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terça-feira, 17 de janeiro de 2012

Teorias para determinar a potência de uma resistência

Produzindo cerveja artesanal

Pela proposta de layout do sistema que estou montando, inicialmente vou usar apenas uma panela, tanto para mosturação quanto para fervura.

Então, para ter água quente na hora de fazer a lavagem dos grãos, vou montar uma bombona plástica com capacidade para 30 litros e uma resistência elétrica dentro para atingir os 76 ºC necessários nesta etapa.

Ok, mas e agora qual a potência necessária para conseguir isto? E quanto tempo vai levar?

Na verdade, eu é que determino o tempo, dimensionando adequadamente a potência da resistência.

Mais uma vez o "Santo Google" veio para iluminar o caminho deste Nomade. Dentre as milhares de fórmulas apresentadas, selecionei esta:





Onde:
P = Potência em kW
M = Massa do líquido a ser aquecido em kg (para água considere 1kg por litro)
C = Calor específico em caloria por minuto (para água considere 1cal/min)
T1 = Temperatura inicial em ºC
T2 = Temperatura final em ºC
h = Tempo de aquecimento em horas
860 = constante para conversão de kW para calorias.

Quando estava praticando os cálculos, notei uma semelhança com a fórmula da capacidade da chama utilizada num artigo anterior, Calculando o fogo. Porém aqui entra uma constante que não aparece fórmula para aquecimento por chamas. Esta constante é para converter de kW (Unidade utilizada para determinar a capacidade da resistencia) para calorias (Unidade utilizada na fórmula).

Bem, vamos a teoria:
Preciso de 25 litros de água a 76 ºC, considerando a temperatura inicial da água em 20 ºC e uma resistência com 2kW temos:




O cálculo desconsidera as perdas de temperatura para o ambiente, por falta de isolamento térmico.

Portanto, a princípio, utilizando uma resistência de 2000 W, em menos de uma hora terei a água na temperatura desejada, pronta para ser utilizada.

Em teoria, ligo a resistência quando iniciar a mosturação e assim, quando terminar a inativação das enzimas e passar para a lavagem dos grãos, a temperatura da água deverá estar no ponto.

Mas antes de partir para a brassagem, farei os testes e atualizo as informações aqui.

3 comentários:

JULIO CESAR FINKBEINER disse...

Muito show o esquema...... só que calculei e calculei ....bom no final achei mais fácil pedir uma AJUDOOOONA....
Para uma panela de 100Lt....qual a seria a resistência + adequada, "E" (sempre tem q ter o "E")..... E, é necessário/obrigatório que a resistência fique apoiada na lateral da panela ou daria de fixar no fundo da panela com um termostato para desligamento automático ???

Nomade disse...

Julio, a resistência não deve tocar na parede da panela e deve ficar mais o próximo ao fundo possível sem encostar.

Pode-se utilizar controle de temperatura por termostato sim, sem problema.

Agora quanto aos cálculos...

Bem, estou considerando que teu objetivo seja aquecer a água para fazer a lavagem dos grão ao final da mostura.

Então teremos:
P=10
M=100
C=1
T1=20
T2=76

h=(M*C*(T2-T1)) / (860*P)
h=(100*1*(76-20)) / (860*10)
h=(100*(56)) / (8600)
h=(5600) / (8600)
h=0,65116 (Isto são horas em decimais)

0,65116 horas / 24 horas = 36,857 minutos

Ou seja:
Quase 37 minutos para atingir 76°C partindo de 20°C que seria a temperatura da água na torneira.

Isto SEM CONSIDERAR as perdas para o ambiente...

Anônimo disse...

Boa noite . mE interessei pelo assunto
bom cara eu sou vendedor em uma fábrica de resistencias no rio de janeiro e de alguém quiser fazer algum projeto para fabricar uma resistência de qualidade e só chamar no zap . 991561877

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