Лабораторный комплекс «Установка, настройка и ремонт систем водоснабжения и отопления»
Назначение лабораторного стенда отопительной системы
Лабораторный стенд предназначен для изучения работы различных схем трубной разводки в системах отопления (однотрубная, двухтрубная, лучевая и смешанная), анализа их эффективности и поведения при изменении параметров работы системы. Стенд позволяет студентам освоить принципы функционирования систем отопления, научиться проводить техническое обслуживание и настройку компонентов, а также оценивать влияние различных конфигураций на распределение тепла.
Основные задачи стенда:
- Изучение схем разводки отопительных систем: Студенты могут настроить однотрубную, двухтрубную, лучевую или смешанную систему, перекрывая соответствующие краны. Это позволяет наглядно наблюдать за работой системы и выявлять преимущества и недостатки каждой схемы.
- Анализ параметров работы системы: С помощью встроенных манометров, термометров и датчиков температуры студенты могут измерять давление и температуру в разных точках системы и изучать поведение системы при изменении настроек.
- Регулировка температуры с помощью трехходовых клапанов: Система позволяет изменять температуру теплоносителя, используя смесительные клапаны, и анализировать, как изменения влияют на общую эффективность системы и распределение тепла по радиаторам.
- Визуальный анализ тепловых процессов: Используя тепловизор, студенты могут проводить диагностику распределения тепла по радиаторам и трубопроводам, выявлять тепловые потери и неравномерности в работе системы.
- Мониторинг и запись данных: Многоканальная плата и ноутбук позволяют собирать данные с датчиков и отображать их в режиме реального времени, что даёт возможность проводить точный анализ работы системы и документировать результаты.
Стенд предоставляет комплексные возможности для изучения и понимания работы современных систем отопления, их настройки, диагностики и повышения эффективности, что делает его незаменимым инструментом в учебных заведениях технического профиля.
Состав стенда:
Насосная станция:
- Тип: Циркуляционный насос с мокрым ротором
- Производительность: 3 м³/час
- Напор: 6 метров водяного столба
- Потребляемая мощность: 75 Вт
- Рабочая температура: до +110°C
- Максимальное давление: 10 бар
- Диаметр подключения: 1 дюйм (DN25)
Котел:
- Тип: Электрический одноконтурный
- Мощность: 3 кВт
- КПД: 92%
- Диапазон регулировки температуры: 30°C – 85°C
- Максимальное рабочее давление: 3 бар
- Подключение: 3/4 дюйма (DN20)
Манометры давления:
- Диапазон измерений: 0–6 бар
- Точность: ±1,6%
- Диаметр циферблата: 63 мм
- Резьбовое соединение: G 1/4 дюйма
- Материал корпуса: нержавеющая сталь
- Защитное стекло: акриловое
Термометры:
- Диапазон измерений: 0–100°C
- Точность: ±1%
- Диаметр циферблата: 50 мм
- Подключение: погружная гильза с резьбой G 1/4 дюйма
- Длина гильзы: 50 мм
- Материал: нержавеющая сталь
Радиаторы (3 шт.):
- Материал: Алюминий
- Количество секций: 4 секции на каждый радиатор
- Теплоотдача: 120 Вт/секция при ΔT=50°C
- Рабочее давление: до 16 бар
- Максимальная температура теплоносителя: 110°C
- Межосевое расстояние подключения: 500 мм
Расширительный бак:
- Объем: 8 литров
- Тип: Мембранный бак
- Максимальное рабочее давление: 6 бар
- Температурный диапазон: от -10°C до +100°C
- Предварительное давление: 1,5 бар
- Подключение: 3/4 дюйма
Циркуляционный насос:
- Тип: Регулируемый насос с переменной скоростью
- Производительность: 3 м³/час
- Напор: 6 метров водяного столба
- Потребляемая мощность: 70 Вт
- Рабочая температура: до +110°C
- Максимальное давление: 10 бар
- Подключение: 1 дюйм (DN25)
Группа безопасности:
- Предохранительный клапан:
- Давление срабатывания: 3 бар
- Автоматический воздухоотводчик:
- Рабочая температура: до +110°C
- Манометр:
- Диапазон измерений: 0–6 бар
- Подключение группы: 1 дюйм (DN25)
Фильтры тонкой и грубой очистки:
- Фильтр грубой очистки:
- Степень фильтрации: 500 микрон
- Максимальное давление: 10 бар
- Материал корпуса: латунь
- Фильтр тонкой очистки:
- Степень фильтрации: 50 микрон
- Материал: полимер
- Диаметр подключения: 1 дюйм
Трехходовые клапаны смешения:
- Тип: Трехходовой смесительный клапан
- Диапазон регулировки температуры: от 20°C до 70°C
