設計資料

加熱電力早見表３

水・空気・金属について計算。安全（余裕）率α＝1.25として計算した数表です。

５　金属：ステンレス

計算式　P［W］＝(0.2778×c×ρ×V×ΔT／t)×α・・・（５）
パラメータ：c＝0.5 kJ/(kg・℃)　ρ＝7.82kg/L　t=1h（時間）α=1.25
大気圧における計算値とする

表５　ステンレス（体積：リットル）を１時間で温度差>ΔT[℃]まで加熱するのに必要なヒーター電力［ｋＷ］

ΔT [℃]	加熱するステンレスの体積　V[L（リットル)]
ΔT [℃]	1	3	5	10	15	20	25	30	50	100	150	175	200	250	275	300	350	400	500
5	0.007	0.020	0.034	0.068	0.102	0.136	0.170	0.204	0.339	0.679	1.02	1.19	1.36	1.70	1.87	2.04	2.38	2.72	3.39
10	0.014	0.041	0.068	0.136	0.204	0.272	0.339	0.407	0.679	1.36	2.04	2.38	2.72	3.39	3.73	4.07	4.75	5.43	6.79
15	0.020	0.061	0.102	0.204	0.305	0.407	0.509	0.611	1.02	2.04	3.06	3.56	4.07	5.09	5.60	6.11	7.13	8.15	10.2
20	0.027	0.081	0.136	0.272	0.407	0.543	0.679	0.815	1.36	2.72	4.07	4.75	5.43	6.79	7.47	8.15	9.50	10.9	13.6
25	0.034	0.102	0.170	0.339	0.509	0.679	0.849	1.02	1.70	3.39	5.09	5.94	6.79	8.49	9.34	10.2	11.9	13.6	17.0
30	0.041	0.122	0.204	0.407	0.611	0.815	1.02	1.22	2.04	4.07	6.11	7.13	8.15	10.2	11.2	12.2	14.3	16.3	20.4
35	0.048	0.143	0.238	0.475	0.713	0.950	1.19	1.43	2.38	4.75	7.13	8.32	9.50	11.9	13.1	14.3	16.6	19.0	23.8
40	0.054	0.163	0.272	0.543	0.815	1.09	1.36	1.63	2.72	5.43	8.15	9.50	10.9	13.6	14.9	16.3	19.0	21.7	27.2
45	0.061	0.183	0.305	0.611	0.916	1.22	1.53	1.83	3.06	6.11	9.17	10.7	12.2	15.3	16.8	18.3	21.4	24.4	30.5
50	0.068	0.204	0.339	0.679	1.02	1.36	1.70	2.04	3.39	6.79	10.2	11.9	13.6	17.0	18.7	20.4	23.8	27.2	33.9
100	0.136	0.407	0.679	1.36	2.04	2.72	3.39	4.07	6.79	13.6	20.4	23.8	27.2	33.9	37.3	40.7	47.5	54.3	67.9
150	0.204	0.611	1.02	2.04	3.06	4.07	5.09	6.11	10.2	20.4	30.5	35.6	40.7	50.9	56.0	61.1	71.3	66.5	102
200	0.272	0.815	1.36	2.72	4.07	5.43	6.79	8.15	13.6	27.2	40.7	47.5	54.3	67.9	74.7	81.5	95.0	81.5	136
250	0.339	1.02	1.70	3.40	5.09	6.79	8.49	10.2	17.0	33.9	50.9	59.4	67.9	84.9	93.3	102	119	109	170
300	0.407	1.22	2.04	4.07	6.11	8.15	10.2	12.2	20.4	40.7	61.1	71.3	81.5	102	112	122	143	136	204
350	0.475	1.43	2.38	4.75	7.13	9.50	11.9	14.3	23.8	47.5	71.3	83.2	95.0	119	131	143	166	163	238
400	0.543	1.63	2.72	5.43	8.15	10.9	13.6	16.3	27.2	54.3	81.5	95.0	109	136	149	163	190	190	272
450	0.611	1.83	3.06	6.11	9.17	12.2	15.3	18.3	30.5	61.1	91.6	107	122	153	168	183	214	217	305
500	0.679	2.04	3.39	6.79	10.2	13.6	17.0	20.4	33.9	67.9	102	119	136	170	187	204	238	244	339
550	0.747	2.24	3.73	7.47	11.2	14.9	18.7	22.4	37.3	74.7	112	131	149	187	205	224	261	299	373

単位は［ｋＷ］

６．金属：アルミニウム

計算式　P［W］＝(0.2778×c×ρ×V×ΔT／t)×α・・・（６）
パラメータ：c＝0.9 kJ/(kg・℃)　ρ＝2.71kg/L　t=1h（時間） α=1.25
大気圧における計算値とする

