Принцип работы водонагревателя накопительного электрического: Устройство и принцип работы накопительного водонагревателя

Содержание

Принцип действия водонагревателя накопительного типа

Принцип действия накопительного электрического водонагревателя

Накопительные нагреватели воды (или же бойлеры) пользуются огромной популярностью у населения. Чаще всего их применяют для квартир и частных домов. Их прямым назначением является быстрое нагревание прохладной воды.

Исходя из этого, использование бойлера будет иметь место там, где в доме или квартире часто нет горячей воды. Более того, каждый из нагревателей накопительного вида на 80 литров плоские, вертикальные или других типов, вы сможете подключить до теплого пола, отопления и системам аналогичного типа. Благодаря данной статье вы увидите принцип действия накопительного водонагревателя, но обо всем по порядку.

Общие сведения

Основные разновидности водонагревателей

Существует три вода бойлеров:

  1. Проточная. Вода будет нагреваться при прохождении через трубку с тепловым нагревательным элементов. Такой вид требуется в том случае, когда горячая вода нужна не так часто и в малом объеме. В противном случае, он станет потреблять огромное количество электричества.
  2. Накопительные. По собственному строению, нагреватели чем-то похожи на термос. Это означает, что вода будет оставаться горячей на длительный временной промежуток после ее прогревания. Это будет говорить о малой энергетической затратности бойлера.
  3. Комбинированные. Элемент нагревательного типа такого бойлера работает и в высоких, и в низким мощностях. За счет того, что устройство может работать и как накопительный, и проточный вариант, человек способен пользоваться горячей водой, даже если аппарат будет пустой. У такого вида есть и другое отличие – огромная вместительность (до 200 литров воды).

Самой популярной моделью устройства являются водные нагреватели накопительного типа на 80 литров. Они отличаются по различным параметрам:

  • Мощности.
  • Форме и пр.

Большая часть устройств способы реагировать на понижение водной температуры, и в автоматическом режиме, а также включают нагревательный элемент. По виду можно отличать два типа бойлеров – бочкообразные и плоские. Что касательно последних, то они могут долго сохранять воду в горячем виде, так как имеют сферическую форму. Но они весьма громоздкие для городских квартир. плоское устройства в этом плане куда выгоднее, потому что не очень больше и их можно легко и просто установить в любом месте дома. Такие приборы на 80 литров вы сможете установить вертикально или даже горизонтально. Это будет зависеть от наличия свободного пространства. В основном, бойлеры устанавливают в вертикальном виде.

Строение вертикального плоского водонагревателя на 80 литров

Если вам действительно интересно, что представляет собой электрический накопительный прибор на 80 литров плоского типа, то информацию о нем вы сможете найти дальше. Каждый из аппаратов сделан из металлической емкости, которую устанавливают на стену посредством специальных креплений, или монтируют на пол. Корпус устройства выполнен из высокопрочной стали, которая покрыта эмалью особого типа. Это требуется для того, чтобы корпус прибора мог оставаться всегда в холодном виде. А об его поверхность невозможно обжечься. Более того, применение стали в роли основного материала на создание корпуса – гарантия аппаратной долговечности. Под корпусом нагревателя расположена тепловая изоляция. В основном, в плоском горизонтальном накопительном нагревателе на 80 литров для таких целей применяется пенополиуретан. Под его слоями расположен бак из титана. В нем и будет происходить нагревание воды. В сам бак вода попадает из основной системы водоснабжения по шлангу, который идет в комплекте с нагревателем.

Нагревание воды в накопительном водонагревателе, принцип работы которого очень хорош, производится посредством нагревательного элемента, который имеет змеевидную форму. В определенных видах устройств есть не один нагревательный элемент (ТЭН), а сразу два. По большей части, такую особенность можно встретить в нагревателях с огромным объемом. Возле нагревателя расположен магнитный анод, который предохраняет сам нагреватель от разных видов повреждения механического типа. Более того, он будет предотвращать образование накипи. Есть и еще одной главный элемент у устройства – термостат. Такой элемент могут регулировать температуру нагревания воды, и не допускает перегревания, а еще способен поддерживать заданный температурный режим, а еще может выполнять и остальные функции, которые связаны с преобразованием холодной воды в кипяток.

Принцип действия

Каждый вертикальный или горизонтальный прибор для нагревания накопительного типа на 80 литров функционируют по-своему.

Из системы домашнего снабжения водой по особой трубе вода начинает поступать в титановый бак.

  1. Система может автоматически выключаться, и начинает подниматься температура змеевика, а после начинает нагреваться и сама вода.
  2. После того, как вода достигает требуемой температуры, термостат отключает прибор для нагревания. Такая процедура дает возможность экономить электричество и избежать перегревания всей системы.
  3. Горячая вода, по особой выводной трубе поступает в ваше распоряжение, то есть в душ, кран или систему отопления.
  4. Различные модели бойлеров для нагревания воды способы иметь отличия. Такие параметры, как длительность нагревания воды до высокой температуры, скорость набора в бак воды. Но все-таки, главный принцип действия останется таким же.

Теперь поговорим о достоинствах и недостатках.

Плюсы и минусы

Выше мы уже рассказывали о том, как работает водонагреватель электрического накопительного типа. Большинство могут сказать, что цена на такое устройство крайне высока. Но стоимость компенсируется самым важным достоинством – экономией средств. Это происходит, если при применении бойлера вы просто не платите за горячую воду по тарифу. Кроме того, это крайне актуально для тех людей, у кого в квартире или доме установлены счетчики. В таком случае производится лишь расход электрической энергии и холодной воды. Что касательно последней, то в минимальном количестве. Различные модели приборов для нагревания воды могут охарактеризоваться различными особенностями.

Плоские горизонтальные устройства на 80 литров обладают такими преимуществами:

  • Компактность размеров. Плоский бойлер будет занимать у вас мало места, в отличие от круглого. Его можно запросто устанавливать на полу, на стенах в кухне или в другом месте. Плоские модели нагревателя является прекрасным решением для помещения с малой площадью.
  • Поддержание температуры воды. Помимо всех плюсов, у нагревателя (плоского или круглого) есть функция «термос». Это значит, что вода будет остывать очень медленно. Отсюда следует, что вам не требуется каждый раз нагревать воду, когда требуется вымыть посуду или принять душу.
  • На каждый прибор для нагревания воды завод дает гарантийный срок на 2 года. Исходя из этого, при появлении поломки, вы можете совершенно бесплатно обратиться в сервисный центр, чтобы прибор починили.

Мы уже рассмотрели принцип действия накопительного электрического водонагревателя, а его минусы нет. Тут многое зависит от модели. Например, если нагреватель проточный, то об экономии электричества можно забыть, так как вода будет нагреваться по ходу движения. Это означает, что энергия для нагревания будет использоваться все то время, пока будет течь вода. бойлеры накопительного типа в этом случае куда выгоднее, к примеру, прогретую воду вы сможете использовать достаточно долго без отключения при этом элемента нагревания (ТЭНа). Большинство разработчиков специально производят снижение энергетической эффективности плоских нагревателей для того, чтобы уменьшить их общие размеры. Исходя из этого, не требуется покупать крайне малую модель, вероятнее всего, она будет являться неэффективной.

