Расчет мощности нагревательного элемента, Помогите рассчитать мощность греющего кабеля Опции

[JackBiz]

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!
Помогите решить задачу!

Исходные данные: необходимо организовать обогрев участка рельсов (длина участка 5 метров) с помощью греющего кабеля, рельсы находятся на улице. Греющий кабель в плотную прилегает к рельсу и заливается бетоном, объем бетона на данном участке 5мх1мх0,14м = 0,7м3 получается греющий кабель работает в среде сталь – бетон. Расчетная температура на улице -30 С, необходимая поддерживаемая температура на поверхности рельса +18 С. Задача рассчитать мощность нагревающего элемента.
Расчет мощности на нагрев.
Исходные данные:
1 метр рельса весит 60 кг 60х5 = 300 кг весит 5 метровый участок.
Кол-во рельсов 2, соответственно общий вес 600 кг.
Общий вес бетона 1750 кг.
Удельная теплоемкость стали 462 Дж/кг
Удельная теплоемкость бетона 840 Дж/кг
Qстали = 600х462х(18-(-30)) = 600х462х48 = 13 305,6 кДж, соответственно для нагрева двух участков рельса длиной по 5 метров с температуры -30 до +18 С потребуется данное кол-во теплоты.
Q бетона = 1750х840х48 = 70 560 кДж, соответственно для нагрева бетона на данном участке потребуется такое кол-во теплоты.
Суммарный объем тепловой энергии который понадобится для нагрева данного участка составит 70 560 + 13 305,6 = 83 865,60 кДж.
Расчет тепловой мощности N = Q/t = 83 865.60/3600 = 23,30 кВт, именно такой мощности греющий кабель необходим для нагрева данного участка до +18 С за 1 час времени.
Ряд вопросов:
1) Правильно ли сделан расчет?
2) Верно ли учтен объем тепловой энергии для нагрева рельса до +18 С, правда ли что бетон заберет столько тепла, ведь по идее теплопроводность у стали выше чем у бетона и она должна нагреваться быстрее, как в этом случае вычислить объем тепловой энергии для нагрева.
3) Система будет автоматически поддерживать заданную температуру в +18 С на рельсе, соответственно необходимо рассчитать сколько тепловой энергии необходимо для поддержания постоянной температуры, для этого нужно вычислить теплопотери в единицу времени верно? Подскажите алгоритм и формулы расчета.
4) Как рассчитать температуру нагревательного элемента?

Заранее благодарен за ответы!

[JackBiz]

Доброго времени суток, уважаемые форумчане!
Помогите решить задачу!

Исходные данные: необходимо организовать обогрев участка рельсов (длина участка 5 метров) с помощью греющего кабеля, рельсы находятся на улице. Греющий кабель в плотную прилегает к рельсу и заливается бетоном, объем бетона на данном участке 5мх1мх0,14м = 0,7м3 получается греющий кабель работает в среде сталь – бетон. Расчетная температура на улице -30 С, необходимая поддерживаемая температура на поверхности рельса +18 С. Задача рассчитать мощность нагревающего элемента.
Расчет мощности на нагрев.
Исходные данные:
1 метр рельса весит 60 кг 60х5 = 300 кг весит 5 метровый участок.
Кол-во рельсов 2, соответственно общий вес 600 кг.
Общий вес бетона 1750 кг.
Удельная теплоемкость стали 462 Дж/кг
Удельная теплоемкость бетона 840 Дж/кг
Qстали = 600х462х(18-(-30)) = 600х462х48 = 13 305,6 кДж, соответственно для нагрева двух участков рельса длиной по 5 метров с температуры -30 до +18 С потребуется данное кол-во теплоты.
Q бетона = 1750х840х48 = 70 560 кДж, соответственно для нагрева бетона на данном участке потребуется такое кол-во теплоты.
Суммарный объем тепловой энергии который понадобится для нагрева данного участка составит 70 560 + 13 305,6 = 83 865,60 кДж.
Расчет тепловой мощности N = Q/t = 83 865.60/3600 = 23,30 кВт, именно такой мощности греющий кабель необходим для нагрева данного участка до +18 С за 1 час времени.
Ряд вопросов:
1) Правильно ли сделан расчет?
2) Верно ли учтен объем тепловой энергии для нагрева рельса до +18 С, правда ли что бетон заберет столько тепла, ведь по идее теплопроводность у стали выше чем у бетона и она должна нагреваться быстрее, как в этом случае вычислить объем тепловой энергии для нагрева.
3) Система будет автоматически поддерживать заданную температуру в +18 С на рельсе, соответственно необходимо рассчитать сколько тепловой энергии необходимо для поддержания постоянной температуры, для этого нужно вычислить теплопотери в единицу времени верно? Подскажите алгоритм и формулы расчета.
4) Как рассчитать температуру нагревательного элемента?

Заранее благодарен за ответы!