Электронагревательные приборы

Технология

§ 44. Бытовые электронагревательные приборы

Большинство бытовых электронагревательных приборов работает на основе теплового действия электрического тока, которое впервые было изучено русским академиком Э.Х. Ленцем и английским физиком Дж. Джоулем.

Электронагрев по сравнению с нагревом от открытого пламени имеет ряд неоспоримых преимуществ. Так, если сравнивать электронагрев с наиболее совершенным нагревом от газовой плиты, то для её разжигания требуются дополнительные источники открытого пламени. Кроме того, газ ядовит и взрывоопасен, при его горении расходуется кислород и выделяются вредные для жизни человека продукты. Открытое пламя чаще становится источником пожара.

По своему назначению электронагревательные приборы делятся на приборы для приготовления пищи, кипячения воды, дополнительного обогрева жилища, для личной гигиены и глажения, а также электронагревательные инструменты (паяльник, электроглянцеватель и др.).

Основной частью всех электронагревательных приборов является нагревательный элемент. Материал для его изготовления подбирается в зависимости от назначения электронагревательного прибора.

Нагревательные элементы в приборах для приготовления пищи, кипячения воды, во многих приборах для обогрева жилища работают при высоких температурах (800-850 °С), поэтому материал для их нагревателей должен иметь высокую температуру плавления (1000 °С и выше).

Лечебно-гигиенические приборы (электрогрелки, электробинты, электроодеяла), а также приборы для поддержания пищи в горячем состоянии (мармиты) работают при температурах, не превышающих нескольких десятков градусов, но предъявляют повышенные требования к качеству изоляционных материалов нагревателя.

Выбор материала для нагревателей определяется также габаритами изделия. Чем меньше размеры нагревательного элемента, тем выше должно быть его удельное сопротивление. В этом случае применяют сплавы нихром и фехраль, удельное сопротивление которых в 8-10 раз превышает удельное сопротивление стали и тантала (табл. 12).

Таблица 12.
Характеристики металлов и сплавов, применяемых в электронагревательных элементах

Это интересно

Первые электронагревательные приборы появились в конце XIX века и получили широкое распространение после создания в 1905 году сплава никеля, хрома и железа — нихрома, обладающего большим удельным сопротивлением и способного длительное время выдерживать высокую температуру, не расплавляясь и не окисляясь. Этим требованиям удовлетворяют также константан, фехраль и железо-хромалюминиевые сплавы, 500, 900 и 1400 °С соответственно.

Для изготовления нагревательных элементов используют проволоку или ленту из сплавов с высоким удельным сопротивлением, которая быстро нагревается при прохождении электрического тока. Для придания электронагревательному элементу компактности проволоку 00,3-0,6 мм свивают в спираль, а ленту наматывают на пластины из твёрдых диэлектриков.

Нагревательный элемент изолируют от корпуса прибора. Для этого используют материалы с высокими диэлектрическими свойствами — твёрдые и порошкообразные. К твёрдым диэлектрикам относят слюду, фарфор и шамот (огнеупорная глина), к порошкообразным — алунд (окись алюминия), кварцевый песок и окись магния.

Электронагревательные элементы бывают открытого и закрытого типа, а также герметизированные.

5 Порядок проведения испытаний

  • 5.1 На испытания представляют не менее трех приборов, набор комплектующих материалов и запасных частей.

  • 5.2 Образец, предъявленный на испытания, должен представлять собой законченное изделие; его узлы или элементы, конструкция, состав и технология изготовления должны быть такими же, как у изделий, поставляемых потребителю, и полностью соответствовать техническим условиям на изделие.

  • 5.3 Образцы подвергают следующим испытаниям:

  • — на теплостойкость по 6.1;

  • — на воспламеняемость под воздействием источника зажигания по 6.2;

  • — на стойкость к воспламенению нагретой проволокой по 6.3;

  • — на плохой контакт при помощи накальных элементов по 6.4;

  • — по определению трекингостойкости по 6.5;

  • — на стойкость к воспламенению от горелки с игольчатым пламенем по 6.6;

  • — на нагрев в режиме перегрузки и в режиме ухудшенного теплоотвода по 6.7.

5.4 По результатам испытаний составляют отчет (заключение) о пожарной безопасности (опасности) приборов.

Прибор соответствует требованиям пожарной безопасности, если он выдержал испытания в режимах перегрузки и ухудшенного теплоотвода и показатели пожарной опасности соответствуют предъявляемым требованиям.

Трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН)

Герметизированные нагревательные элементы на сегодняшний день наиболее совершенны (см. рис. 92). Нагревательная спираль в них помещается в трубку и изолируется от её стенок кварцевым песком или порошком окиси алюминия. Трубка может быть изготовлена из латуни или нержавеющей стали. Для защиты спирали от воздействия воздуха концы трубки герметизируют электроизоляционными втулками, залитыми стекловидной температуростойкой эмалью.

Рис. 92. Герметизированный нагревательный элемент: а — трубчатый; б — вид трубчатого электронагревательного элемента со стороны цоколя (1 — выводы спирали, 2 — изолятор); в — чугунная конфорка в разрезе (1 — контакты спирали, 2 — спираль, 3 — изоляционный материал, 4 — корпус конфорки)

Нагревательные элементы этого типа долговечны и надёжны в работе. Трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН) нашли широкое применение в различных современных бытовых электронагревательных приборах (см. рис. 93).

Рис. 93. Электрический чайник и электроплитка: 1 — корпус, 2 — ТЭН, 3 — соединительный шнур, 4 — ручка переключателя

В качестве примера рассмотрим устройство электроплитки и утюга.

Основным конструктивным элементом электроплитки является конфорка. Наиболее распространены чугунные и трубчатые конфорки.

Корпус чугунной конфорки достаточно массивен, что придаёт ему стойкость при резких колебаниях температуры и исключает возможность коробления поверхности конфорки (рис. 93). Такие конфорки имеют хороший тепловой контакт с посудой. В чугунных конфорках в пазы на внутренней поверхности укладывают 2-3 проволочных нагревательных элемента. Концы нагревательных элементов соединяют с переключателем, позволяющим включать элементы поочередно, последовательно или параллельно. При этом имеется возможность регулировать мощность конфорки и количество выделяемого ею тепла. Регулирование температуры нагрева возможно и при одном нагревательном элементе, если последовательно с ним включить терморегулятор. Максимальная температура на поверхности конфорки обычно составляет около 500 °С.

Трубчатые конфорки состоят из одного или двух ТЭНов, которым также придают форму спиралей. Для лучшего теплообмена с посудой рабочую поверхность ТЭНа делают плоской. С целью повышения КПД конфорки под ТЭН устанавливают отражатель из нержавеющей стали. Температура на поверхности трубчатой конфорки порядка 650-800 °С. Коэффициент полезного действия у чугунных конфорок 65 %, у трубчатых — 75 %.

Следует отметить, что достаточно высокие коэффициенты полезного действия электроплит с чугунными и трубчатыми конфорками реализуются при приготовлении пищи в высококачественной посуде. Такая посуда должна иметь ровное, плоское дно, по размеру несколько превосходящее диаметр конфорки. Наличие деформаций и изгибов создаёт зазор между дном посуды и поверхностью конфорки, что резко снижает коэффициент полезного действия до 35-50 % и приводит к перерасходу электроэнергии. Этот недостаток можно компенсировать, имея в квартирах с электроплитой другие электронагревательные приборы: для кипячения воды — электрочайник, электросамовар или водонагреватель погружного типа. Для приготовления жареных блюд полезно иметь электросковородку, электрогриль, электрошашлычницу, электротостер и др. Коэффициент полезного действия таких приборов достигает 95-97 %, поэтому их использование даёт значительную экономию электроэнергии по сравнению с кипячением воды на электроплите.

Электронагревательная установка

Электронагревательные установки объединяют электрические печи и электротермические установки, которые по способу превращения электроэнергии в тепловую разделяются на печи сопротивления, индукционные печи и установки, дуговые электрические печи, печи конденсаторного нагрева.

Электронагревательные установки состоят из двух основных частей: печи и электрической подстанции, на которой расположены преобразователи электроэнергии, распределительная, пусковая и контрольно-измерительная аппаратура.

Электронагревательные установки наиболее выгодно применять для нагрева заготовок под обработку давлением при серийном и массовом производствах.

Электронагревательные установки ЭНУ-5000, состоящие из спиральных нагревательных элементов общей мощностью 5 кВт, обеспечивают нагрев до 60 — 70 С продукции скважин с дебитом до 30 т / сут.