На что важно обратить внимание при подборе бойлера

Каждый прибор имеет определенные плюсы и минусы. Но есть некоторые момента, на которые вам важно обращать внимание при выборе различных вариантов нагревателей воды:

  • Механическое управление устройства всегда будет надежнее, чем электрический, потому что электрика способна привести к поломке всего устройства при случайных скачках напряжения.
  • Покрытие в виде эмали является самым эффективным, потому что помогает предотвращать образование коррозии в сварочном месте. Есть еще один большой плюс эмали – низкая проводимость электричества. В результате этого, бак с покрытием из эмали не будет подвергаться шовной коррозии.
  • Объем прибора лучше всего определять заранее, примерно рассчитывая, сколько воды вы планируете использовать за единицу времени. Самые маленькие баки не удовлетворят ваших потребностей, если семья большая. Но в то же время, бак на 80 литров на одного человека будет расходовать много электрической энергии.
  • Нагревательный элемент, который не будет напрямую контактировать с водой, послужит куда дольше по времени. Это связано с тем, что на нем не будет образовываться накипь. Есть еще одно преимущество сухого ТЭНа – не сливать из бака воду.
  • Для каждого нагревательного прибора нужно постоянно технические обслуживание вне зависимости от частоты использования. Чем чаще вы будете проверять устройство на наличия поломок и производить замену частей, которые перестали работать, тем дольше аппарат прослужит.
  • Если вы покупаете б/у бойлер, то вам не будет выдан гарантийный талон и вас есть большие риски приобрести оборудование низкого качества.
  • Устанавливать бойлер должны только профессионалы. Если вы желаете устанавливать вертикальный, плоской или другой тип устройства на 80 литров, то это способно привести к поломке, а что касательно гарантии, то она перестанет действовать.

Следует отметить тот факт, что устройство плоского или бочкообразного бойлера одного и того же объема не будут иметь отличий между собой. По этой причине, выбирая его форму требуется ориентироваться на наличие у вас свободного пространства в доме. Накопительные аппараты на 80 литров (плоские) являются самым подходящим вариантом для квартиры или маленького дома.

Популярные модели и параметры

Принцип действия водонагревателя накопительного типа прост. Аппарат нагревания на 80 литров будет самым оптимальным вариантом для семьи, которая состоит из 2-3 человек. Параметры бойлеров, их цена может отличаться. Это будет зависеть от изготовителя. Помимо разных моделей, есть много недорогих и надежных приборов на 80 литров. В этом случае, выбор будет зависеть от собственных предпочтений в плане того, или другого производителя и несколько факторов. Если вы не можете самостоятельно выбирать модель, то стоит обратиться за консультацией к специалисту.

Как ухаживать за бойлером

Если поставлен бойлер, то требуется узнать о том, как правильно ухаживать за ним. Для увеличения срока эксплуатации нагревателя воды требуется постоянно заниматься проведением техническим осмотром и производить замену деталей. Крайне часто встречается такая проблема – появляется накипи на ТЭНе. Этого можно избежать, если поставить особые фильтры на входной трубе, или постоянно менять элементы нагревательного типа. Более того, проблемы с баком случаются, если на нем есть много швов, которые и станет проблемными участками из-за образования на них коррозии. Это будет актуально для вертикальных плоских моделей на 80 литров.

Водонагреватель накопительный электрический принцип работы

Принцип работы накопительного водонагревателя

Выбор водонагревателей на рынке огромен, но их видов, с технической точки зрения, не так уж и много. В частности, по способу движения нагреваемого теплоносителя они делятся на:

  • проточные водонагреватели;
  • накопительные водонагреватели;
  • проточно-накопительные водонагреватели.

Источников тепла для нагреваемой воды достаточно много. Ими могут быть электрический ТЭН, газовая колонка, солнечный коллектор, твердотопливный котел, тепловой насос и тому подобное.

Как работает накопительный водонагреватель

По сути, принцип работы накопительного водонагревателя прост. В емкости находится теплоноситель, а также нагревательный элемент или конструкция. Вода нагревается и подается в место потребления.

Холодная вода подается в емкость снизу. Там она постепенно нагревается и движется вверх под давлением холодной воды. Так как у нагреваемой воды плотность уменьшается, слои с разной температурой не перемешиваются. То есть в верхней части накапливается только горячая вода, которая через расположенную там трубку и отбирается потребителем.

Одним из основных условий работы накопительного водонагревателя является то, что емкость постоянно должна быть заполнена водой. То есть подача холодной воды равняется расходу горячей воды. Для этого в трубопроводе, через который подается холодная вода, должно быть достаточное давление. Подача и расход обязательно регулируются и контролируются, в противном случае может выйти из строя нагревательный элемент, если он электрический. Если в емкости находится теплообменник, то без нагреваемой воды он попросту будет расходовать энергию впустую. Поэтому предусмотрено отключение источника тепла, если емкость пустая. За контроль ее наполненности отвечают специальные регуляторы.

Существуют также накопители с послойным нагревом теплоносителя. Они отличаются от описанных выше отсутствием естественной циркуляции воды. Нагревательные элементы находятся в верхней части емкости. Суть таких водонагревательных приборов в том, что можно в считанные минуты получить горячую воду у сливного патрубка. Вода, находящаяся ниже, нагревается постепенно.

Чтобы увидеть работу накопительного водонагревателя, следует посмотреть размещенное под статьей видео.

Как устроен накопительный водонагреватель

Устройство электрического водонагревателя накопительного

Как известно, «без воды и ни туды и ни сюды». А уж без горячей – и подавно. Ни помыться, ни посуду помыть, ни умыться.

Особенно остро ощущается нехватка горячей воды летом, когда практически в каждом городе на пару недель встают котельные для профилактического ремонта и проведения обслуживания соответствующей инфраструктуры. В этот период спасет водонагреватель (или как их еще называют — бойлер), который вернет ощущение комфортной жизни. В тоже время, он будет незаменим для жителей загородных домов.

Какие бывают водонагреватели? Виды и типы устройства

Существуют довольно много видов устройств для нагрева воды, среди которых нагреватели газовые, дровяные и прочие – эти водогрейный устройства применимы исключительно в загородных домах. Или, например, газовые, используются в некоторых старых многоквартирных домах. Но там отключение горячей воды не бывает – эти дома просто не подключены к сетям горячего водоснабжения и изначально проектировались для использования с газовыми «колонками», как мы привыкли их называть.

Рассмотрим более универсальные водонагреватели – электрические. Их можно поставить практически в любой квартире доме или на даче.

Электрические водонагреватели по способу нагрева подразделяются на 2 типа:

  • Накопительный водонагреватель
  • Проточный водонагреватель

Чем отличается проточный водонагреватель от накопительного?

  • Во-первых, размерами. Проточный водонагреватель гораздо меньше по размерам.
  • Во-вторых, ценой. Накопительный водонагреватель дороже, иногда на порядок, чем проточный.
  • Ну и наконец – принципом работы.

Давайте рассмотрим устройство каждого типа водонагревателя в отдельности.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Типичная конструкция водонагревателя накопительного типа представлено на изображении ниже.

Устройство накопительного водонагревателя электрического

Устройство накопительного водонагревателя:

  • Корпус водонагревателя. Он закрывает все внутренности нагревателя и может быть выполнен из различных материалов: пластик, металл, нержавеющая сталь или, алюминий (в дорогих моделях). Корпус может быть дополнительно декорирован любым образом.
  • Теплоизоляция водонагревателя. Используется для того, чтобы исключить потери тепла. Чем лучше теплоизоляционный слой – тем более эффективно работает водонагреватель и тем экономнее обходится его эксплуатация. Таким образом, получается термос, который сохран
  • Подключение бойлера к электросети — 4 ошибки, водонагреватели накопительные электрическая схема

    Для комфортного проживания в доме, когда хочется постоянно пользоваться горячей водой, а не зависеть от ремонтного графика монополистов, способных отключить эту воду на неизвестное количество дней, многие задумываются о приобретении бойлера.

