आप जल्दी से ठंडा पानी कैसे गरम करते हैं?

Question

मैं एक ऐसी परियोजना पर काम कर रहा हूं जहां 1 एल ठंडे पानी (20 सी) को बहुत जल्दी (30 सेकंड) गर्म किया जाना है।

कुछ डिजाइन थे जिन पर मैं विचार कर रहा था

1. हीटर कारतूस (आप एक 3 डी प्रिंटर में क्या पाएंगे) के समान - मैं 800W तक प्राप्त कर सकता हूं
2. पेल्टियर - 10 पेल्टीर्स लगभग 700W तक जोड़ देंगे, लेकिन एक बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी जो 60 ए को संभाल सकती है, जो उचित मूल्य के लिए खोजना मुश्किल होगा
3. निक्रोम तार - निचे क्रोम के साथ चुनौती यह है कि गर्मी को पानी में कैसे स्थानांतरित किया जाए। मैं अछूता nichrome पाने के बारे में सोच रहा था और एक धातु कंटेनर के चारों ओर रैपिंग कर रहा था जो पानी को धारण करेगा।
4. मशाल या अन्य लौ को उड़ाएं - अगर यह सबसे अच्छा तरीका है, तो मुझे 'वाट क्षमता' की गणना करने में मदद की आवश्यकता होगी।

मुझे नहीं लगता कि इनमें से कोई भी तरीका काम करेगा क्योंकि किसी भी तरीके से वाट क्षमता बहुत कम है। मुझे पता है कि पानी का हीटिंग आमतौर पर किलोवाट में मापा जाता है, लेकिन 120V एसी पर, सर्किट 3.6kW (30A सर्किट ब्रेकर) पर टूट जाएगा।

तो मेरा सवाल यह है कि दिए गए मापदंडों के साथ पानी को गर्म करने का सबसे अच्छा तरीका क्या है (मेरे पास जो विचार हैं) तक सीमित नहीं है?

Comments

माइक्रोवेव के बारे में क्या? आपको शायद कई की आवश्यकता होगी, क्योंकि मुझे विश्वास नहीं है कि 8.4 kW (न्यूनतम शक्ति जो डेव ट्वीड की गणना की गई है) वितरित कर सकती है। माइक्रोवेव का लाभ यह है कि यह पानी की पूरी मात्रा पर समान रूप से वितरित गर्मी को लागू करता है, इसलिए आपको पानी के माध्यम से गर्मी परिवहन पर भरोसा करने की आवश्यकता नहीं है।

— तंतुमय

चार बर्नर के बीच मेरा इंडक्शन हॉब 7.2kW (30A सर्किट पर 240V) है। मेरे पास एक 2kW केतली भी है। उन्हें एक साथ जोड़ें और आपको 9.2kW मिलता है ... लेकिन आपको चार बर्नर और केतली के बीच 1L पानी का सही वितरण करना होगा।

— एंडी

Answer 1

पानी की विशिष्ट ऊष्मा 4.186 J / g ° C होती है, इसलिए 1000 ग्राम पानी को 60 ° C तक गर्म करने पर लगभग 250 kJ ऊर्जा की आवश्यकता होती है। 30-एस अवधि में लागू किया गया, यह लगभग 8.4 kW शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है - यह मानते हुए कि कोई भी शक्ति रास्ते में कहीं खो नहीं जाती है।

एक तरीका यह होगा कि आप किसी भी तरह के थर्मल जलाशय में पानी के लिए आवश्यक ऊष्मा को प्री-स्टोर करें। उदाहरण के लिए, आपके पास धातु का एक बड़ा ब्लॉक हो सकता है (एल्यूमीनियम सस्ता है और इसमें 0.900 J / g ° C का उच्च विशिष्ट ताप है) जिसे आप हीटर और थर्मोस्टैट का उपयोग करके 80 ° C (या कुछ हद तक अधिक) पर रखते हैं। जलाशय की कुल तापीय क्षमता लगभग 10: 1 से पानी की तुलना में काफी अधिक होनी चाहिए, इसलिए आपको लगभग 50 किलो एल्यूमीनियम की आवश्यकता होगी। पानी को चैनलों के माध्यम से या एल्यूमीनियम की सतह पर पास करें, और यह छोटे क्रम में गर्म हो जाएगा।

आप गर्म पानी (10 एल या तो) के एक जलाशय का उपयोग भी कर सकते हैं और पानी को एक हीट एक्सचेंजर (जैसे, कुंडलित ट्यूबिंग) के माध्यम से गर्म करना चाहते हैं जो जलाशय में डूबा हुआ है।