Применение полуавтоматической электронагревательной установки позволяет сократить затраты времени и способствует улучшению технологии сварки и условий труда. Кроме того, автоматическая установка оптимальных параметров сварки и упрощение операций в результате использования малой механизации позволяют производить спуск обсадных и эксплуатационных колонн силами буровой бригады.

Основные виды прокатки.

В электронагревательных установках скорость нагрева заготовок в 8 — 10 раз больше, а угар металла в i — 5 раз меньше, чем при печном нагреве. Практическое отсутствие окалины на заготовке уменьшает износ штампов и позволяет штамповать точные поковки. Электронагревательные установки в ряде случаев наиболее выгодно применять для нагрева заготовок под горячую объемную штамповку. Электронагрев улучшает санитарно-гигиенические условия труда благодаря отсутствию излучения и газообразования.

В электронагревательных установках скорость нагрева заготовок в 8 — 10 раз больше, а угар металла в 4 — 5 раз меньше, чем при печном нагреве. Практическое отсутствие окалины на заготовке уменьшает износ штампов к позволяет штамповать точные поковки. Электронагревательные установки в ряде случаев наиболее выгодно применять для нагрева заготовок под горячую объемную штамповку. Электронагрев улучшает санитарно-гигиенические условия труда благодаря отсутствию излучения и газообразования.

Электропечи и электронагревательные установки подразделяют на следующие группы: 1) печи сопротивления, 2) дуговые печи, 3) печи и установки индукционного нагрева, 4) печи и установки диэлектрического нагрева.

Другим типом электронагревательных установок являются электродные водонагреватели, применяемые для получения горячей воды и пара, которые нашли широкое применение в животноводческих помещениях. Элек тродные водонагреватели просты по конструкции, не требуют дефицитных материалов и могут быть изготовлены в мастерских совхозов и колхозов. Электродный водонагреватель состоит из цилиндрического стального бака. Пространство между стенками бака и кожухом заполнено теплоизоляцией. В баке размещены электроды, представляющие собой железные прямоугольные пластины. С помощью контактного приспособления к электродам подводится электрический ток. Принцип работы такого электроводонагревателя состоит в том, что при прохождении электрического тока с одного электрода на другой вода, являющаяся рабочим сопротивлением, нагревается. Электродные водонагреватели могут быть однофазными ЭВН на напряжение 220 В и трехфазными ЭКВ и ЭКП на напряжение 380 / 220 В.

Пожары от электронагревательных установок могут возникнуть по различным причинам: из-за конструктивных недостатков отдельных узлов, из-за несоответствия конструкций, электрических схем и особенно условий эксплуатации водонагревателей и других электронагревательных установок требованиям пожарной безопасности, правилам устройства электроустановок, техники безопасности и ГОСТам.

Опишите известные Вам электронагревательные установки и особенности их пожарной опасности.

Снижение пожарной опасности электронагревательных установок должно обеспечиваться высоким качеством изготовления их, устранением конструктивных недостатков и строгим соблюдением правил эксплуатации. Так, для изготовления электродов водонагревателей не следует применять алюминий и оцинкованную сталь не только из-за их растворения и загрязнения воды, но и во избежание образования гремучего газа в результате электрохимических процессов, происходящих на поверхности электродов.

Схема установки индукционного нагрева.

Распространены два типа электронагревательных установок — индукционного и контактного ( прямого) нагрева.

Особенности нагрева

Такой способ нагрева приборов имеет ряд видимых преимуществ по сравнению с другими. В частности, с газовым или же с применением твердого либо жидкого топлива. Прежде всего он способен улучшить условия пребывания людей в месте своего применения.

Электронагревательные приборы для обогрева помещений не взрывоопасны, в отличие от газовых, и не оставляют после себя вредные выделения, которые могут представлять потенциальную опасность для здоровья человека.

Помимо этого, данные приспособления имеют такие преимущества по сравнению с аналогами другого происхождения:

  • высокая мощность;
  • удобство применения;
  • высокий КПД (в отдельных случаях достигающий более 95 процентов) и многое другое.

Бытовые электронагревательные приборы оснащены нагревом инфракрасного типа, высокого сопротивления или же высокочастотным.

По каким принципам осуществляется классификация электронагревательных приборов

Все современные электрические отопительные устройства классифицируются следующим образом.

По способу монтажа прибора:

  • Переносные или мобильные, к которым можно отнести масляные радиаторы и различные конвекторы.
  • Установленные на одном месте или стационарные, включающие в себя бойлеры, кондиционеры, электрические котлы и камины, инфракрасные нагреватели.

