Comprendre les facteurs qui influencent la perte de chaleur vous permet de mieux calculer l’isolation et la puissance nécessaires pour chauffer votre produit. En dépannant toute inefficacité et en réduisant les pertes de chaleur, vous pouvez rendre votre système de chauffage plus efficace. Dans cet article, nous explorons les facteurs liés à la perte de chaleur et fournissons des graphiques pour vous aider à calculer votre perte de chaleur actuelle ou prévue.
Facteurs qui affectent la perte de chaleur
La perte de chaleur est le mouvement intentionnel ou involontaire de la chaleur d’un matériau à un autre. Cela peut se produire par conduction, convection et radiation. La conduction se produit souvent lorsqu’un composant isolé ou non isolé est en contact direct avec un autre composant. La convection se produit lorsque votre tuyau, votre élément de chauffage électrique ou tout autre composant est entouré d’une barrière d’air. Le rayonnement se produit lorsqu’il n’y a pas de contact et que la chaleur se déplace sous forme d’ondes.
Chez Watlow, nous nous assurons que vous choisissez les régulateurs d’alimentation et de température qui conviennent le mieux à votre situation de chauffage. Une façon de le faire est de prendre en compte les facteurs de perte de chaleur courants. Bien que chaque situation puisse avoir des facteurs différents qui affectent la perte de chaleur et le transfert de chaleur, voici quelques zones courantes de perte de chaleur que les ingénieurs de conception doivent prendre en compte avec leurs produits de chauffage :
- Surfaces non isolées
- Surfaces isolées verticales ou horizontales
- Surfaces d’eau
- Surfaces d’huile ou de paraffine
- Effets sur la vitesse du vent
Ces effets sont cumulatifs, de sorte qu’un tuyau non isolé circulant partiellement à travers l’huile et partiellement à travers l’air extérieur exposé doit inclure ces trois éléments de perte de chaleur lors du calcul.
La perte de chaleur est une inefficacité. Le réglage de la température de votre élément de chauffage ou sa protection contre un ou plusieurs de ces facteurs de perte de chaleur peuvent réduire l’utilisation de la puissance de votre système. Cela peut permettre à votre établissement d’économiser un montant considérable en frais d’exploitation quotidiens.
Les facteurs qui influencent la perte de chaleur peuvent changer lorsque vous déplacez un processus ou apportez des modifications à votre chaîne de montage. Cibler les facteurs de perte de chaleur et effectuer les ajustements nécessaires avec votre équipement de contrôle ou vos stratégies d’isolation permet à votre application de fonctionner avec la même qualité et la même cohérence qu’avant le changement.
Le calcul de la perte de chaleur d’un système vous aide également à identifier le produit approprié pour une nouvelle ligne. Avant d’utiliser notre sélecteur de produit, calculez la perte de chaleur attendue en fonction de l’emplacement, du type d’isolation et du matériau chauffé. Ce sont des facteurs cruciaux qui peuvent affecter la taille et le type d’unité de chauffage utilisée dans votre processus industriel.
Comment l’émissivité affecte la perte de chaleur
L’émissivité est définie comme la capacité d’un objet ou d’un matériau particulier à émettre une énergie infrarouge. L’émissivité de votre élément de chauffage, de votre thermocouple et de votre isolation peut donc affecter la perte de chaleur due au rayonnement.
Il s’agit d’une autre pièce du puzzle pour déterminer la quantité de chaleur dont vous avez besoin pour votre application spécifique. Explorez l’émissivité du matériau dans votre processus de chauffage. Assurez-vous d’inclure si le matériau est une surface polie ou contient de l’oxyde moyen ou lourd. Même les matériaux non métalliques ont une émissivité, alors vérifiez la chaleur spécifique des matériaux d’isolation pour voir comment ils peuvent affecter votre perte de chaleur globale.
Calcul des facteurs de perte de chaleur
Chez Watlow, nous proposons un certain nombre de graphiques de perte de chaleur pour vous aider à calculer les changements de température dans votre application spécifique. Multipliez la valeur de la courbe de convection par un facteur de 1,29 pour les produits de chauffage horizontaux. Les tuyaux verticaux doivent utiliser la valeur directe de la courbe. Pour les surfaces inférieures, multiplier la courbe par 0,63.
Ce calcul ne prend pas en compte les nombreux facteurs de perte de chaleur susceptibles d’affecter votre produit. Les OEM ont besoin d’un moyen plus précis de mesurer la perte de chaleur pour leur produit spécifique, de sorte que des modifications doivent être effectuées, appelées valeurs d’émissivité.
L’utilisation de ce graphique est utile à haute température, mais lorsque la température atteint la température ambiante, ou 70 degrés Fahrenheit, il peut être difficile de la lire. Il existe deux règles générales qui peuvent vous aider à obtenir une lecture plus précise de la température :
- Calculer les pertes d’une surface non isolée avec une émissivité proche de 1,0 en divisant l’augmentation de température au-dessus de la température ambiante par 200.
- Calculer les pertes à partir d’une surface isolée avec une épaisseur approximative de 1 pouce et une valeur K de 0,5 BT-po/h-pi2-°F en divisant l’élévation au-dessus de la température ambiante par 950.
Ces calculs doivent être ajustés en fonction de l’émissivité et de l’isolation nominale de votre produit, mais ils peuvent vous aider à utiliser le graphique ci-dessus plus efficacement.
Comment la perte de chaleur affecte votre processus industriel
Les facteurs de perte de chaleur vous aident non seulement à ajuster vos régulateurs de puissance et de température, mais également à trouver l’élément de chauffage idéal pour votre processus. Parcourez nos produits de chauffage pour comparer les puissances, matériaux et autres facteurs. Que vous cherchiez un nouveau régulateur PID, un élément de chauffage ou que vous cherchiez simplement à améliorer l’efficacité de votre processus, Watlow dispose des produits et des guides techniques pour vous aider à comprendre et à gérer les facteurs de perte de chaleur.