Елементні водонагрівники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

потужність нагрівник напруга тепловий

Елементні водонагрівники працюють за принципом непрямого електронагріву води за допомогою ТЕНів. Вони мають достатній рівень електробезпеки при експлуатації і досить широко застосовуються для нагріву води безпосередньо на місці споживання. Основна відмінність цих водонагрівників - порівняно невелика продуктивність при високій електробезпеці і простоті обслуговування, доступні для не електротехнічного персоналу. В елементних водонагрівниках електричний струм не впливає на якість води, потужність водонагрівників за час нагріву майже не змінюється. Недоліком елементних водонагрівників вважається порівняно низька експлуатаційна надійність із-за обмеженого строку служби ТЕНів і велике використання електроенергії на нагрів води (більш низький ККД).

Проточні (швидкісні) водонагрівники компактні, дозволяють отримувати гарячу воду відразу після ввімкнення. Але вони не можуть акумулювати гарячу воду, потребують вільного електроспоживання і недійного електропостачання.

Найбільш досконалі водонагрівники типу САЗС. Їх будова і технічні дані аналогічні агрегатам типу САОС, але САЗС обладнані циркуляційним насосом, що дозволяє безперебійно подавати нагріту воду в трубопровідну систему (в автонапувалки, для підмивання вимені корів).

1. Вихідні дані

1. Базова конструкція САЗС-400

2. Об'єм бака 400 л.

3. Максимальна температура нагріву имах 95 С

4. Час нагріву до и2 =80 С 3,2 год

2. Тепловий розрахунок

Розрахунок корисної потужності

Виконуємо спрощений тепловий розрахунок для визначення загальної потужності нагрівників.

де - коефіцієнт запасу. Приймаємо =1,2;

m- маса води, кг;

с- питома теплоємність води, кДж/кг, с=4,19 кДж/кгС

Масу води, що нагрівається, знаходимо як

m=сV, кг,

де с - густина води, с=1000 кг/ =1кг/л

m = 1400 = 400 кг

Для рівномірного завантаження фаз мережі живлення передбачаємо використати 3 ТЕНи, з'єднані в зірку, тоді потужність одного нагрівника повинна складати:

Вибір типу ТЕНа виконуємо за напругою, матеріалом трубки та питомою поверхневою потужністю - з каталога вибираємо ТЕН150Б13/5 Р220, в якого довжина активної частини становить мм, трубка з вуглецевої сталі, призначений для нагрівання води, питома поверхнева потужність складає 9,32 Вт/

Визначення основних конструктивних параметрів

Площа активної поверхні одного ТЕНа

Допустима площа поверхні нагрівників

Кількість ТЕНів за умови допустимого нагрівання відповідає попередньо вибраній кількості.

Для трубчатих нагрівників з індексом Р (матеріал трубки - вуглецева сталь, нагрівальний матеріал - вода, слабкий розчин лугів і кислот) допустима питома поверхнева потужність становить , тобто в даному випадку вибрані ТЕНи будуть працювати без перевантажень (перегрівання).

При експлуатації ТЕНа в рідині рівень її повинен бути вищим межі активної частини нагрівника.

Для електронагрівників періодичної дії важливим є питання зниження втрат тепла. Зниження втрат тепла досягається зменшенням площі тепловіддачі у зовнішнє середовище. Оптимальні розміри циліндричного резервуара (забезпечують мінімальну площу бокової поверхні) визначають за формулою:

де H і D - відповідно висота і діаметр циліндричного резервуара,

V - його об'єм (місткість),

В даному випадку

3. Електричний розрахунок

Розробка електричної схеми

Схема електроводонагрівника може живитися від змінної напруги 380/220 В.

Керування вмиканням водонагрівника здійснюється температурним реле SK1, а насосом - терморегулятором SK2, який встановлений в найбільш холодному місці подачі води.

Захист нагрівних елементів здійснюється автоматичним вимикачем QF1, захист двигуна циркуляційного насоса здійснюється за допомогою теплового реле КК, а також автоматичним вимикачем QF2.

Блокування даної схеми здійснюється за допомогою проміжних реле KV1 і KV2, які своїми замикаючими контактами KV1.2 і KV2.2 вмикають магнітні пускачі КМ1 і КМ 2, які в свою чергу вмикають нагрівні елементи і циркуляційний насос.

Розрахунок і вибір елементів схеми

Вибираємо нагрівні елементи по потужності

Знаходимо струм нагрівних елементів

Вибираємо магнітний пускач:

Приймаємо ПМЛ -210004

Клас контактів АС-3

Вибираємо автоматичний вимикач:

Приймаємо АЕ 2046

4. Питання експлуатації і техніки безпеки при використанні установки

Під час експлуатації електроводонагрівників необхідно дотримуватись вимог «Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів» (ПТБ) і «Правил техніки експлуатації електроустановок споживачів» (ПТЕ).

Монтаж, технічне обслуговування і ремонт повине виконувати тільки електротехнічний персонал, ознайомлений з особливостями будови і регулювання електроводонагрівних установок, кваліфікаційна група якого з техніки безпеки не нижче ІІІ.

Технічне обслуговування електронагрівних установок дозволяється виконувати тільки після вимкнення їх з електромережі.

Корпус водонагрівника, кожух станції керування труба, в якій прокладені провода, повинні бути занулені. У трубопроводах гарячої води треба встановити ізоляційні вставки.

Якщо водонагрівники мають апарати захисного вимикання, а також при встановленні їх в приміщеннях з вирівнюванням потенціалів не вимагається встановлення ізоляційних вставок на трубопроводі гарячої води.

Размещено на Allbest.ru