По виду теплоносителя, который нагревается в приборе:

  • Воздушные – обогрев окружающего пространства осуществляется посредствам прогревания воздуха. К ним можно отнести конвекторы, радиаторы, электрокамины и многие другие устройства.
  • Жидкостные – теплоносителем в них служит какая-либо жидкость, имеющая хорошую теплоемкость: вода, масло, антифриз. Наиболее известными приборами с таким принципом работы являются электрокотлы и бойлеры.
  • Твердотельные или излучательные – тепло в этих устройствах передается от источника на какую-нибудь твердую поверхность, которая затем нагревает воздух в окружающем помещении. К ним относятся лучистые и инфракрасные нагреватели.

По типу нагревательного элемента (ТЭНа):

Стандартные трубчатые элементы с успехом используют во многих видах отопительных приборов, которые работают на электроэнергии. Они могут иметь очень широкий диапазон технических характеристик, как по производительности, так и по мощности. Производят их из стали и титана.

Оребренные трубчатые – похожи на предыдущие, но имеют ребристую поверхность, повышающую теплоотдачу. Они используются только в приборах, где теплоносителем является газовая среда (тепловые завесы и конвекторы). Делают такие элементы из нержавеющей или конструкционной стали.

Блочные электронагреватели представляют собой несколько ТЭНов, соединенных в один конструктивный узел. Такие устройства устанавливают в приборы, где существует возможность регулировки мощности. Теплоносителями в них может выступать жидкость или сыпучие твердые вещества.

Оборудованные терморегулятором – являются самым распространенным видом бытовых электронагревателей для отопления, имеющего жидкостный теплоноситель. Их делают из меди, стали, или никеле-хромового сплава.

Все рассмотренные нагревательные элементы являются только главными деталями устройств, об особенностях которых читайте далее.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 50827—95 Корпусы для аппаратов, устанавливаемые в стационарные электрические установки бытового и аналогичного назначения. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ Р МЭК 335-1—94 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Общие требования и методы испытаний

ГОСТ 12.1.004—91 Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.044—89 Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения

ГОСТ 16617—87 Электроприборы отопительные бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 17441—84 Соединения контактные электрические. Приемка и методы испытаний

ГОСТ 27473—87 Материалы электроизоляционные твердые. Метод определения сравнительного и контрольного индекса трекингостойкости во влажной среде

ГОСТ 27483—87 Испытания на пожароопасность. Методы испытаний. Испытания нагретой проволокой

ГОСТ 27484—87 Испытания на пожароопасность. Методы испытаний. Испытание горелкой с игольчатым пламенем

ГОСТ 27924—88 Испытания на пожароопасность. Методы испытаний. Испытания на плохой контакт при помощи накальных элементов

ГОСТ 28779—90* Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения воспламеняемости под воздействием источника зажигания

ГОСТ 6102—94 Ткани асбестовые. Общие технические требования

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в часы, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

Классификация электронагревательных устройств

Существуют различные виды электронагревательных приборов, наиболее подробно классификация такого оборудования описана в действующих нормативах ГОСТа, хотя на практике этой квалификацией пользуются достаточно редко. Сложность разделения электронагревательного оборудования на отдельные виды заключается в огромном количестве таких приборов, использующихся людьми в повседневной жизни. Опираясь на действующие в нашей стране нормативные документы, можно сделать вывод, что классифицировать электронагреватели можно по различным принципам.

Простейший вариант классификации предполагает разделение электронагревательного оборудования на несколько групп по конструктивным особенностям нагревательных элементов. По типам конструкции нагревательных элементов можно выделить три группы электронагревательных устройств:

  • Нагревательные элементы открытого типа.
  • Нагревательные элементы закрытого типа.
  • Герметически закрытые нагревательные элементы.

С технической точки зрения такой вариант классификации абсолютно точен, но он не позволяет определить назначение оборудования и особенности его эксплуатации.

Второй вариант классификации электронагревателей – по продукту нагрева. Такая классификация позволяет выделить:

  • Водонагревательное оборудование.
  • Воздухонагревательные устройства.

Данная квалификация дает больше информации о принципах использования приборов, но сегодня существует электронагревательное оборудование, которое сложно отнести к водо- или воздухонагревателям, к примеру, электрические кухонные плиты или печи СВЧ.

