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

74331. Характеристика передачи ЭЭ переменным током 47.5 KB
  Поэтому повышение напряжения при токах в несколько тысяч ампер возможно только с помощью явления электромагнитной индукции и трансформаторов что создает возможность для последующей эффективной передачи электроэнергии переменным током. Потребление электроэнергии производится на относительно низком напряжения сотни тысячи вольт. Доставка ЭЭ от электростанции к электроприемникам в общем случае осуществляется сетями различного класса номинального напряжения т. представлена принципиальная упрощенная схема передачи и распределения ЭЭ...
74332. Характерные значения удельных (погонных) параметров схем замещения и электрических режимов воздушных и кабельных линий электропередачи и соотношения между ними 496 KB
  Волновые параметры реальной линии волновое сопротивление ZB и коэффициент распространения волны γо определяются через ее удельные погонные отнесенные к 1 км параметры: где β0 коэффициент затухания α0 коэффициент изменения фазы фазовый угол. Удобно определять параметры Побразной схемы замещения линии через удельные погонные сопротивления Zo=RojX0 Ом км и проводимости Yo=g0jb0 См км. При этом равномерную распределенность параметров линии по длине учитывают приближенно с помощью поправочных коэффициентов по формулам Z...
74333. Двухобмоточные силовые тр-ры. Виды, условные обозначения, принципиальные сх., сх. замещения. Моделирование трансформаторов и определение параметров сх. замещения 224 KB
  замещения. замещения. Установим связь схемы замещения трансформатора с его реальными схемнорежимными параметрами. Эта схема в которой магнитная связь между обмотками заменена электрической называется схемой замещения трансформатора.
74334. Понятие пропускной способности электропередачи, факторы её определяющие 32 KB
  Второе ограничение связано с риском нарушения синхронной работы генератора при повышении нагрузки на которых возникает условие для выхода из синхронизма. Это ограничение чаще практикуется по статической устойчивости. При некоторой меньшей длине активным ограничение будет являться ограничение по нагреванию. Заметим что ограничение по нагреванию не зависит от длины ЛЭП.
74335. Компактные, компенсированные электропередачи переменного тока 66 KB
  Компактные компенсированные электропередачи переменного тока. В основу конструкций перспективных компактных воздушных линий электропередач разработанных в нашей стране положена простая идея. Образцы таких распорок уже созданы и составлены проекты будущих компактных воздушных линий электропередач рис. В скобках показаны для сравнения расстояния между фазами для обычных воздушных линий электропередач Расчеты показали что при меньших по сравнению с обычными воздушными линиями электропередач размерами компактные воздушные линии электропередач...
74336. Моделирование (представление) эл нагрузок при расчете рабочих режимов эл.передач и эл.сетей 114.5 KB
  Активные элементы схем замещения электрических сетей и систем нагрузки и генераторы представляются в виде линейных или нелинейных источников. Способы задания нагрузок при расчетах режимов: а постоянный по модулю и фазе ток; б постоянная по модулю мощность; вгпостоянные проводимость или сопротивление; дстатические характеристики нагрузки по напряжению; еслучайный ток Нагрузка задается постоянным по модулю и фазе током рис.Такая форма представления нагрузки принимается при всех расчетах распределительных сетей низкого напряжения...
74337. Статические характеристики электрических нагрузок 75 KB
  Зависимости показывающие изменение активной и реактивной мощности и от частоты f и подведенного напряжения U при медленных изменениях менее 1 сек этих параметров называют статическими характеристиками нагрузки СХН. Полученные при этом СХН называются естественными. Примерный состав нагрузки соответствующий типовым СХН Асинхронные двигатели...
74338. Представление генераторов при расчете установившихся режимов эл.передач ЭЭС. 105 KB
  В расчетах установившихся режимов электрических сетей и систем как правило не учитываются и а генератор представляется источником подключенным к шинам генераторного напряжения. Обычно для генерирующих узлов при фиксированных и не известны модуль и фаза напряжения узла и либо активные и реактивные составляющие напряжения и . Постоянные активная мощность и модуль напряжения В этом случае переменными являются как правило реактивная мощность и фаза напряжения. Задание постоянного модуля напряжения при соответствует реальным...
74339. Моделирование (представление) линии эл.передачи 0,38-220 кВ. характерные данные и основные соотношения между параметрами схем замещения ЛЭП 210.5 KB
  Характерные данные и основные соотношения между параметрами схем замещения ЛЭП. Выше приведена характеристика отдельных элементов схем замещения линий. При расчете симметричных установившихся режимов ЭС схему замещения составляют для одной фазы