난방용 전기 가열기 설계

소개글

난방용 전기 가열기 설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 난방부하

2. 히터요소설계

본문내용

= 0.129
- woodsiding = 0.16
- hardwoods = 0.16
*
전체 = 벽 * 2 - 창문 * 2
* 가정 ▶ 문이 달린 벽은 양쪽에 각각 방이 있다고 가정
▶ 천정 위로는 2층이 바닥 아래로는 지하실 존재 가정
* 위의 가정에 따라서 문이 달린 벽과 천정과 바닥으로는 열손실이 없다고
가정 한다.
0.4당 이므로
열전도가 적용되는 총면적 = (6*2.5)*2개-(1.5*1.5)*2개 = 25.5
단위 넓이 당 벽돌의 개수를 구하기 위해서
따라서 전체 열손실 난방 부하는
2. 히터 요소 설계 - 열전도율
위의 식에는 강제대류와 복사열의 합으로 이루어져 있다. 먼저 미지수 들을 구해본다.
1) 구하기
2) 대류열전달 계수 h
(1) 레이놀드 수를 구한다.
동점성계수를 구하기 위해 막온도를 사용한다.
368K의 동점성계수
위의 조건으로 Re를 구한다.
(2) Nu를 구한다.
원통을 지나는 유동이므로 열전달 (3-32)식을 이용한다.
368K의 Pr은 0.705
앞에서 구한 Re=1000 이용하여 Nu를 구해보면
∴
(3) 대류열전달 계수 h
368K의 k값
3) 값을 구한다.
방사율을 구하기 위해 히터 코어의 재료를 선택한다. 뒤의 테이블을 이용 표
를 이용 표면온도가 473K라는 점을 감안하여 Nikel Oxdized 재료를 사용한다.
Nikel Oxdized의 물성치 :
* 여기서 우리는 가운데 지점인 0.47을 사용한다.
①
② 스테판-볼쯔만 상수
앞에서 구한 1), 2), 3) 값을 대입하여
* 위의 값은 코어 한 가닥의 열전도율이므로 코어 수를 정할 필요가 있다.
3. 히터 요소 설계 - 코어 수
위의 식을 이용하여 코어수를 구해본다. 주어진 조건 히터저항 을 이용
하여 하나의 식을 만들어 본다.
4. 히터 요소 설계 - 히터의 크기
공기 출구온도 에너지 균형 식을 이용하여 크기를 구해본다.
위의 값은 앞에서 구한 난방부하와 같다.
총 넓이가 0.08 이므로 정사각형이라고 생각해 봤을 때 한 변의 길이가 28.3cm 정 해 질 수 있다.
간격 3cm (4면 모두 3cm 간격 유지한다.)
5. 히터 요소 설계 - 히터의 구성
코어 간격 3mm
1) 가로 길이
가로를 벽면과의 거리 3cm을 생각하여 20cm +(3cm×2) = 26cm 로 정한다.
2) 세로길이
* 세로의 길이를 통해서 코어간의 거리를 계산해 보면 벽면과의 거리 3cm 와 코 어하나의 지름 16mm를 고려하여 계산하면 코어 사이의 거리는 3mm 정도로 잡을 수 있다.
<가정>
① 를 충족하게 하기위해 코어를 직병렬로 13개씩 가로 세로로 둔다.
② 코어와 벽면(방열판)의 간격은 3cm
6. 송풍기 용량 계산
1) 송풍기 동력
(1) 압력강하
f 값은 Re=1000 이므로 층류이므로 f=64/1000=0.064
(2) 를 구한다.
효율은 난방부하를 코어에서 나오는 열전도율로 나눈 값으로 정의된다.
코어에서 나오는 총 열전도율
난방부하
(3) 공기 유량
위에서 구한 (1),(2),(3) 값으로
총 26개 이므로
∴

키워드

열교환기,   난방,   전기 가열기