Наиболее точную, исчерпывающую информацию о видах электронагревательных приборов дает классификация оборудования по сфере использования, выделяют устройства:

  1. Для нагрева воды (в системах водоснабжения, отопления, для стирки и приготовления пищи).
  2. Для нагрева воздуха (в сушильном и отопительном оборудовании).
  3. Для приготовления пищи (за счет нагрева поверхностей с посудой и непосредственного нагрева посуды).
  4. Ручные инструменты и приборы с электронагревательными элементами (паяльники, пирографы, утюги).
  5. Для обогрева человеческого тела.

Данный вариант классификации позволяет охватить практически все представленные на рынке электронагревательные устройства.

Требования пожарной безопасности

Чтобы не допустить возгораний, соблюдайте следующие правила:

  • не применяйте приемники электроэнергии в местах и условиях, которые не соответствуют требованиям инструкции от их изготовителей;
  • не используйте изделия с неисправностью, которые могут стать причиной пожара;
  • не эксплуатируйте провода и кабеля с поврежденной изоляцией или без защиты;
  • нельзя применять по назначению сломанные розетки, рубильники и прочие изделия;
  • не оборачивайте лампы и светильники бумагой, тканевыми повязками и прочими горючими материалами, запрещено использовать источники света без колпаков, если они предусмотрены их конструкцией;
  • запрещено использовать плитки, утюги, чайники и другие электронагревательные приборы, если на них нет тепловой защиты и подставок на основе теплоизоляционных негорючих материалов, которые могут не допустить возгорание;
  • не эксплуатируйте самодельные приборы, плавкие некалиброванные вставки и другие нестандартные изделия защиты от короткого замыкания;
  • не ставьте и не складируйте горючие и легковоспламеняющиеся вещества и изделия рядом со щитами, двигателями и пусковой аппаратурой;
  • если помещение взрывоопасно, то нельзя использовать в нем все виды бытовых приборов.

Однако не всегда знание правил пожарной безопасности может защитить от возгорания. Естественно, нужно применять все электрические приборы в соответствии с существующими требованиями, чтобы не допустить порчи имущества и более серьезных последствий.

Если же возгорание все-таки происходит, то его можно вовремя остановить, позвонив в пожарную службу по номерам 01 или 010. Также присутствует экстренный номер 112, который можно вызывать даже с мобильного телефона, когда на нем нет средств и даже при отсутствии сим-карты.

Однако таких ситуаций лучше не допускать. Для этого при покупке того или иного изделия внимательно изучайте его инструкцию, чтобы не приобрести бракованный товар. Помните, что использование электронагревательных приборов должно не приводить к неприятным последствиям, а приносить пользу.

Особенности эксплуатации электрооборудования электронно-ионной технологии

В последнее время все большее распространение получает электронно-ионная технология — непосредственное использование электроэнергии в технологических процессах. Это использование электрического поля для очистки, сортировки и обеззараживания семян, аэроионизации в животноводстве, обработки кормов, для рассоления почв и повышения их плодородия, для воздействия на растения, а также электрообработка металлов, электрогидравлический эффект, электроизгороди, магнитная обработка материалов и т. п. Электроустановки, применяемые для этих целей, оборудованы генерирующими устройствами, высоковольтными преобразователями, системами электродов и т. п.
Как правило, такие установки потребляют очень небольшую мощность, но напряжение их (например, электрозерноочистительных машин) достигает 50 кВ и выше. Поэтому при эксплуатации электрооборудования электронно-ионной технологии следует систематически контролировать правильность собранных схем, следить за исправностью работы защит и блокировок от случайного прикосновения к электрическим цепям, периодически проверять состояние заземления и отдельных элементов электрооборудования.
Для предотвращения выхода из строя электрооборудования машин необходимо обязательно проводить их сезонное обслуживание. В объем обслуживания входит: проверка механической части машины й устранение повреждений; внешний осмотр изоляторов и электродной системы и замена обнаруженных поврежденных элементов; проверка блока питания — трансформатора (в объеме контрольных испытаний) и выпрямительного устройства. При необходимости трансформатор сушат.

Требования к эксплуатации и монтажу

Контакты с данным типом оборудования должны осуществляться в соответствии с требованиями специальных нормативных документов. Это касается его проектировки, установки и запуска в эксплуатацию. Причем речь идет не только о самих изделиях бытового назначения, но и об электрических сетях и установках.

