAS de cable de nicrom. Probablemente no sea lo menos costoso para comprar.
Ahora los temas prácticos. Si tuviera que tender sobre todas sus uvas, existe la posibilidad de que el calor se mantenga a menos de 18 "del cable. De lo contrario, el aire se calentará y se elevará hacia el cielo cuando el aire frío lo reemplace. Esto es una convección general.
Supongo que hacer carpa con algún otro tipo de solución de aire caliente tiene mucho más sentido que simplemente atar un cable. Puede ser posible, pero simplemente no parece una buena solución.
\ $ ^ 1 \ $ Excluí la resistencia del cable de retorno. Tendría más sentido usar el nicrom para regresar y usar una carrera de 1300 pies, por lo que la resistencia en el cable de retorno es al menos útil.
Las soluciones de dosel para más de 12 millas de vides no son triviales, pero son efectivas con sopladores de aire caliente a gas.
Los calentadores eléctricos requieren una potencia significativa, pero pueden ser beneficiosos para calentar las líneas de conductos de agua con controles.
La poda de la máquina reduce el riesgo de daños por heladas si aún no hay brotes.
Las soluciones de rociadores Micromist rociador ofrecen las mejores soluciones económicas, pero deben garantizar la absorción de calor al congelar el agua y la pérdida de calor por evaporación. Los sopladores de viento pueden incluir helicópteros.
El punto de rocío bajo puede agravar aún más este problema. Para evitar daños en estas condiciones, los rociadores deben iniciarse a 1.1 ° C (34 ° F) si el punto de rocío es -4.4 ° C (24 ° F) o superior; 1.7 ° C (35 ° F) si el rocío el punto es de -6.7 a -5.0 ° C (20-23 ° F); y 2.2 ° C (36 ° F) si el punto de rocío es de -9.4 a -7.2 ° C (15-19 ° F). Esta recomendación solo debe ser seguido cuando se predice una helada. Los aspersores pueden apagarse cuando la temperatura del aire ha aumentado a 1.1 ° C (34 ° F).
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