इलेक्ट्रिक हीटिंग सिस्टम के लिए सही पावर रेटिंग निर्धारित करने के लिए पिछले इंस्टॉलेशन के आधार पर अनुमान लगाने से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है। अंडरसाइज़िंग के कारण अपर्याप्त गर्मी होती है और पीक लोड के दौरान सेटपॉइंट बनाए रखने में असमर्थता होती है। बड़े आकार में पूंजी बर्बाद होती है, नियंत्रण चुनौतियाँ पैदा होती हैं, और संभावित रूप से प्रक्रिया सामग्री को हानिकारक तापमान का सामना करना पड़ता है। व्यवस्थित गणना विधियाँ उचित विशिष्टताओं को सुनिश्चित करती हैं जो वास्तविक प्रक्रिया आवश्यकताओं से मेल खाती हैं।
मूलभूत ऊर्जा आवश्यकता की गणना भौतिक गुणों और प्रक्रिया मापदंडों से शुरू होती है। गर्म की जाने वाली सामग्री का द्रव्यमान, उसकी विशिष्ट ताप क्षमता और आवश्यक तापमान वृद्धि निर्धारित करें। किलोजूल में आवश्यक कुल ऊर्जा प्राप्त करने के लिए इन मानों को गुणा करें। किलोवाट में न्यूनतम बिजली की आवश्यकता प्राप्त करने के लिए वांछित ताप से समय को सेकंड में विभाजित करें। यह वास्तविक -विश्व हानियों का हिसाब-किताब करने से पहले सैद्धांतिक आधार रेखा प्रदान करता है।
गर्मी के नुकसान से गणना काफी जटिल हो जाती है। टैंक की दीवारें, पाइपिंग और खुली सतह आसपास के वातावरण में गर्मी फैलाती और संवहित करती हैं। इन्सुलेशन गुणवत्ता, परिवेश का तापमान और हवा की गति सभी इन नुकसानों को प्रभावित करते हैं। सामान्य औद्योगिक वातावरण में बिना इंसुलेटेड धातु टैंकों के लिए, सैद्धांतिक बिजली की आवश्यकता में 20{5}}30% जोड़ें। अच्छी तरह से इंसुलेटेड सिस्टम के लिए केवल 10-15% अतिरिक्त क्षमता की आवश्यकता हो सकती है। बाहरी स्थापना या अत्यधिक तापमान अंतर के लिए और भी बड़े मार्जिन की आवश्यकता होती है।
डी-प्रकार के स्प्लिट सिंगल हेड इलेक्ट्रिक हीटिंग ट्यूब चयन में कुल बिजली की आवश्यकता और उपलब्ध स्थान में वितरण दोनों पर विचार करना चाहिए। मोल्ड हीटिंग अनुप्रयोगों में, पूरे मोल्ड द्रव्यमान में समान रूप से फैले कई कारतूस विशिष्ट स्थानों में केंद्रित कुछ उच्च शक्ति वाले तत्वों की तुलना में बेहतर तापमान एकरूपता प्रदान करते हैं। उपलब्ध बोर स्थितियों की गणना करें, प्रत्येक स्थान में संभावित गर्म लंबाई निर्धारित करें, और उचित रूप से बिजली वितरित करने वाली वाट क्षमता का चयन करें।
वाट घनत्व सत्यापन शक्ति गणना के बाद होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि परिणामी घनत्व अनुप्रयोग के लिए सुरक्षित सीमा के भीतर आता है, चयनित तत्व की वाट क्षमता को उसके सतह क्षेत्र से विभाजित करें। जल तापन 6-8 W/cm² को सहन करता है, तेल को 2-3 W/cm² या उससे कम की आवश्यकता होती है, और वायु तापन के लिए 4 W/cm² से कम घनत्व की आवश्यकता होती है। इन सीमाओं से अधिक होने पर कुल बिजली पर्याप्तता की परवाह किए बिना तत्व का जीवन छोटा हो जाता है।
वोल्टेज उपलब्धता बिजली उत्पादन और तत्व डिजाइन दोनों को प्रभावित करती है। मानक औद्योगिक वोल्टेज में 220V, 380V और 480V तीन चरण कॉन्फ़िगरेशन शामिल हैं। उच्च वोल्टेज समान धारा के साथ उच्च बिजली उत्पादन की अनुमति देता है, जिससे कंडक्टर आकार की आवश्यकताएं कम हो जाती हैं। हालाँकि, तत्व डिज़ाइन को उपलब्ध वोल्टेज से मेल खाना चाहिए, जिसमें निर्दिष्ट आपूर्ति वोल्टेज पर वांछित वाट क्षमता का उत्पादन करने के लिए प्रतिरोध मूल्यों की गणना की जाती है।
नियंत्रण रणनीति प्रभावी बिजली आवश्यकताओं को प्रभावित करती है। ऑन{1}नियंत्रण पूरी शक्ति से तत्वों को चक्रित करता है, जिससे थर्मल तनाव और तापमान में वृद्धि होती है। सॉलिड स्टेट रिले या एससीआर पावर कंट्रोलर आनुपातिक नियंत्रण को सक्षम करते हैं, मांग से सटीक रूप से मेल खाने के लिए पावर आउटपुट को संशोधित करते हैं। यह आवश्यक पावर मार्जिन को कम करता है और थर्मल साइक्लिंग को कम करके तत्व जीवन को बढ़ाता है।
कई हीटिंग ज़ोन वाले जटिल सिस्टम के लिए, अनुक्रमिक प्रारंभ तर्क एक साथ आने वाली धाराओं को रोकता है जो सुरक्षात्मक उपकरणों को ट्रिप करते हैं। तत्व सक्रियण को कुछ सेकंड तक बढ़ाने से विद्युत भार वितरित हो जाता है और साथ ही उचित समग्र ताप भी प्राप्त होता है। प्रोसेस हीटिंग में महत्वपूर्ण ऊर्जा खपत होती है, और दहन दक्षता, गर्मी हस्तांतरण और नियंत्रण प्रणालियों के व्यवस्थित अनुकूलन से पर्याप्त परिचालन बचत हो सकती है।