Если говорить о жилых помещениях, то изделия можно оставлять под напряжением, если это допускает инструкция или таково их назначение.

Не допускайте прокладку и применение воздушных линий передач рядом с горючими кровлями или навесами, а также складами с взрывоопасными веществами и изделиями.

Классификация электронагревателей по классу защиты

Все современные электрические приборы разделяют на отдельные группы по классам защиты. Выделяют всего пять классов защиты человека при работе с электрическими устройствами:

  • нулевой класс – электронагревательные приборы с рабочей изоляцией, никаких дополнительных защитных средств не предусмотрено;
  • ноль первый класс – устройства с рабочей изоляцией и подключением нетоковедущих металлических частей к контуру заземления;
  • первый класс – наличие дополнительного защитного соединения с токопроводящими элементами электронагревательных устройств, за счет чего при повреждении рабочей изоляции токопроводящие части устройства не оказываются под напряжением;
  • второй класс – отсутствует дополнительное защитное соединение, но имеется двойная изоляция, а корпус устройства изготавливается из непроводящих электроток материалов;
  • третий класс – электрические устройства с низковольтным питанием, среди современных электронагревательных приборов нет оборудования, которое можно отнести к этому классу безопасности.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

  • 3.1 теплостойкость: Способность нагретого электроизоляционного материала выдерживать воздействие давления шариком.

  • 3.2 стойкость к зажиганию нагретой проволокой: Способность электроизоляционного материала выдерживать воздействие нагретой проволоки.

  • 3.3 стойкость к воздействию открытого пламени: Способность электроизоляционного материала выдерживать воздействие пламени от горелки Бунзена.

  • 3.4 стойкость к воздействию теплоты, выделяемой в переходном сопротивлении контактных соединений: Способность электроизоляционного материала выдерживать тепловое воздействие накальных элементов.

  • 3.5 стойкость к распространению горения: Способность электронагревательного прибора не распространять горение в условиях, определенных настоящим стандартом.

  • 3.6 нормальный режим работы: Режим работы электротехнического устройства, характеризующийся рабочими значениями всех параметров.

  • 3.7 ненормальный режим работы: Режим работы электротехнического устройства, при котором значение хотя бы одного из параметров режима выходит за пределы наибольшего или наименьшего значения.

Преимущества и недостатки использования электроэнергии для целей отопления

Сразу нужно отметить, что использование электрических нагревательных приборов для отопления – не самый дешевый вариант, так как стоимость самого оборудования, а также издержки при эксплуатации слишком высоки. Поэтому его чаще всего рассматривают в качестве альтернативного, на случай перебоев с подачей газа или, если газификации вообще нет. В то же время, отопление дома с помощью электроприборов имеет и некоторые очевидные достоинства:

  • Практически повсеместная доступность.
  • Очень быстрый и простой монтаж.
  • Удобное управление.
  • Компактное устройство приборов.
  • Полное отсутствие каких-либо продуктов сгорания.

Таким образом, при всех своих недостатках, связанных, главным образом, с экономической составляющей вопроса, электроприборы обладают массой полезных качеств, которыми не могут похвастаться отопительные устройства, основанные на сжигании топлива.

На чем можно приготовить еду

Готовить и греть блюда разного вида можно с помощью микроволновых печей, напольных и переносных приборов, мармитов, а также специальных приспособлений для разогрева детского питания.

Чтобы сварить что-то или приготовить напитки, обычно используются:

  • чайники;
  • кофейники и кофеварки;
  • самовары и многое другое.

Чайники могут иметь корпус из алюминия, пластика или латуни. Нагреватель чаще всего трубчатый и размещен внутри. Для лучшей передачи тепла его могут прижимать диском или винтом к внутреннему дну.

Самовары в настоящее время практически не используют, чаще всего они являются декоративным элементом интерьера в национальном стиле. Они имеют традиционную форму и изготавливаются на основе латуни.

