2.Программа работы и порядок выполнения

1. Ознакомиться с назначением и устройством элементного водонагревателя.

2. Изучить схему электрического управления электрическим водонагревателем.

3. Определить основные параметры работы элементного электроводонагревателя: мощность P, ток I, напряжение U, производительность Q, при нагреве воды от t₁ до t₂, удельный расход электроэнергии А при нагреве 1 литра воды на 1°С, коэффициент полезного действия электроводонагревателя n, коэффициент теплоотдачи К, стоимость нагрева 1 литра воды от t₁ до t₂.

4. Построить графики зависимостей:

а) мощность водонагревателя в функции времени Р = f(t);

б) температура воды в функции времени t, = f(t).

Работа выполняется в следующем порядке:

1. Ознакомиться с работой и устройством электроводонагревателя.

2. Собрать электрическую схему установки (рис.1).

3. Залить воду и измерить ее объем - V в литрах - 20л.

4. Замерить начальную температуру воды t₁ при помощи термометра.

5. Включить установку в работу.

6. Через каждые 5 минуть заносить в таблицу 1: температуру воды t_в, ток I, напряжение U.

7. Энергия, подведенная к элементному водонагревателю, за время нагрева воды от t₁ до t₂ определяется:

, кВт×с (1)

где P₁ и Р₂ – мощность в начале и конце нагрева.

8. Энергия, запасенная водой:

, кВт×с (2)

где V – объем воды, л;

С_V – удельная общая теплоемкость воды, 4,19

9. Коэффициент теплоотдачи от трубки к воде определиться из уравнений (1) и (2).

, (3)

10. Из совместного решения уравнений (1) и (3) определим КПД - коэффициент полезного действия нагревательной установки:

(4)

11. Производительность установки при нагреве воды от t₁ до t₂

, час (5)

12. Удельный расход энергии при нагреве 1 л воды на 1°С определиться:

, (6)

13. Стоимость нагрева I л воды от t₁ до t₂ равна:

(7)

где C₁ - стоимость 1 кВт/час.

14. Полученные экспериментальные и расчетные данные сводятся в таблицу3.

Таблица 3

τ , мин

I, A

U, B

P, Bт

tв °C

V, м3

W1 кВт×ч

W2 кВт×ч

K

η

Q, л/ч

A, кВт×ч/°С

C, руб.

5 10 15 и т.д.

3. Содержание отчета

1. Электрическая схема установки.

2. Расчетные формулы.

3. Таблицы экспериментальных расчетов.

4. Графики зависимостей: Р=f(t); t_в=f(t).

5. Выводы.

4. Контрольные вопросы:

1. Каково устройство элементного водонагревателя?

2. Почему электрокипятильник нельзя включать в работу без воды?

3. От каких факторов зависит величина коэффициента теплоотдачи?

4. Что такое температурный напор?

5. Какие специальные меры по технике безопасности необходимо соблюдать при эксплуатации водонагревателей?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5