表６　アルミニウム（体積：リットル）を１時間で温度差ΔT[℃]まで加熱するのに必要なヒーター電力［kW］

Δt ℃	加熱するステンレスの体積　V[L(リットル)]
Δt ℃	1	3	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	60	70	80	90	100	150	200
5	0.004	0.013	0.021	0.042	0.064	0.085	0.106	0.127	0.148	0.169	0.190	0.212	0.254	0.296	0.339	0.381	0.423	0.635	0.847
10	0.008	0.025	0.042	0.085	0.127	0.169	0.212	0.254	0.296	0.339	0.379	0.423	0.508	0.593	0.678	0.762	0.847	1.27	1.69
15	0.013	0.038	0.064	0.127	0.191	0.254	0.318	0.381	0.445	0.508	0.569	0.635	0.762	0.889	1.02	1.14	1.27	1.91	2.54
20	0.017	0.051	0.085	0.169	0.254	0.339	0.423	0.508	0.593	0.678	0.759	0.847	1.02	1.19	1.36	1.52	1.69	2.54	3.39
25	0.021	0.064	0.106	0.212	0.318	0.423	0.529	0.635	0.741	0.847	0.949	1.06	1.27	1.48	1.69	1.91	2.12	3.18	4.24
30	0.025	0.076	0.127	0.254	0.381	0.508	0.635	0.762	0.889	1.02	1.14	1.27	1.52	1.78	2.03	2.29	2.54	3.81	5.08
35	0.030	0.089	0.148	0.296	0.445	0.593	0.741	0.889	1.04	1.19	1.33	1.48	1.78	2.08	2.37	2.67	2.96	4.45	5.93
40	0.034	0.102	0.169	0.339	0.508	0.678	0.847	1.02	1.19	1.36	1.52	1.69	2.03	2.37	2.71	3.05	3.39	5.08	6.78
45	0.038	0.114	0.191	0.381	0.572	0.762	0.953	1.14	1.33	1.52	1.71	1.91	2.29	2.67	3.05	3.43	3.81	5.72	7.62
50	0.042	0.127	0.212	0.423	0.635	0.847	1.06	1.27	1.48	1.69	1.90	2.12	2.54	2.96	3.39	3.81	4.24	6.35	8.47
60	0.051	0.152	0.254	0.508	0.762	1.02	1.27	1.52	1.78	2.03	2.28	2.54	3.05	3.56	4.07	4.57	5.08	7.62	10.2
70	0.059	0.178	0.296	0.593	0.889	1.19	1.48	1.78	2.08	2.37	2.66	2.96	3.56	4.15	4.74	5.34	5.93	8.89	11.9
80	0.068	0.203	0.339	0.678	1.02	1.36	1.69	2.03	2.37	2.71	3.04	3.39	4.07	4.74	5.42	6.10	6.78	10.2	13.6
90	0.076	0.229	0.381	0.762	1.14	1.52	1.90	2.29	2.67	3.05	3.42	3.81	4.57	5.34	6.10	6.86	7.62	11.4	15.2
100	0.085	0.254	0.423	0.847	1.27	1.69	2.12	2.54	2.96	3.38	3.79	4.24	5.08	5.93	6.78	7.62	8.47	12.7	16.9
150	0.127	0.381	0.635	1.27	1.91	2.54	3.18	3.81	4.44	5.08	5.69	6.35	7.62	8.89	10.2	11.4	12.7	19.1	25.4
200	0.169	0.508	0.847	1.69	2.54	3.39	4.24	5.08	5.93	6.77	7.59	8.47	10.2	11.9	13.6	15.2	16.9	25.4	33.9
250	0.212	0.635	1.06	2.12	3.18	4.24	5.29	6.35	7.41	8.47	9.49	10.6	12.7	14.8	16.9	19.1	21.2	31.8	42.3
300	0.254	0.762	1.27	2.54	3.81	5.08	6.35	7.62	8.89	10.2	11.4	12.7	15.2	17.8	20.3	22.9	25.4	38.1	50.8
350	0.296	0.889	1.48	2.96	4.44	5.93	7.41	8.89	10.4	11.9	13.3	14.8	17.8	20.8	23.7	26.7	29.6	44.5	59.3
400	0.339	1.02	1.69	3.39	5.08	6.78	8.47	10.2	11.9	13.6	15.2	16.9	20.3	23.7	27.1	30.5	33.9	50.8	67.8

単位は［kW］

電力早見表（表５、表６）を使って解く例題

例　題　１
ステンレス製の配管を加熱したい。配管の総体積は50L、
加熱温度は初期温度20℃から目的温度50℃、
加熱温度差ΔT=50-20=30℃。ただし放熱は考慮しない。

例　題　２
アルミプレートを加熱し、熱板として使用したい。
アルミの総体積は3L、初期温度20℃、目的温度170℃、
加熱温度差ΔT=150℃。ただし放熱は考慮しない。

解　答：表５の太字セル参照
体積50Lのステンレスを温度差Δ=30℃まで、1時間で加熱するには表5に示した太字セルの「2.04kW」が必要となる。
ただし、配管からの放熱は考慮していない。
ヒーター電力Ｗは、設置場所や保温材との兼ね合いから検討し、ヒーターの種類・材質等も十分に考慮する必要がある。

解　答：表６の太字セル参照
体積3Lのアルミニウムを温度差ΔT=150℃まで、１時間で加熱するには表６に示した太字セルの「0.381kW」が必要となる。
ただし、放熱は考慮していない。
鋳込み・埋め込みヒーターなどを使う場合、被加熱物の形状によりワット密度を変化させるなどの工夫も必要となる。