СПОСОБЫ ЭЛЕКТРОНАГРЕВА И КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Электронагревом называют прикладную область науки, изучающую рациональные способы превращения электрической энергии в тепловую, методы ее передачи к объекту нагрева и технические средства электронагрева.
Основным признаком классификации электронагревательных установок является способ превращения электрической энергии в тепловую. По этому признаку различают следующие способы электронагрева.
Резистивный электронагрев (электронагрев сопротивлением) состоит в том, что электрическая энергия превращается в тепловую в твердых или жидких проводниках, включенных в электрическую цепь, в результате взаимодействия носителей электричества (электронов или ионов проводника) с кристаллической решеткой или атомами и молекулами этого проводника. Электродуговой нагрев характеризуется тем, что электрическая энергия преобразуется в тепловую в дуге, горящей в газовой среде (или плазме).
Индукционный и диэлектрический нагрев состоит в том, что электрическая энергия преобразуется в тепловую в твердых или жидких телах, помещенных в переменное электромагнитное поле. Электронный электронагрев обусловлен нагревом тел потоком электронов, ускоренным в электрическом поле в вакууме.
Лазерный (световой) электронагрев состоит в нагреве тел под действием пучка когерентных лучей оптического диапазона, индукцированного в оптическом квантовом генераторе (лазере). В сельском хозяйстве применяют резистивный, электродуговой, индукционный и диэлектрический способы электронагрева.
Электронагревательной установкой (ЭНУ) называют электротепловое оборудование, включающее теплогенерирующий рабочий орган (электронагреватель), преобразующий электрическую энергию в тепловую, и конструктивные элементы — корпус, крепежные детали, тепло- и электроизоляцию, систему электропитания и автоматики, объединенные в единый агрегат, предназначенный для тепловой обработки среды. В соответствии со способами электронагрева различают электронагреватели сопротивления (резистивные), индукционные (индукторы), диэлектрические (конденсаторы), электродуговые (плаз-матроны) и т. д.
По температуре нагреваемой среды бывают низкотемпературные (до 150°С), среднетемпературные (до 500°С) и высокотемпературные (свыше 500°С) ЭНУ. По принципу нагрева (способу ввода тепловой энергии в объект нагрева) ЭНУ подразделяются на установки прямого и косвенного (поверхностного) электронагрева.
При прямом электронагреве электрическая энергия преобразовывается в тепловую непосредственно в нагреваемой среде. При косвенном (поверхностном) электронагреве электрическая энергия, преобразованная в тепловую в специальных электронагревателях, передается от их поверхности к нагреваемой среде контактным, конвективным или лучистым путем. Чтобы обеспечить необходимую равномерность температуры нагреваемой среды и повысить электробезопасность устройств поверхностного электронагрева, обычно используются различного рода промежуточные теплоносители (воздух, пар, вода, масло, твердые и дисперсные материалы — бетон, асфальт, песок и др.).
В сельском хозяйстве наиболее распространены ЭНУ низкотемпературного резистивного поверхностного нагрева (около 80% от установленной мощности всех ЭНУ). Вместе с этим значительное применение находит резистивный прямой нагрев воды и металлических изделий.
В ремонтном производстве распространен электродуговой и индукционный нагрев металлических деталей. По принципу работы различают установки периодического и непрерывного действия (поточные установки).
В установках периодического действия чередуются операции загрузки, нагрева и выгрузки нагреваемого материала, а в установках непрерывного действия материал нагревается непосредственно в технологическом потоке. Установки непрерывного действия более прогрессивны, так как позволяют повысить производительность труда и к. п. д. нагрева, уменьшить размеры агрегатов и капитальные затраты.
По частоте используемого электрического тока различают установки: постоянного тока; низкой (промышленной) частоты (50 Гц); средней (повышенной) частоты (до 10 кГц); высокой частоты (до 100 МГц) и сверхвысокой частоты (свыше 100 МГц) По напряжению питания установки делят низкого (до 0,4 кВ) и высокого (свыше 0,4 кВ и до 10 кВ) напряжения.

  • Назад
  • Вперёд

Электронагревательные элементы открытого типа

Нагревательные элементы открытого типа обычно имеют вид спирали, размещённой в канавках электроизоляционного материала или подвешенной на изоляторах (рис. 90).

Рис. 90. Нагревательный элемент открытого типа: 1 — керамическая основа, 2 — спираль, 3 — цоколь

Эти нагревательные элементы обладают как достоинствами (простотой конструкции, доступностью при ремонте, достаточной дешевизной), так и недостатками: спираль интенсивно окисляется кислородом воздуха, возможно замыкание её витков, при перегорании может произойти замыкание спирали на корпус прибора или соприкосновение с нагреваемым объектом, не исключено также случайное прикосновение человека к спирали. Таким образом, открытые нагревательные элементы существенно увеличивают реальную опасность поражения человека электрическим током.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: