83724

ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ НАГРЕВА ВОДЫ НА ОСНОВЕ ЛУЧИСТОГО ПЛЕНОЧНОГО ЭЛЕКТРОНАГРВАТЕЛЯ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Обогрев помещения осуществляется ПЛЭН, представляющим собой многослойные резисторы, расположенные между двумя специальными пластиковыми пленками. Инфракрасные ПЛЭН излучают тепловую составляющую солнечного света, длинной волны 15 мкм. Это излучение поглощается поверхностью пола, стен и всеми предметами...

Русский

2015-03-16

128.29 KB

0 чел.

Лабораторная работа №5

ИССЛЕДОВАНИЕ СКОРОСТИ НАГРЕВА ВОДЫ НА ОСНОВЕ ЛУЧИСТОГО ПЛЕНОЧНОГО ЭЛЕКТРОНАГРВАТЕЛЯ

Цель работы

Изучение скорости нагрева воды и определение температуры в зависимости от напряжения инфракрасного пленочного лучистого электроэнагревателя (ПЛЭН).

 

Порядок выполнения работы

1. Изучить устройство, принцип работы и технические характеристики ПЛЭН.

Общий вид ПЛЭН  показан на рис. 5.1., схема включения приведена на рис. 5.2,  технические характеристики ПЛЭН представлены в табл. 5.1.

Рис. 5.1 Общий вид ПЛЭН

Рис. 5.2 Схема подключения ПЛЭН к ЛАТР

Область применения ПЛЭН: обогрев помещений, нагрев изолированных резервуаров (нефтяная промышленность, подземные и подводные резервуары и т.п.). Инфракрасный ПЛЭН устанавливается на верхней или боковой поверхности резервуара или помещения и может отделяться от внутренней поверхности помещения термоизоляционным покрытием (рис. 5.3). Тепло от инфракрасной пленки излучается и далее равномерно распределяется по помещению (резервуару).

       

Рис. 5.3 Схема размещения ПЛЭН в помещении и направления излучения и конвекции

Обогрев помещения осуществляется ПЛЭН, представляющим  собой многослойные резисторы, расположенные между двумя специальными пластиковыми пленками. Инфракрасные ПЛЭН излучают тепловую составляющую солнечного света, длинной волны 15 мкм. Это излучение поглощается поверхностью пола, стен и всеми предметами, создавая комфортный температурный обогрев помещения. Такой обогрев является аналогом солнечного излучения, имеющего ту же длину волны. Таким образом, нагревается не вещество (воздух, вода) внутри помещения (резервуара), а непосредственно сами предметы и поверхности. Длинноволновый обогрев можно сравнить со световыми лучами. Правильно распределив в комнате источники света можно добиться комфортабельного, равномерного и эффективного освещения. Точно так же распределяются и инфракрасные излучатели с целью наиболее эффективного и равномерного нагрева всего объема помещения (резервуара).

В зависимости от подаваемого напряжения ПЛЭН развивает соответствующую мощность, от величины которой и будет наблюдаться перепад температуры.

Таблица 5.1

Технические характеристики ПЛЭН

Номинальное напряжение

220 В 15%, 50 Гц

Сопротивление в холодном состоянии Rх.с

120 Ом

Класс защиты

3 ГОСТ 1220070-75

Требования безопасности

согласно разделу ОСТ 25977-82 в части требований к электрическим приборам

Соответствие требованиям

СанПиН 2.4.21178-02, СанПиН 2.4.1.1249-03, СанПиН 2.2.4548-96

Размеры ПЛЭН

1520 Х 300 Х 2 мм

Эффективная площадь нагревателя

0,9154 м2

Потребляемый ток

не более 1 А

Плотность мощности поверхности нагревателя

120 – 150 Вт/м2

Длина волны излучения

более 9,0 мкм

Общая мощность

180 Вт

Температура на поверхности нагревателя

45оС

Габариты серийного изделия, м

0,33*0,0004*(1,5; 2; 2,5;  4;5)

Масса одного м2

300 г

2. В работе использован учебный ПЛЭН на номинальное напряжение 110 В. Размеры ПЛЭН 1520 х 300 х 2 мм. Эффективная площадь нагревателя – 0,9154 м2. Для проверки зависимости потребляемого тока I от питающего напряжения U необходимо провести эксперимент по схеме, изображённой на рис. 5.2, изменяя U с помощью ЛАТР.

Поместить ПЛЭН в полиэтиленовую ёмкость объёмом 10 литров, заполненную водой и подключить выводы ПЛЭН к ЛАТР согласно схеме рис. 5.2. Измерение воды производить градусником, источником напряжения является лабораторный авто трансформатор регулируемый (ЛАТР). Внутри ёмкости находятся два термометра, один из них находится в центре ёмкости, другой касается её стенки. На наружной стенке ёмкости закреплён третий термометр – он измеряет температуру поверхности ёмкости, четвёртый термометр измеряет температуру окружающего воздуха. Геометрические размеры ёмкости – ПВХ цилиндр с внешним диаметром 0,235 м, толщиной стенки 0,003 м, длиной 0,3 м. Показания термометров записываются с интервалом в один час (интервал можно сократить до 15 минут).

Измеренные и расчётные величины занести в таблицу №1.

Таблица 5.2

Экспериментальные величины напряжения, тока и мощности ПЛЭН

Напряжение на нагрузке

U (В)

Ток в нагрузке

I (A)

Мощность ПЛЭН

Р =U·I (Вт)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Измерения проводить мультиметром MS8221A.

3. По результатам измерений построить диаграммы зависимости тока I (мА) от напряжения U (В). На кривой отметить мощность P в измеренных точках.

4. По результатам измерений построить диаграммы зависимости мощности P (Вт) от подаваемого напряжения U (В).

5. Сделать выводы и рекомендации.

Содержание отчета по лабораторной работе

1. Название работы

2. Цель работы

3. Общий вид исследуемого прибора и его характеристики

4. Схема подключения

5. Таблица 5.2 с измеренными и расчетными данными.

6. Выводы и рекомендации по работе


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55446. Всё о процентах 1 MB
  Приемы решения задач немного отличаются от тех, которые предложены в учебниках для 5-6 классов. Так как опыт показал, что желательно сразу уметь находить проценты от числа путем умножения на проценты выраженные дробью.
55447. Проектування мостового крана 1.25 MB
  Механізм підйому вантажу - це поєднання вантажопідйомної лебідки та поліспастового системи. Конструктивне виконання механізму підйому залежить від типу проектованої машини і її вантажопідйомності.
55448. Рівняння прямої 265.5 KB
  Мета уроку: закріпити вміння побудови координатної площини знаходження відстані між точками й уміння складати рівняння кола; навчитись виводити рівняння прямої і використовувати його до розвязування задач;...