Схема устройства и принцип работы электрочайника

Принцип работы электрочайника

Трудно представить современную жизнь без электрочайников. Высокая скорость нагрева, привлекательный внешний вид и низкое количество потребляемой энергии сделали его незаменимым прибором на любой кухне, как в доме, так и в офисе. Данная статья ознакомит вас с устройством современного электрочайника и поможет разобраться во всех тонкостях его работы.

Немного истории

Идея создания такого устройства принадлежит американскому полковнику Кромптону, который впервые продемонстрировал свое изобретение на Чикагской всемирной ярмарке 1893 года.

Нагревательный элемент был вмонтирован в подставку чайника, что на порядок увеличивало время и расход электроэнергии, требуемой для нагрева воды.

Из-за указанных недостатков, устройство не смогло привлечь к себе внимание широкой публики.

Взяв за основу идею Кромптона, англичанин Артур Лардж усовершенствовал модель, установив нагревательный элемент прямо во внутреннюю поверхность прибора, что позволило сократить время нагрева до минимума.

Виды ТЭН

Современные модели электрических чайников состоят из следующих компонентов:

  • специальная подставка,
  • нагревательный элемент,
  • корпус,
  • стеклянная колба,
  • термостат.

Так как основной частью любого чайника является нагревательный элемент (ТЭН), то по своей конструкции устройства классифицируются по  типу нагревательной поверхности.

  • Нагревательная поверхность открытого типа, как правило, представляет собой пластину из нержавеющей стали, которая располагается на дне корпуса и имеет непосредственный контакт с водой. Такой тип ТЭНов характерен для моделей низкого ценового диапазона.
  • Нагревательная поверхность закрытого типа представлена специальной поверхностью, изолированной от контакта с водой. Это позволяет избежать возникновения накипи на стенках и на самом ТЭНе устройства. Устройства с такими нагревательными поверхностями характеризуются более высокой стоимостью.
  • Как все работает

    Для того чтобы понять, как работает любое устройство, необходимо ознакомится с его схемой. Схема электрочайника выглядит следующим образом:

    Электрический ток подается на контакты специальной подставки XP1. Далее ток проходит через терморегулятор S1. С данного регулятора ток поступает на контакты ТЭНа.  HL – световой индикатор. S2 — выключатель тепловой защиты, который не участвует в процессе нагрева воды. Он срабатывает лишь в том случае, если колба чайника пуста.

    В более обобщенном виде, принцип работы электрочайника заключается в последовательном осуществлении следующих действий:

  • Устанавливая устройство на специальную подставку, пользователь подключает чайник к электросети и нажатием кнопки активирует работу аппарата. Посредством электрического тока, нагревательный элемент кипятит воду. Максимально допустимая температура нагрева для таких приборов составляет 100 градусов по Цельсию. Из-за различных примесей, присутствующих в водопроводной воде, это значение может снизиться до 93-95 градусов.
  • Термостат определяет температуру нагрева воды и, после достижения определенной отметки, автоматически отключает подачу электричества на нагревательный элемент.
  • Если на вашем устройстве установлен режим поддержания температуры, чайник будет осуществлять постоянный подогрев воды после ее остывания до определенной температуры.
  • При выборе электрического чайника стоит обратить на материал, из которого он сделан. Устройства с металлической основой дольше всего нагреваются и используют большое количество энергии. Керамические чайники долго сохраняют тепло и отличаются более высокой скоростью нагрева.

    Керамический чайник Rolsen RK-1008 C

    Механизм автоматического отключения

    В основе данного механизма лежит биметаллическая пластина, которая реагирует на количество горячего пара, поступающего из колбы аппарата. В разных моделях устройств этот механизм располагается в разных местах, что не оказывает никакого влияния на эффективность или долговечность.

    При закипании вода начинает выделять большое количество горячего пара, который проходит через трубку к специальной пластине. Горячий пар нагревает язычок пластины и, под действием температуры, она надавливает на кнопку переключателя.

