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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:加温タンクから空気中への熱伝達と損失電力への換算)

加温タンクから空気中への熱伝達と損失電力への換算

このQ&Aのポイント
  • 加温タンクから空気中へ逃げる熱量と、それを電力換算したときの損失について教えてください。
  • 質問者は、タンク壁温と外気の差、タンク壁総面積、熱伝達率などを指定し、熱量を求めました。
  • さらに、求めた熱量を電力に換算した場合の値が相当なものになることに疑問を持ち、正しいかどうかを知りたいとしています。

質問者が選んだベストアンサー

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noname#230359
noname#230359
回答No.3

電力 1554W×3600sec×24Hr=134265.6kW すごい値になってしまいましたね。 1554W=1.554kW 1.554kW×24h=37.3kWhではありませんか。 電力単価を\22/kWhと仮定すると,1日821円ほどのようです。 なお,熱伝達率12W/?・Kの内訳は,約50%が放射(輻射),残りの約50%が 対流によるものです。 放射の成分は,ステファンボルツマンの法則に従い,絶対温度の4乗と放射率 に比例して熱エネルギーが放射するもので,きれいな物理法則に従います。 残りの対流については,流体工学の理論に基づき,実験的に常数を決めたよう な内容です。 計算過程を示している例(以下のURL)を紹介します。 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3793868.html 文面だけでは理解が難しいと思いますので,信頼できる参考書をお手許に 備えておくことをお勧めします。 例: 吉田駿著 伝熱学の基礎 理工学社 1999初版             第3章 対流熱伝達 http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/index2.htm 上記URLの下の方のメニューから■ 熱の計算:を選んで, 温度上昇計算を選択すれば,放射と対流の両者を合わせて計算してくれます。 放射率の値は入力されていませんから,そのまま(放射率=0のまま)計算す ると対流だけの計算値になります。 対流による熱伝達はデフォルトとして7W/m2Kが入力されています。通常は この値を使えばいいと思いますが,この値をゼロにして,放射率を物性に 応じた有限値(一般的な有機物なら0.9程度)を代入しておけば, 放射だけによる放熱も計算できます。 1ワットは,単位時間1秒あたり,1ジュールの仕事を表す仕事率です。 熱伝達率は、1m^2の面積から,周囲と物体の表面との温度差1Kあたり, 1秒間に何ワット放熱(熱伝達)するかを表す係数です。 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ご質問の中の「 電力 1554W×3600sec×24Hr=134265.6kW 」の表記は 右辺と左辺で単位があっていません。正確に書けば,電力は電力量であり 右辺の単位はkWs(キロワット・セカンド)です。 電力量 1554W×3600sec×24Hr=134265.6kWs と書けば正解です。 一般に,電気の取引単位は,kWsではなく,キロワット時kWhです。 3600kWs=1kWh ですから, 134265.6kWs = 37.3kWh です。  疑問は解けましたか?

参考URL:
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%86%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%B3%EF%BC%9D%E3%83%9C%E3%83%AB%E3%83%84%
noname#230358
質問者

お礼

大変参考になりました。 ステファンボルツマンの法則は大学で聞いてはいましたが、すっかり忘れていましたし、勉強になりました。 やっぱり参考書を読まないと解りませんね。早速購入に行ってきます。 計算できるHPも設計の役に立ちそうです。 有難うございました。 あと一つ疑問が。 熱損失を電力換算する場合ですが、熱計算で出た数値「1554W」は単位時間(sec)当たりと思っていたのですが...熱伝達率は、1s間に1m^2の面積から1K伝えるための熱量ですよね。 時間(Hr)で良い理由を教えてください。 なるほど!疑問が解けました。 ありがとうございます。丁寧に教えて頂きとても勉強になりました。 また機会がありましたらお願いします。

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その他の回答 (2)

noname#230359
noname#230359
回答No.2

回答(1)に添付した資料「伝熱計算2」の(2)対流による熱伝達率計算式から 求めてみて下さい。例えば上向き平面,温度差Δθ=20℃,風速Wi=1m/s とするとα=13.6 W/?・Kと求まります。

noname#230358
質問者

お礼

助かりました。伝熱関係の設計をするのは初めてなので...大学で習ったはずですが法則があったのを忘れていました。 ありがとうございます。

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noname#230359
noname#230359
回答No.1

タンク壁の厚み(熱伝導)を考慮した熱通過率を用いた方が正確ですが,薄板 であれば提示の計算でもよいと思います。参考になりそうなサイトを紹介し ておきます。

参考URL:
http://ebw.eng-book.com/heishin/vfs/calculation/HeatTransferCalculation/ http://www.inouereinetsu.co.jp/teatime/jikken5.
noname#230358
質問者

お礼

ありがとうございます。参考に載せていただいたサイトも役に立ちました。 詳しい方とお見受けしてお聞きします。 あの一般論の熱伝達率数値の根拠って分かりませんか?

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