    Чаще всего выбор падает в сторону накопительного водонагревателя. Они бывают разных фирм Аристон, Дражице, Бакси и т.д., форм и конструкций — плоскими, цилиндрическими или вытянутыми.

    Монтаж труб холодной и горячей воды у них может и отличаться, однако подключаются в сеть 220В они все однотипно.

    Многие ошибочно полагают, для того чтобы подключить бойлер, достаточно воткнуть вилку в розетку и о большем не беспокоиться. Однако забывают, что именно в бойлере, в случае нарушения изоляции, через воду может произойти непосредственный контакт электричества с человеком.

    На что следует обратить особое внимание при подключении бойлера:

    • выбор сечения питающего кабеля (зависит от мощности бойлера)
    • выбор автоматического выключателя для питания эл.сети бойлера
    • выбор розетки

    Выбор кабеля и автомата

    При ремонте в новых квартирах, на бойлер обычно проводят отдельную проводку непосредственно от щитка. Если же вы хотите подключить бойлер к старой общей проводке, на которой уже подключено несколько розеток, обязательно убедитесь, что она выдержит мощность бойлера.

    В большинстве случаев, при мощности до 3,5квт, проводка должна быть выполнена 3-х жильным медным кабелем ВВГнГ-Ls, сечением не менее 2,5мм2.

    Трехжильный кабель необходим для того, чтобы обеспечить постоянную связь с заземлением.

    Автомат подключения бойлера выбирайте двухполюсный. Номинальный ток автомата 16А (достаточно при мощности бойлера до 3,5 кВт).

    При нагрузке до 2кВт подойдет автоматический выключатель с номинальным током 10А.

    Подключение от розетки или напрямую

    Если бойлер подключается от розетки, то розетка должна иметь степень защиты IP44. Это розетки для помещений с повышенным уровнем влажности.

    Запомните, что розетку в ванной можно размещать только в определенных местах. И есть зоны где это делать категорически запрещено. Подробнее об это можно прочесть в статье «Розетка в ванной комнате — 5 правил размещения». 

    Хотя многие и выступают противниками подключения электронагревателей через розетку, однако только таким образом можно обеспечить видимый разрыв проводников (фазы и ноля) при отключении, как того и требуют правила техники безопасности.

    А еще у тех водонагревателей, что изначально идут с вилками в комплекте, если их отрезать, иногда можно лишиться гарантии. Поэтому читайте инструкцию.

    Если в ней написано, что данный бойлер можно подключать двумя способами

    • и через штатный шнур питания

    то здесь гарантии вы не лишитесь.

    К тому же при необходимости демонтажа аппарата со стены, при наличии вилки, вам не потребуется вызывать электрика для его отключения от питания. Вытащил вилку, снимай, переставляй, делай что хочешь.

    Мощные бойлеры свыше 3,5квт, следует подключать только напрямую через автоматический выключатель, розеточное подключение здесь не допустимо.

    Кабель нужно заводить так, чтобы не было пересечений с водопроводными трубами и местами будущего крепежа нагревателя.

    Установка УЗО

    В питающей линии бойлера обязательна установка УЗО — устройства защитного отключения. Его по току выбирайте на один порядок выше, чем ток автомата. 

    Ток утечки для УЗО – 10мА или 30мА.

    Почему лучше 10мА, а не больше, можно понять из вот этой таблички воздействия тока на организм человека:

    Существенный минус здесь, что на 10мА защита может ложно срабатывать. Особенно если у вас водонагреватель висит уже не первый год и в местах подключения клемм нередко образуется вот такой конденсат и влага.

    Как проверить ложное это срабатывание или неисправен сам ТЭН? Для этого воспользуйтесь мультиметром.

    Выключаете питающий автомат или вытаскиваете вилку с розетки и отсоединяете штатное заземление с корпуса титана.

    Затем снимаете клеммные зажимы с самого тэна, и с помощью щупов измеряете сопротивление между корпусом бойлера и нагревательным элементом.

    При исправности тэна, показания на экране мультиметра должны стремится к бесконечности, то есть быть примерно вот такими:

    При пробое и повреждении нагревателя они будут либо нулевыми, но чаще всего могут составлять несколько сотен и даже килоОм. На фото ниже именно такой вариант ~ 500кОм.

    Очень часто, во многих последних моделях бойлера, УЗО с током утечки на 15мА уже идет встроенным в кабель для подключения к розетке. В этом случае устанавливать дополнительный аппарат защиты от тока утечки в щитке может и не потребоваться.

    Однако не забывайте, что такое встроенное УЗО будет защищать от утечки только при повреждении в самом нагревателе, но никак не защитит вас при неисправности непосредственно в розетке или питающей проводке до нее.

    Как найти такие и другие подобные неисправности и к чему это может привести, можно ознакомиться в статье ”Бьет током в ванной. 5 причин и что делать?”

    А что делать, если вы не специалист в электричестве и сами не можете или не хотите лезть в электрощиток, дабы смонтировать там все требуемые аппараты защиты. Но при этом обезопасить себя все равно нужно.

    Самый простой вариант — это покупка УЗО розетки.

    Включаете ее в существующую розетку в ванной, а уже через нее втыкаете вилку от шнура бойлера.

    Будет ли срабатывать устройство защитного отключения на бойлер, если у вас нет заземления? Будет. Эти две системы при работе вместе призваны дополнять друг друга.

    В случае утечки тока на бойлере без заземления, аппарат защиты отработает лишь тогда, когда вы непосредственно прикоснетесь к баку или к воде из него (при включенных ТЭНах).

    А если есть заземляющий проводник, то УЗО отработает сразу после подачи напряжения на титан, не дожидаясь вашего касания. Вот и вся разница.

    Схемы подключения

    Схема подключения бойлера через розетку:

    Электрическая схема водонагревателя:

    Условная схема без розетки напрямую с щитка:

    Ошибки при подключении и эксплуатации

    • установка розетки непосредственно под самим бойлером

    Делать этого категорически нельзя. Розетки должны быть вынесены в сторону от нагревательного прибора и размещены выше смесителей. Не забывайте о предохранительном клапане и возможных протечках.

    Клапан сработает как последняя ступень защиты, если термостат отказал. Кстати термостат нужно проверять в первую очередь, когда лампочка на панели не светится, и тэны не греют. Смотрите в каком положении кнопочка на элементе, она может быть «выбита».

    • частой ошибкой при подключении аппарата напрямую в розетку, является желание отключить прибор путем выдергивания вилки в тот момент, когда вода еще не нагрелась и нагреватель все еще работает

    Если его мощность достигает 3,5кВт, то при таком разрыве контактов может возникнуть искрение, с образование дуги. А так как ванная это помещение с повышенной влажностью, последствия могут быть не предсказуемыми.

    Поэтому всегда, прежде чем вытащить вилку отключайте нагрузку штатными приборами управления на самом бойлере.

    • нельзя включать в сеть пустой бойлер без воды

    ТЭН который установлен внутри, требует водяного охлаждения. Без него он попросту перегорит и выйдет из строя. Поэтому перед каждым включением проверяйте наличие воды в бойлере.

    И вообще не рекомендуется держать титан без воды. Это уменьшает срок его службы. В полном баке содержится меньше кислорода, а соответственно и риск коррозии уменьшается.

    Плюс магниевый анод, который тоже защищает от образования ржавчины, работает только при заполненном баке.

    • подключение водонагревателя только через УЗО, либо только через автомат

    Эти два аппарата защиты должны дублировать друг друга. УЗО защищает от тока утечки, а простой автомат от перегрузки и коротких замыканий.