    Меры предосторожности

    Перед тем, как начать пользоваться чайником, следует внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. Если по каким-либо причинам она отсутствует,  необходимо придерживаться следующих правил.

  • Никогда не включайте прибор, если количество воды в нем не превышает минимально допустимое значение. В противном случае это приведет к сгоранию электросхемы.
  • Для бесперебойной работы прибора рекомендуется использовать отдельную розетку.
  • Никогда не накрывайте корпус чайника другими предметами.
  • Если сетевой провод вышел из строя или был поврежден, прекратите пользование устройством.
  • Регулярно производите чистку внутренней поверхности, предварительно отключив прибор от электросети.
  • Источник

    Источник: http://stroymaster-base.ru/hozyayushka/bytovaya-tehnika/princip-raboty-elektrochaynika.html

    Как работает электрочайник

    История чайника.

    Пришельцем из далекого прошлого можно назвать знакомый нам всем чайник. Родом он из Китая.

    Именно в древнем Китае возникло и развивалось искусство чаепития. Хотя на сегодняшний день в мире более знаменита японская чайная церемония. Первые китайские керамические чайники изготовлялись из особой красной исинской глины, которая считалась лучшей для заваривания чая.

    Эти чайники не изменяли цвет и запах чая, не трескались от горячей воды, позволяли чаю “дышать” и сохранять температуру, а со временем становились только все более красивыми.

    Позднее тоже в Китае был изобретен фарфор, обладающий аналогичными свойствами. Затем чаепитие и, естественно, изготовление чайников появилось в Европе. Мастера начали выпускать чайники самых различных форм и видов.

    В России чайники появились в 17 веке. Это были большие чайники , маленькие заварочные чайники, и конечно, самовары – чисто русское изобретение.

    В 2003 году в с. Веськово Ярославской области был создан музей «Дом чайника», где собраны более 100 «интересных» чайников конца 19-начала 20 века.

    Это и спиртовой чайник – прообраз русского самовара, огромный артельный чайник на 15 литров, морской чайник, безопасный даже при сильной морской качке и многие другие старинные чайники.

    Долгие годы воду в чайнике нагревали, ставя его на огонь. Затем появились чайники со свистком,

    чайники из жаропрочного стекла.

    В наше время широко распространены электрические чайники. Но развитие техники идет вперед, и уже появился радиоуправляемый электрочайник, который включается путем отправки SMS. Его управляющее устройство настраивается на мобильник, и хозяин, не отрываясь от дел, может позвонить своему чайнику на кухню: давай, мол,- закипай.

    Что же такое электрочайник ?

    Говорят, что в Германии в конце 19 века уже выпускались первые электрические чайники.
    Нагревательный элемент в них, похожий на электроплитку, находился в нижней части корпуса, под дном.

    Через несколько десятков лет была разработана первая защитная автоматика, выключавшая пустой чайник.

    Материалом для корпуса чайника первоначально служила медь, затем хромированная сталь, ещё позже алюминий.

    В сегодняшних чайниках нагревательный элемент из нержавеющей стали может быть размещен в дне чайника, или же нагревателем может служить плоский металлический диск, имеющий более высокий коэффициент полезного действия.

    Вода, нагреваясь от электронагревателя, расположенного в нижней части корпуса и включённого в электросеть, очень быстро закипает, т.к. в результате конвекции нижние прогретые слои воды поднимаются вверх.

    Вода после кипячения долго сохраняет тепло, чему способствует жаропрочный, теплосберегающий корпус. В современных чайниках корпус часто делают из пластмассы.

    Для защиты от влаги электронагреватель размещён внутри металлической трубки, служащей экраном.
    Корпус электрочайника размещается на подставке.
    Современные электрочайники без шнура, но так было не всегда. Сначала шнур намертво крепился к чайнику, затем появился разделяемый разъем, и стало возможным отсоединить шнур, мешавший при разливании чая.

