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

19611. Прийоми пиляння фанери лобзиком 26.59 KB
  Урок 13 14. Прийоми пиляння фанери лобзиком 2 год. Мета уроку. Формування вмінь виконувати пиляння фанери лобзиком; закріплення знань про пиляння деревини. Розвивати точність окомір. Виховувати акуратність виконавчу дисципліну творче ставлення до праці. Обєкт нав...
19612. Свердління отворів коловоротом і ручним дрилем 55.43 KB
  Урок 15. Свердління отворів коловоротом і ручним дрилем 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про будову і принцип дії коловорота та ручного дриля; формування вмінь користуватись ручним дрилем та коловоротом. Розвивати окомір точність. Виховувати економне ставлення до ма...
19613. Обпилювання фанери рашпілем, напилком. Шліфування фанери наждачною шкуркою 28.34 KB
  Урок 16. Обпилювання фанери рашпілем напилком. Шліфування фанери наждачною шкуркою 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про прийоми обпилювання фанери рашпілем напилком; формування вмінь виконувати операції обпилювання та шліфування. Виховувати елементи культури пра
19614. Комплексні роботи 20.79 KB
  Урок 17 18. Комплексні роботи 2 год. Мета уроку. Формування вмінь застосовувати набуті знання та навички в процесі різання матеріалів свердління шліфування. Виховувати акуратність та організованість під час виконання робіт. Обєкт навчальної праці: кухонна дошка.
19615. Складання виробів. Прийоми з’єднання деталей 23.78 KB
  Урок 19. Складання виробів. Прийоми зєднання деталей 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про зєднання деталей за допомогою цвяхів клею ПВА. Формування вмінь виконувати підготовку деталей до склеювання склеювати деталі виробу. Розвивати точність. Виховувати акуратні
19616. Складання виробів. Остаточна обробка виробів з фанери 22.53 KB
  Урок 20. Складання виробів. Остаточна обробка виробів з фанери 1 год. Мета уроку. Узагальнення і систематизація знань про зєднання деталей за допомогою цвяхів клею ПВА; удосконалення набутих умінь готувати та склеювати деталі у виріб. Виховувати акуратність та органі...
19617. Оздоблення виробів. Випалювання на деревині 26.7 KB
  Урок 21. Оздоблення виробів. Випалювання на деревині 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про види оздоблення виробів з фанери принцип дії приладу для випалювання на деревині; формування прийомів випалювання на деревині. Виховувати акуратність під час виконання оздоблю...
19618. Оздоблення виробів. Лакування (фарбування) виробу 38.93 KB
  Урок 22. Оздоблення виробів. Лакування фарбування виробу 1 год. Мета уроку. Формування вмінь виконувати оздоблення лакуванням та фарбуванням деревяних виробів. Виховувати акуратність та організованість виконавчу дисципліну. Обєкт навчальної праці: кухонна поли...
19619. Оцінка об’єкта і процесу технологічної діяльності 27.8 KB
  Урок 23. Оцінка обєкта і процесу технологічної діяльності 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про витрати на виготовлення виробу. Формування умінь розраховувати витрати матеріалів на виконання виробу. Розвивати мислення. Виховувати бережливе ставлення до матеріаль