    Если позволяет бюджет, то вместо этих двух защитных элементов можно установить один дифф.автомат, он заменит оба прибора.

    Статьи по теме

    Принцип работы емкостного водонагревателя

    Проблема отсутствия горячего водоснабжения имеет достаточно широкое распространение в большинстве наших городов. Даже там, где оно в принципе есть, случаются периоды, когда горячая вода в кране попросту отсутствует. Накопительный водонагреватель – это приемлемое решение данной проблемы. Существуют и другие типы водогрейного оборудования, но в данной статье мы рассмотрим именно водонагреватели накопительные: принцип работы этих устройств, особенности эксплуатации, обслуживания и ремонта. Эти устройства могут работать от сжигания газа, от электричества и даже от солнечной энергии, главное, чтобы они соответствовали, предъявляемым к данному типу бытовых приборов требованиям.

    Требования к накопительному водонагревателю

    Чтобы убедиться, в том, что накопительный водонагреватель является именно тем прибором, который вам необходим, нужно рассмотреть его главные отличительные особенности. Собственно, это:

    • Способность обеспечить снабжение квартиры или дома достаточно большим объемом (от 10 до 1000 литров) горячей воды, но не мгновенно, так как на ее нагревание до требуемой температуры требуется определенное время, чаще всего от 20 минут и выше.
    • Способность бесперебойно подавать горячую воду сразу в несколько точек. Например, кран с горячей водой можно одновременно открыть на кухне и в ванной, что не повлияет на работоспособность прибора. В случае проточного водонагревателя это никак невозможно. Вместе с тем стоимость накопительных устройств несколько выше, чем проточных.
    • Принцип работы водонагревателя накопительного типа таков, что он способен нагревать большой объем воды до достаточно высоких (около 55-80 градусов) температур. В процессе работы, вначале происходит разогрев воды до нужной температуры, после чего осуществляется ее поддержание путем постоянного подогрева. На эти цели тратится определенное количество энергии тоже.
    • Может быть подключен к электрической сети без каких-либо условий, в связи с тем, что не имеет особых требований ни к мощности напряжения, ни к надежности электропроводки. Может быть подключен к водопроводной магистрали, при этом не требуя наличия высокого давления внутри нее. Если в качестве источника энергии для нагрева воды используется природный газ, то к источникам газоснабжения такой нагреватель способен подключаться обычной гибкой подводкой для газа.
    • При всем при этом водонагреватели накопительного типа могут нуждаться в частом техническом обслуживании, а иногда и в ремонте.
    • Накопительный водонагреватель, как правило, занимает достаточно большой полезный объем, что особенно характерно для моделей с большим баком.
    • Нельзя использовать в пищу воду из накопительного водонагревателя, в отличие от проточного.

    Каково устройство водонагревателя

    Итак, как мы установили, принцип работы водонагревателя накопительного типа заключается в том, что воде сначала передается тепловая энергия, которая приводит к ее разогреванию, а в дальнейшем тепловой поток снижается и остается на уровне, достаточном для поддержания требуемой температуры. В проточном же устройстве вода нагревается при прохождении через нагревательные элементы. Поэтому на выходе она имеет значительно меньшую температуры, чем у накопительного, хотя, нагрев до нее происходит очень быстро.

    Накопительные водонагреватели имеют следующее устройство:

    • Емкость, которая наполняется водой из водопроводной системы под давлением. Ее размер бывает различным от 10 до 100 л.
    • Внешний корпус, под которым имеется толстый слой теплоизоляции.
    • Электрический нагревательный элемент (ТЭН) либо магниевый анод. В случае газового варианта — дымоходные трубы и газовая горелка. Это «сердце» устройства, которое собственно и обеспечивает нагревание воды в баке.
    • Патрубок для подачи холодной воды из системы и патрубок для выхода горячей воды из прибора. Он часто снабжен предохранительным клапаном, которые открывается при превышении давления в водонагревателе.
    • Электронный блок управления, который получает сигналы от термодатчиков и регулирует работу всего прибора. На нем же имеются кнопки для ручного выставления параметров нагрева, среди которых максимальная температура и скорость разогрева воды.

    Принцип действия накопительного водонагревателя основан на особенностях термоса. Большой бак с нагретой до высокой температуры водой заключен в кокон из теплоизоляционного материала, который обеспечивает минимальную потерю калорий. В результате остывание происходит очень медленно. Полный бак может остыть до комнатной температуры после выключения прибора только через 2 – 3 суток. Это позволяет пользоваться горячей водой даже при выключении электроэнергии.

    При остывании воды до определенной температуры, ТЭНы включаются, и она вновь нагревается. Чтобы горячая вода не смешивалась с холодной, и температура не понижалась быстро, в водонагревателе накопительного типа всегда предусмотрено следующее: холодная вода, поступающая в бак снизу, вытесняет горячую воду. Ее забор из емкости происходит напротив сверху. Таким образом гарантируется однородность температуры воды, которая поступает в кран из водонагревателя.

    Правила эксплуатации водонагревателя

    Поскольку электрические водонагревающие устройства распространены гораздо шире, мы рассмотрим именно их более подробно. Понятно, что любое оборудование нуждается в бережном отношении. Не исключение и накопительные водонагреватели. Принцип работы этого устройства таков, что не стоит заставлять его работать постоянно на полную мощность. Это может привести к достаточно быстрому выходу из строя ТЭНов, либо срабатывании защитного реле, для включения которого придется вызывать мастера. Оптимальная достаточная температура – это 60 градусов. Для ее достижения нужно пользоваться всеми ТЭНами. Это не сильно повышает расход электроэнергии, зато делает их износ более равномерным.

    Большинство моделей отключаются автоматически при нагреве до 85%, а включение произойдет только после ее некоторого остывания, если не сработает защита. По ночам действует льготный тариф на пользование электроэнергией, что позволяет экономить средств

