Zum Inhalt springen

Heizenergie für die Pasteurisierung

Hvor mange kWh og hvor stor effekt kræver det at opvarme et parti mælk?

Antwort: Ved pasteurisering opvarmes mælken (HTST: typisk 72 °C i 15 sek., jf. EU-forordning 605/2010). Beregneren bruger den fysiske grundformel for varmemængde med mælkens specifikke varmekapacitet til at finde energiforbruget og den nødvendige effekt i en given tid.

Formel

Q (kJ) = masse * c * (slut - start)

kWh = Q / 3600 · effekt (kW) = Q / (tid_i_sekunder)

c = 3,93 kJ/(kg·K) er en alment citeret tabelvaerdi for komaelk (varierer ~3,4-4,1 efter fedt og temperatur). Tabet til omgivelser/virkningsgrad er ikke medregnet.

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
masseMængde mælkkg
start_tempStarttemperatur°C
slut_tempPasteuriseringstemperatur°C
c_milkSpecifik varmekapacitet (mælk)kJ/kg·K
tid_minAufheizzeitmin
=EnergieverbrauchkWh
=Energiforbrug i kJkJ
=Nødvendig effektkW

Gültigkeit und Quelle

Quelle
Q = m·c·ΔT

Gilt nicht, wenn

  • Idealiseret nettoenergi uden varmegenvinding (regenerativ veksler) eller varmetab.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Mængde mælk1.000 kg
  • Starttemperatur5 °C
  • Pasteuriseringstemperatur72 °C
  • Specifik varmekapacitet (mælk)3,93 kJ/kg·K
  • Aufheizzeit10 min

Geber

  • Energieverbrauch73,14 kWh
  • Energiforbrug i kJ263.310 kJ
  • Nødvendig effekt438,9 kW

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

Det koster energi at varme mælk op. Når du planlægger en batch-pasteurisering eller vil se, hvad varmesektionen i en pladepasteur bruger, giver beregneren energien og den effekt, der skal til i den tid, du har.

Schritt für Schritt

  1. Skriv mængden af mælk i kg.
  2. Skriv start- og sluttemperatur.
  3. Q = masse × varmekapacitet × temperaturforskel. Det er energien i kJ.
  4. Del med 3.600 for kWh og med tiden i sekunder for effekten i kW.

Typische Fehler

  • At regne i liter uden at gange med massefylden. 1.000 liter mælk vejer ca. 1.030 kg.
  • At glemme varmetab og virkningsgrad. Tallet er den energi, mælken optager.
  • At bruge tiden i minutter direkte i kW-regnestykket. Effekten kræver sekunder.

Beispiele aus dem Alltag

Gårdmejeriets ostekar

Et gårdmejeri pasteuriserer 500 kg mælk i ostekarret fra 5 °C til 63 °C og har 45 minutter til opvarmningen.

Mængde mælk
500 kg
Starttemperatur
5 °C
Pasteuriseringstemperatur
63 °C
Specifik varmekapacitet (mælk)
3,93 kJ/kg·K
Aufheizzeit
45 min

Es bedeutet: Opvarmningen kræver 31,66 kWh, altså 113.970 kJ, og karret skal kunne levere 42,2 kW i de 45 minutter.

Varmesektionen i en pladepasteur

Pasteuren kører 10.000 kg mælk i timen. Efter regenerativsektionen er mælken 66 °C, og varmesektionen skal løfte den til 72 °C.

Mængde mælk
10.000 kg
Starttemperatur
66 °C
Pasteuriseringstemperatur
72 °C
Specifik varmekapacitet (mælk)
3,93 kJ/kg·K
Aufheizzeit
60 min

Es bedeutet: Varmesektionen bruger 65,5 kWh i timen, svarende til 235.800 kJ, og effekten er 65,5 kW. Uden regenerering skulle mælken løftes fra kølet til 72 °C, og så var tallet mange gange større.

Faustregel

Det koster ca. 1,1 kWh at varme 1.000 kg mælk 1 °C.

So überprüfst du die Antwort

kJ ÷ 3.600 skal give kWh, og kWh ÷ timer skal give kW.