Электрический расчет бытовых электроприборов

1. Электрический расчет аккумулирующего ВЭНа

Таблица1.1.

Примечание: t1=15оС,

; γ=0,998 кг/л.

Электрический расчет ВЭН сводится к определению мощности электроэнергии потребляемой из сети, необходимой для нагрева определенного количества воды за определенное время τн до заданной температуры tзад , а также определению элементов НЭ, диаметр проволоки спирального НЭ и ее длины.

Задача 1

Определить Рнэ, диаметр и длину проволоки НЭ в ВЭН аккумулирующего типа, если его размеры диаметр250 х450 мм, τн= 50мин=0,833333часа, а tзад=100оС. γ=0,998 кг/л (г/см³)

Порядок расчета:

1.Определяем массу воды

m = ( 3,14 ∙ (25см)² / 4) ∙ 45см ∙ 0,998 г/куб.см = (3,14 ∙ 625/4) ∙ 44,91 = 490,625 ∙ 44,91 =22033,97 г=22,034кг

2. Определяем Qпол и Qобщ, принимая η=0,9

Полезная теплота определяется по формуле:

Qпол=С0m(tзад- tн), кДж

где С0- удельная теплоемкость воды при

=;

m- масса воды в кг;

tн – начальная температура воды, принимаем tн=150С.

Qпол =mCo (tзад –tн)=22,034кг·4,2· (100-15)= 92,543·85=7866,127 кДж.

Qобщ- потребляемая энергия с учетом тепловых потерь.

η – КПД электрического прибора, принимаем η=0,85-0,95.

3. Мощность НЭ определяется по формуле:

k- коэффициент, учитывающий рост удельной теплоемкости воды с ростом ее температуры, k- принимают равным 1,1÷1,15.

До Рнэ=5÷7 кВт нагреватели подключают к однофазной сети U=220 В, при больших мощностях используют 3-х фазную сеть 380 В 50 Гц.

Мощность, потребляемая нагревателями из сети:

4. Выбираем материал НЭ.

- удельное сопротивление проволоки НЭ, Ом·м.

ρо- удельное сопротивление при 20оС.

k1- коэффициент, учитывающий рост ρt с ростом температуры нагревателя. Принимают k1=(1.01÷1.10).

Сплав Х20Н80 с ρо=1,086·10-6 Ом·м k1=1,04

ρt= ρо· k1=1,086·1,04=1,13·10-6 Ом·м.

5. Допустимая защитная мощность излучения для НЭ в воде принимается

βдоп=(4÷6) ·104

Принимаем для нашего случая

βдоп=6 ·104.

6. Определяем диаметр и длину проволоки НЭ.

2. Электрический расчет проточного водоэлектронагревателя (ВЭН)

Таблица 2.1.

1. Расход воды на одну помывку 30 литров.

2. Время помывки 15 минут.

3. НЭ- электроды из нержав. стали.

Как правило, потребители используют горячую воду для хозяйственных нужд с температурой 35÷40оС. Поэтому воду после проточного ВЭН необходимо разбавлять до приемлемой температуры. Объем горячей воды, нагреваемой до t2=90оС определяется либо по номограмме, либо по формуле:

Vсм =V1+V2 или

V1 =Vсм+V2

Решив относительно V2, – находим объем воды, прошедшей через проточный ВЭН, т.е. с t2=85оС.

Таблица 2.2. Данные расхода воды

Задача 2.

В цехе установлено 8 женских и 20 мужских кабинок для душа.

Произвести электрический расчет проточного ВЭН. Если температура на выходе 90 оС.

1. Считаем, что все рожки работают одновременно. Время помывки tп =15 мин. Объем воды на помывку одного человека 30 л.

2. Находим расход смеси при температуре = 40 оС.

3. Из выражения находим V2=(56∙40-30∙15)/90=(2240-450)/90=1790/90=19,9 л/мин или 19,9∙60 = V2=14 л/мин или 14·60=1194 л/час.

4. Находим мощность НЭ

С0- удельная теплоемкость воды при

=;

k- коэффициент, учитывающий рост удельной теплоемкости воды с ростом ее температуры, k- принимают равным 1,1÷1,15. γ=0,998 кг/л (г/см³) – плотность воды при температуре 19-23 градуса.

 Скачать реферат