logo
ПРАКТИКУМ Прикладная физика 2011

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 tв, 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;

СV – 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,

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.