- Максимальное давление: 10 бар
- Диаметр подключения: 3/4 дюйма (DN20)
- Материал корпуса: латунь
- Угол поворота привода: 90°
Датчики температуры (4 шт.):
- Тип: Цифровой датчик температуры
- Диапазон измерений: от -50°C до +200°C
- Точность: ±0,5°C
- Длина кабеля: 1 метр
- Подключение: резьбовое, G 1/4 дюйма
Ноутбук:
- Процессор: 4-ядерный, 1.8 ГГц
- Оперативная память: 4 ГБ
- Жесткий диск 128 ГБ SSD
- Операционная система: Windows 10
- Интерфейсы: USB 3.0, HDMI
Многоканальная плата для подключения к компьютеру:
- Количество каналов: 16
- Диапазон входного сигнала: 0–10 В
- Частота дискретизации: 1 кГц
- Интерфейс: USB 2.0
- Поддержка программного обеспечения: Windows, Linux
Тепловизор:
- Разрешение матрицы: 120x90 пикселей
- Диапазон измеряемых температур: от -10°C до +400°C
- Точность измерений: ±2°C
- Тепловая чувствительность: 0,05°C
- Частота кадров: 25 Гц
- Питание: встроенный аккумулятор (до 6 часов работы)
- Экран: 3,5 дюйма, цветной LCD
Перечень лабораторных работ:
Изучение однотрубной системы отопления
Цель: Ознакомиться с работой однотрубной схемы отопления, оценить её эффективность и выявить недостатки при эксплуатации.
Задачи:
- Настроить систему на работу в однотрубной конфигурации.
- Измерить температуру теплоносителя до и после радиаторов.
- Оценить потери тепла и равномерность его распределения по радиаторам.
Изучение двухтрубной системы отопления
Цель: Изучить работу двухтрубной схемы отопления и оценить её преимущества по сравнению с однотрубной схемой.
Задачи:
- Переконфигурировать систему на двухтрубную схему.
- Измерить температуру и давление в системе на разных участках.
- Провести сравнительный анализ с однотрубной схемой.
Изучение лучевой системы отопления (коллекторной)
Цель: Исследовать принципы работы лучевой системы отопления, оценить её эффективность в условиях равномерного распределения тепла.
Задачи:
- Настроить систему на работу в лучевой конфигурации.
- Проанализировать равномерность подачи тепла на все радиаторы.
- Сравнить показатели температуры и давления с однотрубной и двухтрубной схемами.
Изучение смешанной системы отопления
Цель: Изучить работу смешанной системы отопления, сочетающей элементы различных схем разводки труб.
Задачи:
- Настроить систему на смешанную схему работы.
- Оценить эффективность смешанной системы по сравнению с однотрубной и двухтрубной схемами.
- Провести измерения параметров системы и сравнить результаты.
Регулировка температуры с помощью трехходовых клапанов смешения
Цель: Изучить принципы работы трехходовых клапанов для управления температурой теплоносителя и оценить их влияние на эффективность системы.
Задачи:
- Настроить трехходовые клапаны для изменения температуры теплоносителя.
- Провести замеры температуры до и после клапанов.
- Оценить влияние регулировки на работу системы в разных схемах разводки.
Анализ тепловых потерь с использованием тепловизора
Цель: Оценить тепловые потери в системе отопления с помощью тепловизора и выявить участки, где происходят наибольшие потери.
Задачи:
- С помощью тепловизора проанализировать распределение температуры по радиаторам и трубопроводам.
- Выявить зоны теплопотерь.
- Разработать предложения по улучшению распределения тепла в системе.
Мониторинг работы системы отопления с помощью датчиков температуры
Цель: Изучить работу системы отопления с использованием температурных датчиков, проанализировать динамику изменения температуры в системе.
Задачи:
- Провести измерение температуры теплоносителя на разных участках системы с помощью датчиков.
- Сравнить показатели при разных схемах разводки.
- Проанализировать влияние настроек системы на её эффективность.
Сравнительный анализ схем отопления (однотрубная, двухтрубная, лучевая, смешанная)
Цель: Провести сравнительный анализ различных схем отопления и определить наиболее эффективную для конкретных условий.
Задачи:
- Настроить систему для работы в разных конфигурациях.
- Сравнить эффективность систем по показателям температуры, давления и теплопотерь.
- Сформулировать выводы о преимуществах и недостатках каждой схемы.
Технические характеристики: Габаритные размеры не менее 2100 х 700 х 1800мм. Электропитание: 220 В, 50 Гц. Потребляемая мощность: не более 4 кВт. Масса: не более 140 кг.