Задание 2.

1. Определить полный световой поток и общий к.п.д. в верхнюю и нижнюю полусферу окружающего пространства светораспределения светильника. Тип светильника по таблице задания в соответствии с заданным вариантом. Пространственное распределение силы света светильника Приложение 9. Значение телесных углов Приложение 8.

2. Рассчитать освещенность в точке М, горизонтальной плоскости. Исходные данные в таблице задания в соответствии с заданием. Н_р=3м.

3. Рассчитать освещенность в точке С наклонной плоскости, исходные данные в таблице задания.

4. Рассчитать освещенность в точке А горизонтальной плоскости линейным излучателем. Исходные данные в таблице задания. Световой поток светящейся линии принять равным 6400 лм, длину линии 1,2м. распределение света (см. Приложение 9) для светильника ЛСП15-2Х40; Н_р=0,6м, Р₁=0,75м.

Порядок выполнения контрольной работы.

задание I расчет электродного водонагревателя

1. График теплопотребления объекта сельхозпроизводства строится по данным индивидуального задания и проведенным расчетам (по типу рис.1) где Φ_i- теплопотребление в течение і-го временного интервала.

Φ_i определяется по формуле: Φ_i=К_i Φ_max [кВт], где

К_i- относительное теплопотребление в і-й интервал времени.

К_i и Φmax заданы в индивидуальном задании.

Ф кВт

τ (час)

Рис.1. Суточный график теплопотребления.

2. М ощность нагревателя для зарядки аккумуляционной емкости определяется по формуле:

Где -коэффициент запаса =1,1

-к.п.д нагревателя =0,96

-к.п.д. аккумулятора =0,94

-время разрешённой работы нагревателя или время зарядки аккумулятора.

3. Расчет необходимого объема аккумулятора.

В качестве аккумулятора предполагается использовать емкость с_;водой, в которой при помощи теплоизоляции обеспечивается снижение температуры теплоносителя (воды)

где - плотность теплоносителя

с - удельная теплоёмкость.

t ₂, t₁- начальная и конечная

температура, теплоносителя.

4.Выбор конкретного электродного водонагревателя производят по мощности нагревателя и требуемой производительности.

[л/с]

Основные технические характеристики водонагревателей даны в Приложении 1.

5 . Рабочие характеристики выбранного электродного водонагревателя могут отличаться от номинальных паспортных значений, поэтому необходимо рассчитать режим работы нагревателя на конкретном объекте. Для этого рассчитывают коэффициент регулирования мощности. по формуле:

где -номинальная мощность нагревателя, кВт.

Необходимо стремиться, чтобы коэффициент регулирования мощности был возможно большим, либо как минимум находился в диапазоне паспортного регулирования данного нагревателя.

О пределение рабочего тока электродного водонагревателя.

[А]

6. Аппаратура управления выбирается с учетом возможности дистан­ционного управления водонагревателя и защиты от аварийных режимов неполнофазное включение, короткое замыкание, превышение мощности нагревателя и, следовательно, допустимой плотности тока на электродах.

При этом должна быть предусмотрена защита от перегрева воды и сигнализация рабочего и аварийного состояния.

7. Схема подключения водонагревателя и схема управления выполняются в соответствии с ГОСТами.

Пример расчёта.

	1	2	3	4	5	6	7	8
Ki	0.2	0, 3	0,7	0,8	0,5	0,6	0,3	0. 1
	4	2	2	3	2	3	3	5

Задано:

Ф_max=100 кВт, τ₃=8 час, t₁=10⁰C, t2=90⁰C.

Рис.3. Суточный график теплопотребления.

2. Определение мощности водонагревателя для аккумуляторной емкости.

[кВт.]

3. Расчёт необходимого объёма термоса-аккумулятора.

В качестве аккумулятора используем термосную ёмкость для воды теплоизоляция которой обеспечивает снижение температуры воды не более 0,5⁰С/ч

4.Необходимая производительность водонагревателя.

5.Расчёт коэффициента регулирования мощности.

Исходя из потребляемой мощности P_нагр=143,2 кВт. и требующейся производительности горячей воды t_ном=90⁰С, q=0.12^л/_с , К_р- коэффициента регулирования мощности К_р=0,895 выбираем электродный водонагревательный котёл КЭВ – 160/0,4 мощность Р=160 кВт. и производительностью 1,53 л с горячей воды при 90⁰С и диапазоном регулирования мощности 25-100%

Расчёт рабочего тока водонагревателя

Допустимая плотность тока на электродах по [1-4] j_max=0.5*10⁴ А/м²=0,5А/см²

Исходя из того, что допустимая плотность тока по [1-4]

Где К_Н –коэффициент неравномерности распределения тока на поверхности электродов К_Н=1,1-1,4. I-сила тока, А

S_Э- площадь электрода на одной фазе.

Отсюда площадь электродов на фазе определяется по формуле:

Т.к. в котлах КЭВ 160/0,4 на каждой фазе по 2 электрода, то площадь одного электрода будет равна:

6. Аппаратуру управления выбирается с учетом возможностей дистан­ционного управления водонагревателя и защиты от аварийных режимов неполнофазного включения, короткое замыкание, превышения мощности нагревателя и, следовательно, допустимой плотности тока на электро­дах. Одновременно следует предусматривать защиту от нагрева воды и сигнализацию рабочего и аварийного состояния.

7.Схема подключения водонагревателя и схема управления выполняются в соответствии с ГОСТами.

Описание работы схемы управления и защиты водонагревателя.

В данной электросхеме 2 терморегулятора ВК1 и ВК2. Терморегулятор ВК2 на базе системы Т419-М1 осуществляет регулирование температуры в водонагревателе, а терморегулятор ВК-1 на базе системы УКТ-4 производит аварийное отключение водонагревателя при превышении максимальной заданной температуры, как правило 95⁰С, таким образом терморегулятор ВК-1 осуществляет защиту водонагревателя от перегрева воды.

Работа схемы управления. Пуск водонагревателя осуществляется кнопкой SB2, после нажатия которой электрическая энергия поступает на реле KV, от которого сигналы поступают на контакты KV1 и KV2, т.е. происходит шунтирование кнопки SB2 замыканием контакта KV1 и подача электрического тока на реле KM по сигналу с которого замыкается электромагнитный пускатель KM1 и включается нагрев воды. При достижении в водонагревателе температуры 95⁰С от датчика внутри водонагревателя поступает сигнал на аварийный термоконтактор SK1, который замыкает контакты отнимая напряжение и электрический ток у реле KV, после чего контакты KV1 и KV2 размыкаются и отключается нагрев воды. Повторное включение аварийной остановки только в ручном режиме.

Рис. 4 Электродный водогрейный котёл KЭB-I60/0,4

1-держатель;2-проходные изоляторы; 3-диэлектрические защитные пластины; 4-пластинчатые электроды; 5- корпус, 6-регулирующие мощность диэлектрические пластины; 7- механизм регуляции мощности.

Порядок выполнения задания