Стенд для испытаний электрических подогревателей воды

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию для обучения студентов, изучающих дисциплину «Теплотехника», и, в частности, позволяющая производить исследования энергопотребления при подогреве воды различными конструкциями подогревателей с различными источниками теплоты и при различных режимах работы.

Стенд содержит элементный подогреватель воды, в котором установлены ТЭН преобразующие электрическую энергию в тепловую, вихревой теплогенератор, электродный и индукционный подргреватели воды расширительный бак, отопительные приборы, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления с приборами замера расхода электроэнергии, рабочего напряжения, потребляемых тока и мощности подогревателей воды и насоса, измеритель температуры, два расходомера воды, вентили и трубопроводы.

Система трубопроводов стенда заполняется водой, нагреваемой одним из подогревателей. Нагретая вода путем естественной конвекции или посредством насосов и вентелей направляется к отопительным приборам, или на раздачу потребителям, или в змеевик бойлера. Производятся замеры потребляемой мощности, времени нагрева воздуха в помещении расположения стенда и нагрева воды до заданной температуры, расход электроэнергии на нагрев воздуха до заданной температуры, нагрева до заданной температуры и расхода воды. По данным замеров определяется наиболее эффективная с точки зрения энергопотребления конструкция подогревателя.

Процессы нагрева воды и замера необходимых параметров осуществляются в единой системе и в идентичных условиях.

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию для обучения студентов, изучающих дисциплину «Теплотехника», и, в частности, позволяющая производить исследования энергопотребления при подогреве воды различными конструкциями подогревателей с различными источниками теплоты и при различных режимах работы.

Известен стенд для испытаний электрических конструкций подогревателей воды в режиме отопления, проточном режиме и бойлерном режиме работы, содержащий элементный подогреватель воды, в котором установлены ТЭН, преобразующие электрическую энергию в тепловую, вихревой теплогенератор, расширительный бак, отопительные приборы, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления с приборами замера расхода электроэнергии, рабочего напряжения, потребляемых тока и мощности подогревателей воды и насоса, измеритель температуры, расходомер воды, вентили и трубопроводы, при этом измеритель температуры выполнен с возможностью посредством термодатчиков контролировать температуру нагрева воды, а также температуру нагрева воздуха, производимого отопительными приборами, насос выполнен с возможностью передачи нагретой воды от элементного подогревателя воды и вихревого теплогенератора к змеевику бойлера, а расходомер выполнен с возможностью измерения количества воды, нагреваемой только в проточном режиме работы, при этом стенд скомпанован посредством единой системы трубопроводов, Патент на полезную модель 101835. Опубликован 27.01.2011 Бюл. 3.

Однако известный стенд имеет недостатки: в нем не предусмотрено исследование широко распространенных электродного и индукционного подогревателей воды, а наличие одного расходомера, предназначенного для замера количества воды только в проточном режиме работы, усложняет и снижает точность исследований энергопотребления подогревателей в других режимах работы -отопления и бойлерном.

Целью предложения является устранение названных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что известный стенд (патент 101835) доукомплектован электродным и индукционным подогревателями воды а также дополнительным расходомером, установленным в трубопроводе, задействованном во всех режимах работы так, что позволяет измерять количество воды, нагреваемой любым подогревателем в любом режиме работы.

На фиг.1 изображена схема стенда.

Стенд испытаний подогревателей воды содержит элементный подогреватель воды (ЭПВ), в котором установлены ТЭН преобразующие электрическую энергию в тепловую, вихревой теплогенератор (ВТГ), электродный (КЭВ-100) и индукционный (ВИН-10) подогреватели воды, расширительный бак (РБ), отопительные приборы (077), бойлер (Б) со змеевиком, насос (77), термодатчики Т1Т6, щит управления (ЩУ) с приборами замера расхода электроэнергии, рабочего напряжения, температуры нагрева воды, тока и потребляемой мощности ЭПВ, ВТГ, КЭВ-100, ВИН-10 и насосом, измеритель температуры (УКТ), расходомеры воды (РВ1) и (РВ2), манометры P1, Р2 и вентили В1В25.

Стенд после заполнения системы водой работает следующим образом.

1. Режим отопления посредством ЭПВ в соответствии со схемой фиг.2 (естественная конвекция) или фиг.3 (принудительная циркуляция).

2. Режим отопления посредством ВТГ в соответствии со схемой фиг.4

3. Режим отопления посредством КЭВ-100 в соответствии со схемой фиг.5.

4. Режим отопления посредством ВИН-10 в соответствии со схемой фиг.6. Температура нагрева воды ЭВП контролируется измерителем температуры УКТ посредством термодатчика T2; температура нагрева воды ВТГ - посредством термодатчика Т3; температура нагрева воды - посредством термодатчика Т3; температура нагрева воды - ВИН-10 посредством термодатчика Т3, а нагрева воздуха отопительными приборами контролируется и регулируется измерителем температуры УКТ посредством термодатчика Т4.

При испытаниях подогревателей воды в режиме отопления производятся замеры: потребляемой мощности с помощью ваттметра, а также с помощью амперметра и вольтметра; времени нагрева воздуха в помещении расположения стенда до заданной температуры с помощью секундомера; расход электроэнергии на нагрев воздуха до заданной температуры с помощью электросчетчика, количества нагреваемой воды с помощью расходомеров РВ1.

5. Проточный режим посредством ЭПВ в соответствии со схемой фиг.7.

6. Проточный режим посредством ВТГ в соответствии со схемой фиг.8.

7. Проточный режим посредством КЭВ-100 в соответствии со схемой фиг.9.

8. Проточный режим посредством ВИН-10 в соответствии со схемой фиг.10.

Температура нагрева воды ЭПВ контролируется измерителем температуры УКТ посредством термодатчика T2, температура нагрева воды ВТГ - посредством термодатчика Т3

При испытаниях подогревателей воды в проточном режиме производятся замеры: потребляемой мощности с помощью ваттметра, а также с помощью амперметра и вольтметра; времени нагрева воды на заданную температуру посредством ЭПВ с помощью термодатчиков Т1 - Т2 и секундомера; посредством ВТГ - с помощью термодатчиков T1 - Т3 и секундомера; посредством КЭВ-100.-с помощью термодатчиков T1 - Т3 и секундомера; посредством ВИН-10 - с помощью термодатчиков T1 - Т3 и секундомера; расход электроэнергии на нагрев воды на заданную температуру с помощью элетросчетчика, количество нагреваемой воды с помощью расходомеров РВ1 и РВ2.

9. Бойлерный режим посредством ЭПВ в соответствии со схемой фиг.11.

10. Бойлерный режим посредством ВТГ в соответствии со схемой фиг.12.

11. Бойлерный режим посредством КЭВ-100 в соответствии со схемой фиг.13.

12. Бойлерный режим посредством ВИН-10 в соответствии со схемой фиг.14.

Температура нагрева воды ЭПВ контролируется измерителем температуры УКТ посредством термодатчика T2; температура нагрева воды ВТГ - посредством термодатчика Т3; температура нагрева воды КЭВ-100 - посредством термодатчика Т6; температура нагрева воды ВИН-10 - посредством термодатчика Т3, расход электроэнергии на нагрев воды на заданную температуру с помощью элетросчетчика, количество нагреваемой воды с помощью расходомеров РВ1, а температура нагрева воды бойлером - посредством термодатчика Т6.

Бойлер Б работает в емкостном, режиме, для чего через вентиль В17 заполняется водой, количество которой определяется перед запуском стенда в эксплуатацию и записывается в его паспорт. Нагретая в бойлере вода расходуется через вентиль В18 путем подачи холодной воды через вентиль В17. Вентиль В20 служит для слива воды из бойлера.

Стенд испытаний электрических подогревателей воды в режиме отопления, проточном режиме и бойлерном режиме работы, содержащий элементный подогреватель воды, в котором установлены ТЭН, преобразующие электрическую энергию в тепловую, вихревой теплогенератор, расширительный бак, отопительные приборы, бойлер со змеевиком, насос, термодатчики, щит управления с приборами замера расхода электроэнергии, рабочего напряжения, потребляемых тока и мощности подогревателей воды и насоса, измеритель температуры, расходомер воды, вентили и трубопроводы, при этом измеритель температуры выполнен с возможностью посредством термодатчиков контролировать температуру нагрева воды, а также температуру нагрева воздуха, производимого отопительными приборами, насос выполнен с возможностью передачи нагретой воды от элементного подогревателя воды и вихревого теплогенератора к змеевику бойлера, а расходомер выполнен с возможностью измерения количества воды, нагреваемой в бойлере, при этом стенд скомпанован посредством единой системы трубопроводов, отличающийся тем, что доукомплектован электродным и индукционным подогревателями воды и дополнительным расходомером, установленным так, что позволяет измерять количество воды, нагреваемой любым подогревателем в любом режиме работы.