foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

Знання - це скарб, а навчання - ключ до нього.

Навчання - світло, а не навчання тьма.

Знання за гроші не купиш.

Знання - це сила, а незнання - робоча сила?

Хорошого спеціаліста робота сама шукає.

Електротехніка

Практична робота №3

Тема: Розрахувок електричного водонагрівача.

Мета : Навчитись підбирати та розраховувати проточні та накопичувальні водонагрівачі.

Теоритичні відомості

Електричні водонагрівачі бувають двох типів : проточні  ,накопичувальні.

Накопичувальний нагрівач являє собою ємність, в якій збирається вода і нагрівається до встановленої температури. Об'єм бака у накопичувального нагрівача може бути різним: від 10 до 500 л . Звичайно ж, чим більше бак, тим більше часу на нагрів води буде йти. Нагрівач цього типу дуже зручний, так як допомагає запасти певну кількість води. У той же час, щоб вода швидко не скінчилася, і її вистачило всім членам сім'ї, доведеться вибрати накопичувальний водонагрівач з великим об'ємом бака. Проте варто подумати, куди цей бак розмістит і скільки часу піде на нагрів води.

 

Характеристика проточних водонагрівачів
Всередині такого водонагрівача встановлений нагрівальний елемент - тен. Тен - система нагріву з допомогою нагрівальних елементів для проточних і накопичувальних водонагрівачів. Тен складається з мідної труби, в яку запресованих нагрівальна спіраль з ніхрома. Тенові нагрівальні елементи не бояться повітряних пробок і відрізняються надійністю та тривалим терміном служби. Тен розігрівається електрострумом (для цього треба, звичайно, включити прилад в мережу). Холодна вода проходить через трубу,в якій знаходиться нагрівальний елемент, і випливає з пристрою вже гарячою. У проточного водонагрівача немає ємності, він повинен нагріти до потрібної температури весь об'єм води, що проходить через нього. Тому тут є одне «але»: щоб швидко нагріти велику кількість води, потрібен прилад великої потужності (від 3 до 27 кВт). Приміром, щоб не обмежувати себе під час прийняття душу, треба включити прилад потужністю не менше 8 кВт. Існують малі проточні водонагрівачі з споживаної потужністю 3-8 кВт, але не всяка електропроводка їх витримає. Краще їх встановлювати в будинках, де є електричні плити, - там проводка розрахована на цю потужність.
 Характеристика накопичувальних (ємнісних) водонагрівачів
У ємності, заповненій холодною водою, так само, які в проточні водонагрівачі, встановлено нагрівальний елемент - тен. Він нагріває воду до заданої температури (35-85 ° С) і відключається. Як тільки вода в накопичувачі прохолоджується на 0,5 ° С, тен автоматично вмикається і знову підігріває воду до заданої температури. Для зменшення втрати тепла між ємністю (баком) з гарячою водою і зовнішнім корпусом нагрівача прокладена теплоізоляція з твердого пінопласту. Средня потужність таких водонагрівачів близько 2 кВт . Головне - правильно вибрати потрібний об'єм бака і потужність водонагрівача (наприклад, нагрівачі з баком 50 л бувають потужністю і 1,2 кВт, та 2 кВт). І не поспішаючи, годину-дві, нагрівають воду до певної (35-85 ° С) температури - як чайник на повільному вогні. Причому, збільшуючи температуру води в баці, ми збільшуємо обсяг необхідної нам гарячої води. Як це відбувається?  Приміром, щоб прийняти душ, потрібна вода температурою близько 38 ° С. Якщо встановити цю температуру на панелі керування водонагрівача ємністю 50 л, то витратить майже вся гаряча вода. А якщо збільшити температуру в баці до 60 ° С і відкрити ще і холодний кран, щоб вода змішувалась, ми спорожнимо бак тільки наполовину. Існує два основних способи розрахунку накопичувального водонагрівача. Отже, перший спосіб передбачає розрахунок, який буде проводитися, виходячи з кількості води на одну людину. Для цього потрібно знати приблизні витрати води для різних цілей споживання, наприклад: для прийняття ванни потрібно до 180 літрів води, для душа – до 90 літрів, для миття посуду – приблизно 15 літрів і для вмивання – 10-15 літрів води. Виходячи з цих перерахованих показників, можна вибрати середній обсяг, який потрібно при користуванні водонагрівачем. При цьому знову ж не варто забувати, що наведені цифри були тільки на одну людину. Щоб зробити більш точні розрахунки, спробуйте в розрахунок обсягу включити ще тривалість використання води і тиск. Тепер розглянемо другий спосіб. Зробимо розрахунок для сім'ї з трьох осіб. Якщо з ранку кожен член сім'ї протягом 10 хвилин приймає душ (витрачається 8 літрів води в хвилину), то виходить, що на душ витрачатися 240 літрів води. Після сніданку треба помити посуд, а це ще приблизно 15 хвилин (витрачається 3 літри в хвилину). Для цього нам потрібно витратити 45 літрів води. Якщо ввечері споживання води буде приблизно таким же, то середня витрата і для ранкового споживання і для вечірнього буде становити приблизно 285 літрів.

Послідовність виконання роботи:

1. Розрахуйте накопичувальний електричний водонагрівач.

1.1. Визначте об'єм водонагрівача  V=Qтв n (tтепл- tхол)/(tвн- tхол),

Qтв - добова витрата теплої води.

n - кількість мешканців;

tтепл - температура теплї вод (35-40 С);

tхол - температура холоднї  води( влітку - 17-18С; взимку 8-10 С);

tвн - температура до якої  нагріваєтся вода у водонагрівачі (рекомендуется  60-65 С);

1.2. Визначаємо потужність водонагрівача  Р= (m с (tтепл-tхол))/t
Р-потужність нагріву в кВт
m - маса води кг,
c - питома теплоємність (води = 4,2)

tхол - температура холоднї  в °C

tтеп - температура теплої води в °C
t - час нагріву в сикундах.

2. Розрахуйте проточний електричний водонагрівач.

2.2. Визначаємо потужність водонагрівача  Р= (m с (tтепл-tхол))/t
m - маса води дорівнює його об'єму тобто m/t - як витрата  води в л\сек
Наприклад , для отримання 12 л\хв  (0.2 литра в сикунду ) при різниці  температур вхід-виход 30 С потрібно 25 кВт