Исследование Электрических свойств теплоносителя для Энергосберегающей отопительной установки

МБОУ «Гимназия №12» Ленинск-Кузнецкого городского округа
Исследование Электрических свойств
теплоносителя для Энергосберегающей
отопительной установки
Экспериментально-исследовательская работа
Выполнил:
Якушина Евгения
Александровна,
10 класс
Руководитель:
Квасов Евгений
Викторович,
учитель физики
Ленинск-Кузнецкий
2015
2
Центробежный насос
ЭОУ
3
Термореле
 Как работает это устройство?
 За счёт чего происходит нагревание?
 Насколько оно эффективно и надёжно?
 Широта области применения?
 Почему нет широкого применения данной
установки среди населения?
 Какие
условия
необходимы
для
наибольшего снижения энергозатрат при
использовании?
4
 Исследование свойств теплоносителя для
Энергосберегающей отопительной установки (далее
ЭОУ) и создание действующей модели ЭОУ.
 Изучить принцип работы ЭОУ.
 Выяснить его эффективность.
 Исследовать электропроводность различных образцов
воды.
 Выяснить зависимость электропроводности жидкости
от температуры.
 Определить необходимую и достаточную
концентрацию теплоносителя.
 Создать модель для исследования свойств
теплоносителя.
5
6
Нагревательный котёл
Генератор
и теплообменник (батарея)
Кран для слива жидкости из системы
7
8
9
10
оз. Малиновое
оз.
Солёное
из
скважины
антифриз
из
колодца
из крана
дождевая
питьевая из
дистиллирова-
вода
кулера
ная
9,995
6.325
2,060
2,025
1,080
0,750
0,190
0,186
0,112
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
мСм/см
1 Сименс (См) – это величина, обратная 1 Ому, т. е. величина электропроводность
G - это величина, обратная электрическому сопротивлению R.
11
12
Колба с водой из
оз. Малиновое
Колба без жидкости
Колба с водой из-под крана
13
Колба с водой из
оз. Малиновое,
нагреваемая на
электроплите
14
Сравнение энергозатрат
Трёхкиловатный однофазный
Обогрев жилого дома такой же
водонагреватель
площади углём и дровами
требуется
 Мощность 3 кВт/ч
 Средняя продолжительность
работы в сутки – 8 часов
 Всего 30 суток
 7-8 месяцев непрерывной
эксплуатации на 2 рубля за 1
кВт/ч:
 3×8×30×8×2= 11 520 рублей
 3 т угля и 6 кубометров дров
 3 т угля×3 000 руб. + 6
кубометров дров×1 500 руб.=
18 000 рублей
15
Мощность
котла
Площадь
обогрева
Потребление
кВт/час
Мощность
котла
Площадь
обогрева
Потребление
кВт/час
3 кВт 1фазный
60 м2
0,37 - 1,0
3 кВт 1фазный
30 м2
1,5 - 1,8
5 кВт 1фазный
100 м2
0,9 - 1,6
5 кВт 1фазный
50 м2
2,0 - 2,5
9 кВт 3фазный
180 м2
1,8 - 3,0
9 кВт 3фазный
90 м2
3,6 - 4,2
24 кВт 3фазный
480 м2
4,5 - 8, 0
24 кВт 3фазный
240 м2
9,5 - 11,0
16
Результаты:
 Тепловые потери в котле сведены к минимуму, благодаря чему
КПД электродных котлов близки к 100 (96-98%)
 Если из системы отопления по какой-либо причине вытекает
теплоноситель,
то
электродный
котел
просто
перестает
работать из-за размыкания цепи, тем самым предотвращая
аварийную ситуацию.
 Энергопотребление электродных котлов напрямую зависит от
температуры теплоносителя - чем ниже температура воды в
системе, тем ниже энергопотребление.
 Рабочая температура электродного котла не должна превышать
75 градусов - при увеличении температуры увеличивается
мощность котла, и нагрузка на электросеть.
17
 Электродные котлы менее инертны, что позволяет быстрее
разгонять систему до заданной температуры и эффективнее
применять управляющую автоматику.
 Электродные
котлы
не
чувствительны
к
перепадам
напряжения. С изменением напряжения изменяется лишь
мощность котла, а в целом он продолжает работать.
 Малые габариты и низкая стоимость.
 Электродные
котлы
требовательны
к
качеству
теплоносителя.
 При установке электродного котла необходимо наличие
хорошего заземления - из-за значительных токов утечки
подключение
котла
после
УЗО
отключения) невозможно.
18
(устройства
защитного
 Изучен принцип работы ЭОУ.
 Выяснена его эффективность.
 Исследована электропроводность различных
образцов воды.
 Выяснена зависимость электропроводности
жидкости от температуры.
 Определена необходимую и достаточную
концентрацию теплоносителя.
 Создана модель для исследования свойств
теплоносителя.
19
Прибор для демонстрации электрических и тепловых явлений на
уроках физики и химии
20