    Бесконтактные водонагреватели или водонагреватели по запросу

    Перейти к основному содержанию

    • Национальные лаборатории
    • Energy.gov Офисы

    Поиск

    Энергосбережения

    • О нас О нас

    Энергосберегающий Дом

    • О нас О нас
    • Услуги Услуги
    • Heat & CoolHeat & Cool

    % PDF-1.4
    %
    146 0 obj>
    endobj

    xref
    146 118
    0000000016 00000 н.
    0000003510 00000 н.
    0000003645 00000 н.
    0000003767 00000 н.
    0000003957 00000 н.
    0000004370 00000 н.
    0000004887 00000 н.
    0000005458 00000 п.
    0000005494 00000 п.
    0000005540 00000 н.
    0000005586 00000 н.
    0000005632 00000 н.
    0000005678 00000 н.
    0000005724 00000 н.
    0000005770 00000 н.
    0000005816 00000 н.
    0000005862 00000 н.
    0000005907 00000 н.
    0000005954 00000 н.
    0000006145 00000 н.
    0000006325 00000 н.
    0000006390 00000 н.
    0000007046 00000 н.
    0000007571 00000 н.
    0000008095 00000 н.
    0000008604 00000 н.
    0000009117 00000 н.
    0000009644 00000 п.
    0000010241 00000 п.
    0000010423 00000 п.
    0000010949 00000 п.
    0000011492 00000 п.
    0000014162 00000 п.
    0000015015 00000 п.
    0000019918 00000 п.
    0000020126 00000 п.
    0000020374 00000 п.
    0000020618 00000 п.
    0000020891 00000 п.
    0000021135 00000 п.
    0000021418 00000 п.
    0000021764 00000 п.
    0000022101 00000 п.
    0000022465 00000 п.
    0000022811 00000 п.
    0000023088 00000 п.
    0000023395 00000 п.
    0000023705 00000 п.
    0000024027 00000 п.
    0000024301 00000 п.
    0000024586 00000 п.
    0000024639 00000 п.
    0000024806 00000 п.
    0000024877 00000 п.
    0000024993 00000 п.
    0000025099 00000 н.
    0000025142 00000 п.
    0000025286 00000 п.
    0000025398 00000 п.
    0000025441 00000 п.
    0000025538 00000 п.
    0000025713 00000 п.
    0000025831 00000 п.
    0000025873 00000 п.
    0000026015 00000 п.
    0000026119 00000 п.
    0000026161 00000 п.
    0000026303 00000 п.
    0000026416 00000 п.
    0000026458 00000 п.
    0000026549 00000 п.
    0000026591 00000 п.
    0000026683 00000 п.
    0000026725 00000 п.
    0000026767 00000 п.
    0000026809 00000 п.
    0000026940 00000 п.
    0000027020 00000 п.
    0000027062 00000 п.
    0000027144 00000 п.
    0000027186 00000 п.
    0000027284 00000 п.
    0000027326 00000 п.
    0000027368 00000 н.
    0000027456 00000 п.
    0000027498 00000 н.
    0000027582 00000 п.
    0000027624 00000 н.
    0000027718 00000 п.
    0000027760 00000 п.
    0000027852 00000 п.
    0000027894 00000 п.
    0000027986 00000 н.
    0000028028 00000 п.
    0000028137 00000 п.
    0000028179 00000 п.
    0000028221 00000 п.
    0000028264 00000 п.
    0000028379 00000 п.
    0000028422 00000 п.
    0000028536 00000 п.
    0000028579 00000 п.
    0000028673 00000 п.
    0000028716 00000 п.
    0000028809 00000 п.
    0000028852 00000 п.
    0000028895 00000 п.
    0000028972 00000 п.
    0000029014 00000 н.
    0000029115 00000 п.
    0000029157 00000 п.
    0000029261 00000 п.
    0000029303 00000 п.
    0000029427 00000 п.
    0000029469 00000 п.
    0000029598 00000 п.
    0000029640 00000 п.
    0000002714 00000 н.
    трейлер
    ] >>
    startxref
    0
    %% EOF

    263 0 obj> поток
    ҈2I 멽 -ђ [M) 9S

    Типы конденсаторов и принцип работы

    Испаритель хладагента с теплом от конденсатора в системе охлаждения тепла, добавляемого в процессе сжатия в компрессоре, производится от системы.Таким образом, жидкий хладагент под давлением все же пришел, и в результате возникнет ситуация, когда тепло от испарителя будет повторно расширяться.

    Принципы работы конденсатора

    объясняются следующим образом. Поверхностная конденсация пара и газа, в зависимости от характеристик поверхности «Каплеобразование или пленкообразование» происходит по стилю. В случае образования капель с конденсацией (в случае капельной конденсации) может быть обеспечен гораздо более высокий (более чем в 4-8 раз превышающий пленкообразование) коэффициент теплопередачи. Это также является предпочтительным, потому что они ограничены экономическими факторами и характеристиками производственной практики конденсатора хладагента, однако, в стиле кино с конденсацией и образованием конденсата, в меньшей степени, капли соединяются вместе.Можно рассматривать 3 стадии теплообмена в конденсаторе. Эти;

    — Получение гнева,
    — Хладагент конденсация,
    — Это чрезмерное охлаждение.

    Конденсатор

    , в зависимости от конструкции, будет использовать площадь конденсатора переохлаждения 0-10%. для получения гнева нужно выделить 5% обрабатываемой площади конденсатора.

    Три различных теплообмена с коэффициентом теплопередачи в конденсаторе промежуточной температуры в зависимости от формы будут разными.Однако, несмотря на превышение средней температуры в диапазоне приема фаз гнева должен присутствовать более низкий коэффициент теплопередачи, а наоборот, во время переохлаждения диапазон температур будет больше и меньше коэффициент теплопередачи. Во время конденсации между двумя значениями будет подуровень. против экспериментов с увеличением коэффициента теплопередачи с использованием разницы температур уменьшения (или наоборот) он дает примерно такой же результат умножения, и можно использовать среднее значение этих значений.Применяется простота, позволяющая учесть в расчете конденсатор с коэффициентом теплопередачи только одного среднего диапазона температур.

    Оребренные конденсаторы радиаторного типа

    Провод конденсаторный

    Конструкция и типы конденсатора

    Общее, существует три различных типа конденсатора:

    Конденсаторы с водяным охлаждением
    Конденсаторы с воздушным охлаждением
    Испарительный (воздушно-водяной) конденсатор

    На практике, а не то, что используется в настоящее время, будет определяться экономическим анализом.производственные и эксплуатационные расходы будут проанализированы в этом исследовании вместе. С другой стороны, температура конденсации водяного и испарительного конденсаторов будет на нижнем уровне холодильного цикла и, таким образом, наверняка будет более высокая термодинамическая эффективность, поэтому анализ, который необходимо провести, должен быть принят во внимание.

    Конденсатор с водяным охлаждением

    Особо чистая вода в большом количестве, недорогая и может быть найдена при низких температурах, если в учреждениях и конденсаторном типе можно найти наиболее экономичный вариант с точки зрения эксплуатационных расходов.Отличные капаситедеки охлаждения sistemlerinde как обычно только выбор рассматриваю. Но в последние годы высокий коэффициент теплопередачи обеспечивает конденсат с воздушным охлаждением, составляющий 100 т / фут. Их до тех пор, пока мощность не будет использована. теплопроводность материала трубы при проектировании и реализации конденсата с водяным охлаждением, коэффициент загрязнения используемой воды, потеря давления в оребренных трубах, используемых, когда хладагент эффективности водяного контура крыла при рассмотрении таких вопросов, как чрезмерное охлаждение уровней.Медные трубы, используемые в конденсате (галогенный хладагент), обычно меньше толщины стенки трубы. Медь теплопередачи меньше влияние kondüksüyo конденсатора все коэффициент теплопередачи был высоким и вне этого коэффициента скорее (сторона хладагента) и внутри (сторона воды) будет зависеть от значений коэффициента пленки. В то время как у мяса меньше теплопроводность (железная труба), когда трубы используются в конденсаторах, передача тепла в трубах кондиктиф всего тепла будет слишком поздно.

    Коэффициент загрязнения поверхности теплопередачи воды, используемой на стороне воды, чтобы учесть влияние остатков, которые составляют цель уменьшения движений теплопередачи.

    Факторы, влияющие на коэффициенты загрязнения:
    — Использование воды с точки зрения содержания посторонних веществ в условиях
    — Температура конденсации
    — Конденсатор, применяемый для поддержания чистоты труб, степень профилактического обслуживания

    В частности, коэффициент загрязнения при температуре конденсации 50 ° C должен быть немного выше, чем требуется для применения.Температура конденсации на 38 ° C ниже этого значения может быть немного ниже нормальной. Низкое загрязнение воды и ускорение переходной скорости до 1 м / сек не должны допускаться на более низкой скорости. Он остается периодическим поверхностным temizlenmediği hızlanacaktır, который все больше ценит происшествие с загрязнением, поскольку требуются конденсаторы и коэффициенты теплопроводности, чтобы идти azalacak sıcaklığında sağlanabilecektir CAPACITYa, но с более высоким содержанием конденсата. Это приведет к заражению. Сопротивление воды со стороны повышенного загрязнения увеличится, а уменьшение расхода воды, в результате чего конденсат, несомненно, повысит температуру.

    Конденсатор с воздушным охлаждением

    В частности, 1 л.с. вверх kapasitedeki denecek, исключение из тех диапазонов, которые доступны, просто предпочитают этот тип конденсатора nedenmi; состоящий из простых, низких затрат на установку и эксплуатацию, его можно рассматривать как простоту обслуживания и ремонта. Есть также символы, которые подходят для применения (например, бытовые или коммерческие кондиционеры оконного типа). Большинство приложений соединены интегральным способом для очистки шкива двигателя вентилятора циркуляции воздуха tipkompresör и не требуют отдельного приводного двигателя.Также в конденсаторе с воздушным охлаждением теплообмен происходит в три этапа.

    — Получение гнева Refrijerandan
    — Конденсация
    — Чрезмерное охлаждение

    Это примерно 85% конденсаторной службы будет обслуживать конденсатор конденсатного месторождения. Это может быть область около 5% и 10% переохлаждения (переохлаждения). Обычно используется в конденсаторе с воздушным охлаждением. Склад хладагента, чтобы получить новый конденсирующийся хладагент из конденсатора для хранения, и теперь перешел в процедурный случай.Его цель — использовать полезное пространство конденсатора для хранения жидкости. Воздушные конденсаторы для галокарбонорефрижера, у которых обычно идет порядок медных / алюминиевых ребер, а иногда и медных / медных ребер и медных или стальных труб / стальных крыльев, производятся в резерве. Также возможно изготовление труб / крыльев из алюминиевого сплава. используемые диаметры труб — от ¼ «до ¾». Различается от 160 до 1200 квадратных метров, что заставляет его считать крылья, но наиболее доступные пределы частоты — от 315 до 710 калмактадыр.Например, площадь теплопередачи воздушного конденсатора в среднем составляет 2,5 м / сек. Скорость прохождения воздуха на тонну / охлажденное (3024 ккал / ч) составляла от 9 до 14 м². Очень мало, за исключением, конечно, воздуха в конденсаторе воздушного потока, необходимого для среднего стакана ккал / ч от 0:34 до 0,68 м3 / ч между değişmekte, необходима мощность вентилятора в стакане от 1000 ккал / ч до примерно 0,03 0,06 л.с. Скорость вентилятора от 900 до 1400 об / д должна быть посередине. Вентиляторы конденсатора радиального типа обычно используются там, где требуется бесшумный осевой тип.Температура конденсации хладагента должна соответствовать температуре воздуха на входе 10-20 ° C.

    Общее состояние трубы, расстояние между ребрами, глубина (колонна труб). Полученные поля, такие как особенности конструкции, требования к воздушному потоку, сопротивление воздуха и, следовательно, размер вентилятора, мощность вентилятора и будут влиять на стоимость объема группы линий. Сегодня конденсаторный дизайн в виде горячего хладагента подается в несколько независимых контуров верхнего коллектора, yoğuştuk, обеспечивая спуск под действием силы тяжести и чрезмерное охлаждение снова, принимая форму коллектора.

    Конденсаторы воздушного охлаждения, группы по форме заказа;

    — Компрессор с сгруппированными
    — Следовало организовать таким образом, чтобы разместить на большом расстоянии от компрессора. (Раздельный конденсатор)

    Он разделен на два класса. Прохождение воздуха из конденсатора может быть организовано в вертикальном и горизонтальном направлениях. С другой стороны, нагнетатель воздуха может вводить воздух для стимуляции абсорбирующего или репеллентного эффекта. В системе охлаждения создается ожидаемое по существу давление конденсации, а температура может поддерживаться в указанных пределах Abilmesiyle.Это тесно связано с режимом работы конденсатора. предотвращение чрезмерной температуры конденсации и давления в конденсаторе — это условие, обычно связанное с тем, что это воздух с достаточной площадью охлаждения. Поэтому, особенно в холодную погоду и при достаточной температуре рабочее состояние контура потока связано с присутствием воздуха. В случае очень низких температур и давлений конденсации проблема зависит от того, достаточно ли вытекает хладагент.

    Например, термостатический расширительный клапан для снижения достаточного падения давления в емкости, поскольку часто принимаются профилактические меры при очень низком давлении конденсации, можно собрать их обе группы.

    — Проверить сторону хладагента
    — Для контроля воздуха tarafını

    Испарительный конденсатор

    Охлаждающий эффект воздуха и воды с удовольствием, основанный на принципе обслуживания испарительных конденсаторов и трудностей обслуживания, быстро загрязняются, используются все менее уязвимы к частым неисправностям. Испарительный конденсатор состоит из трех частей:

    — Охлаждающий змеевик
    — Система циркуляции и орошения воды
    — Система циркуляции воздуха

    Проходящие охлаждающие змеевики Хладагент уходит в конденсатор бензобака, как в конденсаторах с воздушным охлаждением.Воздух проходит через внешнюю поверхность змеевика, часть испарения распыленной воды в обратном направлении приводит к тому, что охлаждающий эффект все равно возникает (как и в градирне). Таким образом, температура конденсации конденсатора и, следовательно, давление снижается до более низкого уровня. Наружная поверхность змеевика, чтобы соответствовать эффекту образования пленки с низким коэффициентом теплопередачи, снабжена ребрами для усиления поля. Однако в современных испарительных конденсаторах внешняя поверхность трубы обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи для достижения хорошего результата по влажности, и используются бескрылые прямые трубы.непрерывно ли с помощью насоса в воде из камеры сбора воды на нижнем уровне конденсатора к группе сопел, напечатанной в верхней части охлаждающего змеевика и распыляемой из сопел. Эта вода испаряется, примерно 3-5% (примерно от 6 до 7,5 л / ч на тонну / для охлажденной) переносится в воздух, в резервуар для воды вода непрерывно поступает через поплавковый клапан. Тем не менее, это добавление воды в конденсатор, и выходная мощность обычно постоянно увеличивается до максимального уровня.Температура воды, взятой из температуры хладагента, начинает падать, температура за счет получения теплоты испарения воды показала тенденцию к увеличению. В результате температура воды повышается на входе в охлаждающий змеевик (температура по влажному термометру воздуха повышается именно в этой секции) и впоследствии начинает падать вместо того, чтобы приближаться к температуре входящего воздуха. Собирая температуру воды в бассейне, достигается стабильная работа.

    Испарительные конденсаторы обычно устанавливаются на крыше и снаружи здания, но входящие и выходящие воздухозаборники в здании могут также иметь каналы из оцинкованного листа.При зимней эксплуатации устройства вне здания необходимо принять меры против замерзания. При применении в зданиях необходимо учитывать объем холодного влажного воздуха, проходящего через канал, который будет взят в случае конденсации в канале, и необходимо принять меры по удалению воды. Приложение позволяет экономить энергию при использовании в качестве встроенного вытяжного вентилятора и вытяжной системы. Поскольку конденсатор с воздушным охлаждением и испарительными конденсаторами хорошо работают в холодную погоду, необходимо предотвратить образование конденсации, давление слишком низкое.

    Предполагаемый применил это устройство;

    — Запуск и остановка двигателя вентилятора,
    — Настройка заслонки и использование серводвигателя, воздушный поток, чтобы уменьшить поток воздуха
    — Это может уменьшить скорость двигателя вентилятора, можно рассматривать как воспроизведение.

    Плотность тепловых характеристик, единственное значение температуры испарения воздуха по сухому или старому термометру или разница энтальпий входа-выхода воздуха не могут быть представлены на основе. Потому что температура матрицы распыляемой воды и выдувного воздуха на входе показывает очень разные значения на выходе.

    Отопление | процесс или система

    Обогрев , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жителей. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

    В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла, обычно работающий на угле, масле или газе, используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер.

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    Историческое развитие

    Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, потому что преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное, или косвенное, отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри них; Полученное тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

    За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала представлял собой простое отверстие в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе в 13 веке и эффективно устранял дым и дым от огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н. Э. И в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел усовершенствованную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи гораздо менее расходуют тепло, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в помещении, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

    Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали величайшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Великобритании, уголь, и горячие газы распространялись под полом, нагревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление было восстановлено лишь примерно 1500 лет спустя.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 с вашей подпиской.
    Подпишитесь сегодня

    Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция вызвала увеличение размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве предпочтительного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

    Системы центрального отопления и топливо

    Основными компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для получения тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выделения тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистое отопление, напротив, включает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

    Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции — все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, что позволяет рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры 13 ° C (55 ° F) подходит для лиц, выполняющих тяжелую ручную работу.

    При сгорании топлива углерод и водород вступают в реакцию с кислородом воздуха с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания в среду, состоящую из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей подачей — , то есть путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда — водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» — к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.

    Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для выработки тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования. Рост объемов отопления на природном газе был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа.Этот рост также связан с популярностью систем теплого воздуха, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на долю которых приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта. Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, воздух из обогревателей должен выводиться наружу.В местах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный углеводородный газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей. Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел, пока потребность в тепле не будет удовлетворена.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

    ПАРОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

    Функция паровой электростанции состоит в преобразовании энергии ядерных реакций угля, нефти или газа в механическую или электрическую энергию путем расширения пара от высокого давления до низкого давления в подходящий первичный двигатель, такой как турбина или двигатель. Установка без конденсации выпускает пар из первичного двигателя при давлении выхлопа, равном или выше.чем атмосферное давление. Конденсаторная установка выбрасывает воздух из первичного двигателя в конденсатор под давлением ниже атмосферного.

    В целом, станции с центральными станциями являются конденсационными, поскольку их единственной продукцией является электрическая энергия, а снижение давления выхлопных газов на первичном двигателе уменьшает количество пара, необходимого для производства заданного количества электроэнергии. Промышленные предприятия часто являются неконденсирующими, поскольку для производственных операций требуется большое количество пара низкого давления.Энергия, необходимая для работы производственного предприятия, часто может быть получена в качестве побочного продукта путем выработки пара под высоким давлением и расширения этого пара в первичном двигателе до противодавления, при котором пар необходим для производственных процессов.

    Парогенератор состоит из топки, в которой сжигается топливо, котла, пароперегревателя и экономайзера, в котором вырабатывается пар высокого давления, и воздухонагревателя, в котором потери энергии из-за сгорания расход топлива снижен до минимума.Котел состоит из барабана, в котором уровень воды поддерживается примерно на среднем уровне, чтобы обеспечить отделение пара от воды, и ряда наклонных труб, соединенных с барабаном таким образом, чтобы позвольте [1] воде циркулировать из барабана по трубкам и обратно в барабан. Горячие продукты сгорания из топки текут по трубам котла и испаряют часть воды в трубах. Стенки топки состоят из туб, которые также соединены с корпусом котла, образуя очень эффективные парогенерирующие поверхности.Пар, который отделяется от воды в барабане котла, затем проходит через перегреватель, который, по сути, [2] представляет собой змеевик, окруженный горячими продуктами сгорания. Температура пара в пароперегревателе повышается, возможно, до 800–1100 F, при этой температуре перегретый пар высокого давления проходит через подходящий трубопровод к турбине.

    Поскольку газообразные продукты сгорания, покидающие ряд труб котла, имеют относительно высокую температуру, и их сброс в дымоход приведет к большим потерям энергии, можно использовать экономайзер для рекуперации части энергии этих газов.Экономайзер представляет собой блок трубок, по которым питательная вода для котла перекачивается в корпус котла.

    Снижение температуры газа может быть достигнуто путем пропускания продуктов сгорания через воздухонагреватель, который представляет собой теплообменник, охлаждаемый воздухом, необходимым для сгорания. Этот воздух подается в воздухонагреватель при нормальной комнатной температуре и может покидать воздухонагреватель при температуре от 400 до 600 F, возвращаясь, таким образом, к энергии печи, которая в противном случае была бы потрачена впустую в дымоходе. Продукты сгорания обычно охлаждаются в воздухонагревателе до температуры на выходе от 275 ° до 400 ° С, после чего они могут быть пропущены через пылесборник, который удаляет нежелательную пыль, а затем через вытяжной вентилятор в дымоход.Функция вытяжного вентилятора заключается в том, чтобы протягивать газы через теплообменные поверхности котла, пароперегревателя, экономайзера и воздухонагревателя и поддерживать в топке давление, немного меньшее атмосферного. Тяговый вентилятор заставляет воздух для горения проходить через воздухонагреватель, воздуховоды и горелку в топку.

    Уголь доставляется на завод в вагонах или баржах, которые разгружаются техникой. Уголь может быть помещен в хранилище или может быть раздроблен и поднят в верхний бункер сырого угля в котельной.

    Уголь самотеком поступает из верхнего бункера в измельчитель или мельницу через питатель, который автоматически поддерживает необходимое количество угля в мельнице. В мельнице уголь измельчается до мелкой пыли. Некоторая часть горячего воздуха из воздухонагревателя проходит через мельницу для сушки угля и сбора мелкодисперсных частиц и переноса их в виде суспензии к горелке, где они смешиваются с воздухом, необходимым для их сжигания, и выгружаются в печь. на высокой скорости, чтобы способствовать хорошему сгоранию.

    Пар высокого давления и высокой температуры расширяется в паровой турбине, которая обычно соединена с электрическим генератором. От 3 до 5 процентов мощности генератора необходимо для освещения установки и для работы множества двигателей, необходимых для вентиляторов, насосов и т. Д. На установке. Остальная часть мощности генератора доступна для распределения за пределами завода.

    Конденсированный пар, который обычно имеет температуру от 70 до 100 F, откачивается из конденсатора с помощью колодезного насоса и через несколько нагревателей питательной воды подается в питательный насос котла, который подает воду в экономайзер.

    Большинство паровых электростанций больших размеров в настоящее время строятся для работы при давлении пара от 1500 до 2400 фунтов на квадратный дюйм, а на некоторых заводах используется давление до 5000 фунтов на квадратный дюйм. Обычно используются температуры пара от 1000 до 1100 F. Обычны турбогенераторы мощностью 250 000 квт (1 киловатт = 1,34 лошадиных сил), а в эксплуатации находятся агрегаты по 500 000 квт. В настоящее время в эксплуатации находятся парогенераторы, способные производить 3 000 000 фунтов пара в час. Общая эффективность установки от сырого угля, подаваемого на электрическую энергию, подаваемую на линию электропередачи, зависит от размера, давления пара, температуры и других факторов, и в настоящее время реализуется 40 процентов на основе полного года эксплуатации.

    :

    Физика 9702 Сомнения | Страница справки 24

    Вопрос 129: [Волны> Стационарные волны]
    Основной принцип изготовления нот в валторне заключается в установке стационарной волны в
    столб воздуха.

    Для любой ноты, производимой рожком, на мундштуке формируется узел, а
    в колоколе образуется пучность. Частота самой нижней ноты 75 Гц.
    Каковы частоты следующих двух верхних нот для этого столба воздуха?

    Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — июнь 2011 Документ 11 Q25 и июнь 2014 Документ 11 Q27

    Решение 129:

    Ответ: Д.

    Как указано в
    вопрос, для любой ноты, производимой рогом, узел формируется на мундштуке
    у колокола образуется пучность.

    Самая низкая нота состоит из
    только узел у мундштука и противоузел у раструба, образуя ¼
    длина волны. Частота этой самой низкой ноты составляет 75 Гц.

    первая более высокая нота
    состоит из узла у мундштука, за которым следует противоузел, затем узел и
    наконец, противоузел на шаре, образующий длины волны.

    Таким образом, его частота в 3 раза выше, чем у
    самая низкая нота (то есть на том же расстоянии {
    длина рупора}, формируемая волна в 3 раза больше {3/4 равно 3 (1/4) и ¼ длины волны формируется в
    нижняя нота}). Частота = 3 (75) = 225 Гц.

    По аналогии,
    ноты , расположенные на секунду выше, будут составлять 5/4 длины волны, с
    частота = 5 (75) = 375 Гц

    Вопрос 130: [Power> Hydroelectric power]
    Турбина на гидроэлектростанции расположена на 30 м ниже уровня
    поверхность большого озера.Вода проходит через турбину на расходе 340 м 3
    в минуту.
    Общий КПД турбины и генератора составляет 90%.
    Какова выходная мощность электростанции? (Плотность воды 1000 кг м –3 .)
    A 0,15 МВт B 1,5 МВт C 1,7 МВт D 90 МВт

    Ссылка: Документ прошедшего экзамена — ноябрь 2013 Документ 11 и 12 Q19

    Решение 130:
    Перейти к
    Турбина на гидроэлектростанции расположена на 30 м ниже уровня поверхности большого озера.

    Вопрос 131: [Давление> Работа> Газ]
    Газ заключен внутри цилиндра, который оснащен поршнем без трения.

    Первоначально газ имеет объем V 1 и находится в равновесии с
    внешнее давление p. Затем газ медленно нагревается, так что он расширяется, толкая
    поршень назад, пока объем газа не увеличится до V 2 .
    Сколько работы совершает газ во время этого расширения?
    A p (V 2 — V 1 ) B ½ p (V 2 — V 1 ) C p (V 2 + V 1 ) D
    ½ p (V 2 + V 1 )

    Ссылка: Документ прошедшего экзамена — июнь 2013 Документ 12 Q18

    Решение 131:

    Ответ: А.

    Увеличение объема, ΔV =
    (V 2 — V 1 )

    Работа, выполняемая газом при расширении =
    pΔV =
    р (V 2 — V 1 )

    {Приведенная выше формула для работы на газе дана
    в списке формул}

    Вопрос 132: [Волны> Стационарные волны]
    На схеме показаны две трубки.

    Трубки идентичны, за исключением того, что трубка X закрыта на нижнем конце, а трубка Y закрыта.
    открыть на нижнем конце. Обе трубки имеют открытые верхние концы.
    Камертон, расположенный над трубкой X, вызывает резонанс воздуха на частоте f. Нет
    резонанс обнаруживается на любой более низкой частоте, чем f, с трубкой X.
    Какой камертон будет вызывать резонанс, если поместить его чуть выше трубки Y?
    Вилка частоты f / 2
    B вилка частоты 2f / 3
    C вилкой частоты 3f / 2
    D вилка частоты 2f

    Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — ноябрь 2010 Документ 12 Q25

    Решение 132:
    Ответ: D.
    Для трубки X узел присутствует на нижнем (закрытом) конце
    в то время как для трубки Y на нижнем (открытом) конце имеется пучность. Для обоих
    трубки, пучности имеются на верхнем открытом конце.

    Для закрытой трубки X резонансная частота равна f c
    = nv / 4L

    где v: скорость волны, L: длина трубки и n = 1, 3, 5,…

    Для открытой трубки Y резонансная частота составляет f o
    = nv / 2L

    , где n = 1, 2, 3,…

    {Обратите внимание, что приведенные выше формулы могут быть получены с помощью
    изучение волны, образующейся на каждой частоте.Как объяснено в Вопросе 129 на
    Физика 9702 Сомнения | Страница справки 24 (вверху), на самой низкой частоте , a
    на длине L трубки X образуется четверть длины волны. Итак, L = λ / 4
    давая λ = 4L. Скорость v = fλ. Частота f = v / λ = v / 4L. Аналогичные рассуждения можно использовать для поиска
    частота для открытой трубки на самой низкой частоте. То же самое делается на более высоком
    частоты. Общие формулы приведены выше.}

    Итак, резонансная частота для открытой трубки Y, f o = 2f c
    для n = 1.

    Вопрос 133: [Материя> Упругая деформация]
    Пружина растягивается в диапазоне, в котором происходит упругая деформация. это
    жесткость пружины составляет 3,0 Н см –1 .
    Какой ряд для заявленной приложенной силы дает правильное растяжение и натяжение
    энергия?

    Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — Июнь 2013 Документ 13 Q 21

    Решение 133:

    Ответ: Д.

    Закон Гука: сила F = ke, где k — жесткость пружины, а e —
    расширение.

    Жесткость пружины, k = 3,0 Н · см -1
    = 300 Нм -1

    Расширение
    = F / к

    Штамм
    энергия = ½ Fe

    Рассмотрим A:

    Усилие = 3,0 Н и удлинение = 3/300
    = 0,01 м

    Энергия деформации = 0,5 (3,0) (0,01) =
    0,015Дж = 15 мДж [A равно
    неверно]

    Рассмотрим B:

    Усилие = 6,0 Н и удлинение = 6/300
    = 0,02 м

    Энергия деформации = 0,5 (6,0) (0.02) =
    0,06Дж = 60 мДж [B —
    неверно]

    Рассмотрим C:

    Усилие = 12,0 Н и удлинение = 12 /
    300 = 0,04 м [C равно
    неверно]

    Рассмотрим D:

    Усилие = 24,0 Н и удлинение = 24 /
    300 = 0,08 м

    Энергия деформации = 0,5 (24,0) (0,08) =
    0,96Дж = 960 мДж

    Вопрос 134: [Силы> Момент]
    Доска для прыжков в воду длиной 5,0 м шарнирно закреплена на одном конце и поддерживается на расстоянии 2,0 м от
    этот конец пружиной пружины постоянной 10 кН м –1 .Ребенок массой 40 кг
    стоит в дальнем конце доски.

    Какое дополнительное сжатие пружины вызвано тем, что ребенок стоит на
    конец доски?
    A 1,0 см B 1,6 см C 9,8 см D 16 см

    Ссылка: Документ для прошлых экзаменов — ноябрь 2013 г. Документ 13 Q15

    Решение 134:

    Ответ: C.

    И ребенок, и
    пружина вызывает момент на расстоянии от шарнира на доске.

    Для равновесия доски (чтобы доска оставалась в горизонтальном положении) крутящий момент
    ребенок (момент, создаваемый ребенком против часовой стрелки)
    должен быть равен крутящему моменту пружины (по часовой стрелке
    момент изготовлен к весне).

    Пусть сила у пружины = F

    (40 x 9,81) x 5,0 = F x 2,0

    Усилие пружины, F = 981N

    Hooke’s
    закон: F = ke

    Жесткость пружины, k = 10 кНм -1
    = 10000 Нм -1

    Расширение = F / k = 981/10000 = 0.0981m = 9,8 см

    Вопрос 135: [Электрическое поле> Неоднородное электрическое поле]
    На диаграмме показано неоднородное электрическое поле вблизи положительно заряженного и
    отрицательно заряженная сфера.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *