151148 (Электрический расчет бытовых электроприборов), страница 2

5. Н- напор вентилятора выбираем в пределах (50÷70)ПА. Напор вентилятора принимаем Н~70 ПА при оборотах η_н ~1500 об/мин.

6. Находим мощность вентилятора (осевого):

где П – производительность на входе, м³/с. Н- напор в ПА. η_в- КПД ~ (0,4÷0,5).

7. Определив Р_в – определяем Мощность ЭД =Р_ЭД по формуле

k_з – зависит от мощности Р_в.

При Р_в=0÷2 кВт k_з=2÷1,5

При Р_в=2÷5 кВт k_з=1,5÷1,25.

8. В справочнике (под ред. Орлова) выбираем ЭД однофазный типа ДПА Р_н=15 Вт, n=1500 об/мин.

9. В вентиляционных установках общий напор определяется по формуле:

Величина является динамическим напором вентилятора и оно составляет, как правило, 5÷7% общего напора вентилятора.

Реальная скорость воздуха на выходе тепловентилятора, как правило 2÷3 м/с.

Принимаем U=3 м/с, тогда динамический напор h будет:

Выводы по работе

1. Что такое теплота? Теплота это энергия и поэтому она эквивалентна некоторой работе. Величина, характеризующая тепловое состояние тела, называется температурой. Та часть внутренней энергии, которую тело получает или теряет при теплопередаче, называют количеством теплоты.

2. В чем измеряется теплота? Внутреннюю энергию тела и количество теплоты измеряют джоулями (Дж) или килоджоулями (кДж). Также калория - это количество теплоты, которое необходимо передать 1г воды для нагревания её на 1 ^оС.(1ккал-1000кал)

3. Чему равен 1 Джоуль в килокалориях? 1кал=4,1868 Дж ;1ккал=4190 Дж

4. Каким образом передается тепло? Теплопроводностью, конвекцией, излучением

5. Что означает коэффициент теплопроводности, его размерность?

Λ- величина, измеряемая количеством теплоты, переданной в единицу времени через слой единичной толщины при разности температур поверхностного слоя в 1^о ,если площадь поверхности слоя равна 1. [ккал / (м ∙ час ∙град)] или[кал / (см∙ сек ∙град)]

6. Что такое удельная теплоемкость, ее размерность?

Удельная теплоёмкость- теплоёмкость единицы массы однородного вещества [кал / (г∙град)] [Дж / (кг ∙ ^о С ⁾ ]. Удельная теплоёмкость показывает, на сколько джоулей изменяется внутренняя энергия вещества массой 1кг при изменении температуры на1 ^о С.

1. В чем измеряется удельная теплота парообразования? Количество теплоты, необходимое для обращения в пар жидкости массой 1кг без изменения температуры, называют удельной теплотой парообразования.[Дж/кг]

2. Как выглядит аккумулирующий водонагреватель? Грубо говоря, накопительный электрический водонагреватель это большая бочка, в которой с помощью электрического нагревательного элемента (традиционного ТЭНа или его усовершенствованных разновидностей) нагревается вода. Для продления срока службы стальных водонагревателей на поверхность внутреннего бака наносятся специальные покрытия (стеклофарфор, эмаль и т.д.). Но перепады температуры и насыщенная кислородом вода ведут к разрушению покрытия бака и его коррозии. Для повышения сопротивляемости коррозии в конструкцию большинства электрических накопительных водонагревателей встраивается магниевый анод. Еще один путь борьбы с коррозией - изготовление внутреннего бака из нержавеющей стали. Практически все электрические накопительные водонагреватели оснащены термостатом, с помощью которого можно задать температуру нагрева воды, которая будет поддерживаться автоматически.

3. Какие виды НЭ используются в водонагревателях? Нагревательные элементы могут быть проволочными, ленточными, трубчатыми и электродными.

4. Какие виды нагрева вы знаете? Водонагреватели классифицируются по различным типам, самые распространенные из которых – два: по виду топлива (электрические, газовые, косвенные или комбинированные) и по способу нагрева воды (проточные и накопительные).

10. Как устроен проточный водонагреватель? В проточных водонагревателях резервуара нет, и вода, проходя сквозь бойлер, нагревается практически сразу. Большинство электрических проточных водонагревателей оснащено системой автоматического включения при начале водозабора. Проточные ВЭН могут быть косвенного и прямого нагрева, т.е.с нагревательным элементом или с электродами. НЭ - могут быть трубчатыми или спиральными. Проточные ВЭН с электродами применяются редко. Максимальная температура нагрева обычно не превышает 85^оС. В случае изменения расхода горячей воды с целью поддержания постоянства t_зад необходимо регулировать мощность НЭ. (См. рис.). Регулирование Р_нэ осуществляется изменением напряжения на клеммах НЭ. Естественный коэффициент мощности (cos φ) проточного ВЭНа зависит от рода оборудования, используемого для регулирования Р_нэ и имеет следующие значения:-трансформатор или автотрансформатор со ступенчатым регулированием напряжения cos φ=0,95÷0,98.-тиристорный регулятор напряжения с фазным управлением cos φ=0,7÷0,9.-при использовании контактора или тиристорного РН с ШИУ или питания НЭ непосредственно от сети cos φ=0,99÷1,0.

1. Каков КПД проточного водонагревателя? Более 85%

2. В каких случаях используют 3-х фазную сеть для подключения водонагревателя? Для 3-х фазных водонагревателей.

3. Как устроен жарочный шкаф? Его назначение? Жарочные шкафы, или духовки, используют для приготовления пищи. Они бывают стационарного и переносного исполнения. Жарочный шкаф служит для обжаривания мяса, рыбы, овощей, приготовления котлет и т.д. В состав шкафа входят несколько отдельных секций (2,3,4), в каждой из которых находится противень (либо стальной, либо чугунный).Нагревательные элементы, как правило трубчатые, расположены попарно в нижней части каждой секции. Самым простым агрегатом является электрическая переносная духовка. Она состоит из внутреннего и наружного корпусов, между которыми имеется теплоизоляция из листового асбеста. На верхней и нижней стенках внутреннего корпуса уложены нагревательные элементы, которые представляют собой спирали из нихромовой проволоки с надетыми на них фарфоровыми бусами. Мощность каждого элемента составляет 475 Вт, сопротивление — 25 Ом. Элементы соединены последовательно. В верхней стенке внутреннего корпуса сделаны отверстия для лучшего обогревания духовки. Наружный корпус состоит из кожуха, передней и задней стенок.

4. Как происходит управление мощностью НЭ в жарочном шкафу? Например, с помощью пакетных переключателей: для включения, выключения и переключения нагревательных элементов шкафа на различные степени мощности. Или в нижней части шкафа находится отсек оборудования, где размещены переключатели мощности (типа ПКУ-25), терморегуляторы ТК-32 (ТК-52) и сигнальные лампы типа ТЛ3-3-2.ПКУ-25 имеет 4 положения 0-II-III.I пол. – Р_min.II пол. – 0,5Р_н.III пол. – Р_ном.Позиционное регулирование температуры в секции осуществляется с помощью ТК-32 (t=0÷330^оС).Температура обжаривания (t₂=180÷300^оС) выбирается ручкой ТК-32.

5. Какова конструкция бытового тепловентилятора?

Бытовые тепловентиляторы служат для отопления жилых помещений.

В состав БТ входят: корпус тепловентилятора; спирали НЭ; вентилятор (осевой, центробежный); клавишные переключатели; термореле.

Обогрев помещения происходит преимущественно за счет принудительной конвенции.

Технические данные типовых бытовых электрических тепловентиляторов.

U_с, В -127, 220 В 50 Гц.

Р_ном. НЭ, кВт - 1,0; 1,25; 1,6; 2,0.

Q_ном, м³/мин - 1,0; 1,6; 2,5.

Количество n, об/мин - 2 или плавно.

Количество ступеней

Регулирования Р_нэ - 2 или плавно.

На рисунке приведена типовая электрическая схема электрического тепловентилятора «Климат».

Q₁÷ Q₄ – клавишные переключатели. М – ЭД типа ДВ –114. R₁-резистор ПЭВ- 680 Ом.

ТВ- термовыключатель. Н₁, Н₂- нагреватели по 1 кВт. ТВ срабатывает при повышении температуры внутри корпуса > 90^оС.

Температура кожуха тепловентилятора не более 60^оС.

16.Как управляется бытовой тепловентилятор? Теплопроизводительность тепловентилятора можно регулировать изменением скорости вращения вентилятора и изменением Р_нэ.

17.Какие меры Вы можете предложить по повышению эффективности использования бытовых электронагревательных приборов? Применение альтернативных источников энергии, например ветра. Автоматическое отключение при достижении необходимой температуры нагрева. Таймеры отключения при работе более 2-х часов (на случай если забыли выключить), применение фильтров для очищения и смягчения воды.