Fyrir 3 m × 3 m fermetra tank, nær fjöl-hitaraflokki jafnri hitadreifingu þegar bilið á milli hitara fylgir rúmfræðilegu reglunni: fjarlægð milli miðja hitara (S) ætti að vera 1,5–2,0 sinnum upphituð lengd hvers hitara (L). Fyrir lóðrétta hitara sem eru 1,5 m lengdir, bil S=2.25–3,0 m – sem þýðir að aðeins þarf 2–3 hitara til að ná fullri þekju. Hins vegar skapa skriðdrekahorn og veggir köld svæði. Ákjósanlegasta fylkingin fyrir 3×3 m tank er 4 hitarar raðað í ferhyrnt mynstur (einn í hverjum fjórðungi), hver staðsettur S/2 frá veggjum. Fyrir 1,5 m upphitaða lengd, S=1.8–2,2 m. Settu hitara á hnit (0,9, 0,9), (0,9, 2,1), (2,1, 0,9), (2,1, 2,1) frá einu horninu. Þetta fyrirkomulag takmarkar hitastig við ±1–2 gráður. Við útreikninginn er notast við víddarlausa Fourier-tölu og yfirsetningu varmastróka.
Hitabilskenning
Hver lóðréttur hitari myndar hitastökk sem rís upp og dreifist í geisla. Stökkradíus í tiltekinni hæð fylgir r(z)=0.2 × z, þar sem z er fjarlægð frá hitarabotni. Fyrir 1,5 m hitara nær mökkurinn upp á vökvayfirborðið (z=1.5 m) með radíus ≈ 0,3 m. Til að forðast köld svæði verða strokur að skarast. Reglan: S Minna en eða jafnt og 2 × r_surface=0.6 m myndi krefjast mjög stutts bils. En þetta er vanmetið vegna þess að strokur blandast líka og náttúruleg varma dreifir hita. Í reynd virkar S=1.5–2,0 × L. Fyrir L=1.5 m, S=2.25–3,0 m. Hægt er að hylja 3×3 m tank með 4 hitara við S=2.1 m – vel innan marka.
Bilsformúlan fengin úr CFD rannsóknum: S_opt=0.33 × (L × D_tank)^0.5 × (ΔT)^0.25, þar sem D_tank er þvermál tanks (fyrir ferning, notaðu samsvarandi þvermál=1.13 × hlið). Fyrir 3 m ferning, jafngildir D=3.39 m, L=1.5 m, ΔT=10 gráðu . S_opt=0.33 × (1,5 × 3,39)^0,5 × (10)^0.25=0.33 × (5,09)^0,5 × 1.78=0.33 × 2,26 × 1.78=1.33 m – miklu minni. Þetta gefur til kynna 8–9 hitara. Hins vegar er þetta fyrir einn hitagjafa án veggspeglunar. Fjögurra hitara fylkingin virkar vegna þess að veggir endurspegla stökka. Einfalda hagnýta reglan: Settu hitara í 1/4 og 3/4 stöðu meðfram hverjum ás.
Besta fylki fyrir 3×3 m tank (lengd hitari 1,2–1,8 m)
| Fjöldi hitara | Bil (S, m) | Fjarlægð frá vegg (S/2, m) | Hnit (x,y) frá horni (m) | Hámarkshitabreyting (gráða) | Heildarafl (kW) fyrir 80 gráður |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 (miðja) | N/A | 1.5 | (1.5, 1.5) | ±4–6 gráður | 6 |
| 2 (samsíða línur) | 1.5 | 0.75 | (0,75,1,5) og (2,25,1,5) | ±3–4 gráður | 8 (2×4) |
| 4 (ferningur) | 2.0 | 1.0 | (1.0,1.0), (1.0,2.0), (2.0,1.0), (2.0,2.0) | ±1,5–2 gráður | 12 (4×3) |
| 4 (tígul) | 2.1 | 1.05 | (1.5,0.45), (1.5,2.55), (0.45,1.5), (2.55,1.5) | ±1,5–2 gráður | 12 |
| 6 (2×3 rist) | 1.5 | 0.75 | Grid stig á 0,75, 1,5, 2,25 | ±1–1,5 gráður | 18 (6×3) |
| 9 (3×3 rist) | 1.0 | 0.5 | 0,5, 1,5, 2,5 hvor ás | ±0,5–1 gráðu | 27 (9×3) |
Hagnýt ákvörðunarleiðbeiningar
| Nauðsynlegt hitastigsjafnvægi | Ráðlagður fjöldi hitara | Bil | Heildarkraftur | Kostnaðaráætlun |
|---|---|---|---|---|
| ±5 gráður (húðun, þvottur) | 1–2 | Miðja eða á milli 2 m | 6–8 kW | Lágt |
| ±3 gráður (almennt efni) | 2–4 | 4 fermetra fylki | 12 kW | Í meðallagi |
| ±2 gráður (nákvæmni efni) | 4–6 | 2×3 rist | 18 kW | Hátt |
| ±1 gráðu (lyfja, hálfleiðari) | 9 | 3×3 rist eða sérsniðið | 27–36 kW | Mjög hátt |
Dæmi um svið
3×3 m rafhúðun tankur (80 gráðu settpunkt, ±5 gráður ásættanlegt) notaði einn 6 kW hitara í miðjunni. Hornin voru 6 gráðum kaldari. Verksmiðjan bætti við þremur 3 kW hitara til viðbótar (samtals 15 kW) í 4- fermetra fylki (1,0 m og 2,0 m stöðu). Hitastigið fór niður í ±2 gráður. Aukakrafturinn leyfði hraðari upphitun. Verksmiðjan var ánægð og þurfti ekki hert eftirlit.
Ályktun: 4-Heat Square Array (S=2.0 m, Veggfjarlægð=1.0 m) fyrir 3×3 m tank
Fyrir 3 m × 3 m tank er ákjósanlegur fjöl-hitaraflokkur fyrir samræmda hitadreifingu með sanngjörnum kostnaði 4 hitarar raðað í ferhyrnt mynstur: hver hitari er staðsettur 1,0 m frá næstu tveimur veggjum (hnit 1,0,1,0 o.s.frv.), 2,0 m á milli miðja. Þetta gefur hitastigsbreytingu ±1,5–2,0 gráður. Fyrir þéttari stjórn (±1 gráðu), notaðu 9 hitara í 3×3 rist. Fyrir -kostnaðarviðkvæm forrit gætu 2 hitarar dugað, en hornin verða kaldari. Notaðu einföldu regluna: fjöldi hitara=(tankflatarmál / 4) fyrir ±2 gráður, (tankflatarmál / 2) fyrir ±1 gráðu . Í 3×3 tanki (9 m²), það er 2–4 hitari fyrir ±2 gráður, 4–6 fyrir ±1 gráðu. Settu þau samhverft. Jafnt hitastig krefst jafns bils. Rýmið þeim rétt, hitið jafnt, vinnið vel. Tankurinn er ferkantaður; fylkingin ætti að vera ferkantaðir. 4 hitarar, 1 metra frá veggjum. Það er það besta.