    Сейчас чайники могут вращаться на подставке благодаря центральному коаксиальному контакту. Подставка имеет контактный разъём, одна его половина соединяется со шнуром питания электросети, а другая находится в дне корпуса и через выключатели связывается с нагревательным элементом. Когда чайник поднимают, разъём автоматически разрывается.

    Все современные чайники снабжены функцией автоматического отключения при закипании воды или при её отсутствии. Поэтому в корпусе чайника есть два выключателя. Один — полуавтоматический — для ручного включения нагревательного элемента и автоматического выключения его при кипении воды.

    Другой — для автоматического выключения нагревательного элемента при перегреве, когда в чайнике совсем нет воды. Кстати, чайники, отключающиеся при кипении, были изобретены еще в середине 20 века..
    В обоих выключателях в качестве датчиков используются биметаллические пластины.

    В полуавтоматическом выключателе биметаллическая пластина и выключатель, срабатывающий от давления на него сжимающейся пружины, называются контроллером.
    Пар вскипающей воды подаётся с верху корпуса по трубке вниз на датчик температуры — биметаллическую пластинку контроллера, отключающего выключатель при достижении температуры воды 100°С.

    Последние модели могут иметь крышку с блокирующим замком, защищающую нас от неожиданного открытия чайника.
    Потребляемая мощность чайника – около 2000 Вт; скорость закипания воды (при напряжении 220 В и мощности 2000 Вт) – 1 л за 4 мин.
    Новые электрочайники не оказывают вредного влияния на живой организм, т.к. имеют слабое электромагнитное поле.

    В электрических чайниках часто выходят из строя нагревательные элементы, т.к. соли, растворенные в воде, разъедают металл. Электрочайник с золочёным нагревательным элементом предотвращает образование на нём накипи и повышает теплоотдачу. Золочение поверхностей замедляет процесс коррозии нагревательного элемента, но не устраняет навсегда.

    Будьте осторожны!
    Нельзя дотрагиваться до подставки, если от неё поднят корпус чайника, а вилка электросети подключена к розетке. Протирать её можно только при отключении вилки от электросети.

    Разрез электрочайника с нагревательным элементом в дне корпуса: 1 — защитный фильтр; 2 — шкала; 3 — трубка подачи пара; 4 — биметаллическая пластина; 5 — контроллер; 6 — выключатель; 7 — кнопка блокировки открывающейся крышки; 8 — нагревательный элемент; 9 — подставка;

    10 — индикаторная лампа.

    По материалам Интернет.

    Приятного Вам аппетита!

    Источник: http://class-fizika.narod.ru/snakom1.htm

    Как работает электрический чайник?

    Электрический чайник — это один из самых популярных видов современных электрических бытовых приборов, который предназначен для подогрева воды. Электрический чайник по своему внешнему виду напоминает всем привычный сосуд для заваривания чая, т.е. заварник. Однако, электрический чайник и заварник связывает лишь внешнее сходство.

    Над мыслью о том, как срабатывает автоматическое отключение в чайнике можно в прямом смысле «сломать голову». Неужели прогресс дошел до того, что электрические приборы каким-то образом понимают, когда необходимо остановиться? Познания в физике не дают никакого элементарного ответа, а собственных сил обычно бывает недостаточно, чтобы разобрать прибор и понять принцип работы.

    Жизненный опыт подсказывает, что ни один заход хозяев на кухню не обходится без включения электрического чайника. В первенстве ему уступает даже микроволновка. Утренний кофе, детское питание, вечерний чай — требуют горячей воды.

    Жизненный опыт подсказывает, что ни один заход хозяев на кухню не обходится без включения электрического чайника Чайнику отводится главное место на рабочей поверхности, поэтому внешний вид прибора важен не менее, чем мощность и удобство использования.

    Какие выпускаются чайники, как выбрать подходящий для вас — мы расскажем в обзоре.

    Подробнее: www.comfortclub.ru

    Электрические чайники, доступны в проводных и беспроводных моделях, они быстро нагревают воду и используются для приготовления чая, кофе и других напитков, а также супов и зерновых культур.

    Устройства содержат запорную функцию, которая держит Вашу воду от перегрева и испарения. Он также включает внутренний нагревательный элемент, и бывает различных размеров и конструкций.

    Как плиточный чайник, электрический прибор содержит несколько частей, которые работают вместе, чтобы завершить процесс кипения.

    Бытовая техника для приготовления пищи широко применяются человечеством и лидером из них, пожалуй, является электрочайник. Сегодня сложно найти квартиру или офис, где отсутствует это электроприбор для нагрева до кипения воды. Но срок службы любого электроприбора не вечен и наступает момент, когда Вы включаете электрический чайник, а вода не нагревается.

    Как работает электрический чайник? (Как электрический чайник понимает когда ему кипеть и когда выключаться?) В чайнике есть электрический нагреватель, спрятанный под его дном. Если включить нагреватель, он постепенно доведёт его до кипения. От кипящей воды начинает валить пар, который разогревает металлическую пластину. Пластина от этого выгибается и нажимает на выключатель.

    Чтобы техника служила как можно дольше, необходимо правильно за ней ухаживать. Это возможно только в том случае, если человек понимает, как она работает. В частности, необходимо понимать, как устроен электрический чайник, чтобы он прослужил долгие годы и сохранял вкус напитков.

    Электрические чайники давно и прочно вошли в жизнь современных людей. Они используются не только в офисах, но и в домашних условиях, постепенно вытесняя классические чайники обычной конструкции. Несмотря на огромное разнообразие моделей, каждый электрочайник имеет общий принцип работы.

    Подробнее: electric-220.ru

    Трудно представить современную жизнь без электрочайников. Высокая скорость нагрева, привлекательный внешний вид и низкое количество потребляемой энергии сделали его незаменимым прибором на любой кухне, как в доме, так и в офисе. Данная статья ознакомит вас с устройством современного электрочайника и поможет разобраться во всех тонкостях его работы.

    Подробнее: Tehnika.expert

    Устройство и принцип работы электрочайников Чайник электрический – это бытовой прибор, в конструкции и принципе работы которого может разобраться даже мало что знающий о технике человек. Все чайники устроены одинаково, независимо от модели, и работают по одной схеме. Состоят они из следующих основных узлов и элементов:

    В последнее время все чаще можно увидеть на наших кухнях чайник-термос. Из самого названия становится понятным, что совмещает он в себе признаки двух приборов: непосредственно чайника и термоса. Следовательно, он является более функциональным. А чем он хорош, попробуем разобраться.

    Электрический чайник стал неотъемлемым атрибутом любой кухни.

    Первый электрочайник выглядел как корпус с прикрепленной ко дну небольшой плитой, однако со времен его появления (конец XIX века) до настоящего времени он сильно видоизменился и усовершенствовался.

    Современный рынок бытовой техники предлагает множество разновидностей подобного рода приборов, которые отличаются не только по дизайну и форме, но и по функциональным, конструктивным особенностям.

    Источник: http://www.chsvu.ru/kak-rabotaet-elektricheskij-chajnik/

    Электрические чайники. Виды и работа. Функции и особенности

    Для многих людей любимым напитком является чай, для приготовления которого необходим чайник. В старые времена чай готовили в обычных чайниках, без применения электричества. Сейчас же, наверное, нет такого дома или квартиры, где бы на кухне не было таких бытовых устройств, как электрические чайники.

    В торговой сети сегодня предлагается множество различных видов электрических чайников. И практически все они китайского производства. Но это не значит, что качество всех таких чайников оставляет желать лучшего. Имеется много моделей, которые достаточно качественные и долговечные.

    Несведущему в бытовой технике человеку будет очень трудно сделать правильный выбор при покупке электрического чайника, так как для этого необходимо знать их разновидности, устройство, качество материалов и много других факторов. Поэтому наша помощь и будет заключаться как раз в том, чтобы во всем этом разобраться.

    Классификация

    Электрические чайники классифицируются по различным признакам, основные из которых рассмотрим подробнее.

    По материалу корпуса:

    • Пластиковые.
    • Из нержавеющей стали.
    • Стеклянные.
    • Керамические.

    По типу нагревательного элемента:

    • С открытым электронагревателем.
    • С закрытым электронагревателем.

    По мощности электрические чайники выпускаются от 1 до 3 киловатт. Оптимальным считаются модели мощностью 2,2 кВт.

    По объему чайники производятся от 1,5 до 2,5 литров.

    По виду подставки:

    • С подставкой, имеющей прямоугольный контакт.
    • С подставкой «пируэт».

    По наличию дополнительных функций:

    • С терморегулятором.
    • С нейлоновым или металлическим фильтром.
    • С таймером.
    • С блокировкой от включения пустого чайника.
    • С подсветкой.
    • С дистанционным управлением.

    По конструктивному исполнению:

    • Электрочайник.
    • Самовар.
    • Термопот.
    • Дорожный.

    Особенности устройства и работы

    Материал корпуса чайника играет важную роль в его работе. Существует небольшое количество видов материалов, из которых изготавливают корпус чайника. От этого также зависит ценовая категория устройства, скорость остывания воды, шумность, качество сборки, долговечность.

    Пластмассовые электрические чайники

    Пластиковые модели являются наиболее популярными и приемлемыми по цене. Качественный пластик имеет высокую долговечность, прочность, не изменяет внешний вид от времени при правильном пользовании. Масса такого чайника намного меньше, по сравнению с моделями из других материалов.

    Материал пластмассы позволяет изготовить корпуса чайников с оригинальным дизайном, различной формы и многообразием цветов, который подойдет для любого интерьера помещения.

    Из недостатков стоит отметить недостаточную экологическую безопасность пластика. Он всегда считался не самым полезным материалом. В теории вода может реагировать на пластик, однако этот негативный фактор настолько незначителен, что угроза для здоровья человека несущественна, при применении пищевых типов пластмассы.

    Чайники из нержавеющей стали

    Наиболее долговечным материалом для чайников является нержавеющая сталь. Корпус из нее обладает высокой прочностью, по сравнению с моделями, выполненными из стекла или пластика. С точки зрения экологии чайник из нержавейки – один из самых экологически безопасных вариантов.

    Имеются некоторые негативные моменты:

    • Повышенная шумность при нагревании воды.
    • Вес больше пластиковой модели, однако, такой чайник имеет массу меньше стеклянного.
    • Есть вероятность ожога, так как металл обладает большой теплопроводностью, и сильно нагревается.
    • Нет большого выбора дизайна корпусов.
    • Высокая стоимость, так как нержавеющая сталь является дорогостоящим материалом.

    При хороших технических параметрах металлические электрические чайники являются неплохим вариантом при выборе.

    При этом стоит обратить внимание на наличие дополнительных функций.

    Существуют также металлические чайники, покрытые пластмассой. В нем сочетаются достоинства двух материалов.

    Стеклянные

    Самыми экологически безопасными считаются чайники, корпус которых выполнен из стекла. Дизайнерские решения стеклянных чайников не знают предела. Их изготавливают в различных стилях, с подсветкой и другими интересными решениями. В качественных дорогих моделях стеклянных чайников вода очень быстро нагревается, и медленно остывает.

    Стеклянный корпус чайника не проводит электрический ток, цена такого чайника меньше керамической модели.

     

    Есть незначительные недостатки:

    • Хрупкости материала, если неаккуратно обращаться с чайником, то недолго его разбить.
    • Высокой теплопроводности, что также может привести к ожогу при неосторожном обращении.

    Однако не весь чайник изготавливается из стекла, все-таки значительная часть выполнена из металла и пластика. Поэтому не стоит, слишком осторожничать и бояться каких-либо проблем.

    Если вы решили выбрать стеклянную модель чайника, то основной задачей будет выбор технических параметров, фирмы производителя и внешнего оформления.

    Керамические

    Керамика при изготовлении электрических чайников появилась недавно, и является новинкой. Основным недостатком таких моделей является хрупкость материала, повышенная стоимость, и немалая масса. В остальном прослеживаются только положительные моменты.

    Их легко мыть, они имеют долгий срок службы, экологически безопасны. В керамических чайниках вода не имеет неприятного вкуса и запаха, в отличие от пластмассовых чайников.

    На внутренних стенках корпуса не оседает ржавчина и накипь, даже после долгого использования.

    Хорошая шумоизоляция обеспечивается толстыми стенками корпуса. Тепло в чайнике сохраняется длительное время, что экономит электрическую энергию. Керамические корпуса выполняются с разными рисунками и дизайнерским оформлением стиля.

    Типы нагревательных элементов

    На сегодняшний день существует только два типа ТЭНов: это открытые и закрытые. Чтобы в магазине определить тип нагревательного элемента чайника, достаточно открыть его крышку.

    Если нагреватель выполнен в виде спирали, закрепленной на задней стенке или дне, то это открытый тип.

    А если внутри чайника ничего не видно, а только блестящее металлическое дно, то этот чайник имеет закрытый тип нагревателя.

    Открытый нагреватель

    Открытый вид ТЭНов выполнен в виде витой спирали. Ранее выпускались отечественные электрические чайники с таким нагревателем. В настоящее время также имеются в продаже чайники с открытым нагревателем. Они стоят намного дешевле остальных, и являются бюджетными моделями.

    Их недостатками являются:

    • Основной недостаток – это ограничение наименьшего уровня воды. Спираль имеет значительные габариты, поэтому чтобы не оставить спираль без воды и не допустить ее перегорания, требуется наливать столько воды, чтобы нагреватель был полностью скрыт в воде.
    • Вода в таком чайнике греется дольше, по сравнению с другими моделями, так как площадь соприкосновения нагревателя с водой меньше.
    • Трудность в очистке спирали от накипи.

    Такие чайники подходят тем, кто ищет бюджетный вариант для применения на даче.

    Для повседневного применения лучше приобрести чайник с закрытым дисковым нагревателем.

    Закрытый нагреватель

    Такой вид ТЭНа смотрится на дне чайника в виде стального диска.

    Такие чайники не имеют допустимого наименьшего уровня наливаемой воды. Они удобны в обслуживании и чистке. Недостатком модели с дисковым закрытым нагревателем считается шумность и цена. Однако это с лихвой окупается качеством устройства и долговечностью.

    Мощность

    Электрочайники относятся к наиболее популярным устройствам в доме и офисе. Поэтому мощность этого прибора должна быть достаточной для быстрой работы. Главной задачей чайника является быстрый нагрев воды до кипения.

    Мощность чайников обычно не превышает 3 киловатт, и зависит от фирмы производителя и модели. Чем выше мощность, тем быстрее закипит вода. Для чайника небольшого объема не требуется большая величина мощности. Для литрового чайника вполне достаточно 1 киловатта.

    При выборе слишком мощного чайника, следует помнить, что нагрузка на электрическую проводку будет возрастать, так же как и потребление электроэнергии.

    Подставка

    Вид подставки определяет удобство применения чайника. Обычная подставка имеет прямоугольный контакт, находящийся сбоку. Чайник стоит на ней жестко, его нельзя никуда повернуть. Это неудобный вариант подставки.

    Подставка, которую называют «пируэт», выполнена круглой формы, контакты находятся в центре подставки. Это наиболее удобный и практичный вариант. Чайник на такой подставке можно поворачивать в любую сторону.

    Дополнительные функции

    • Терморегуляторы, встроенные в чайник, могут быть нескольких видов. Они имеют такие режимы, как подогрев, кипячение, горячая вода. Есть модели с регулятором температуры, а также вспомогательные кнопки с заранее настроенной программой.
    • Фильтры.

      При кипячении воды образуется накипь. Фильтры предотвращают проникновение накипи в кружку при наливании кипятка. Материалом фильтров чаще всего являются нейлоновые или металлические сетки.

    • Таймер.

      С помощью этой функции можно установить определенное время кипячения воды, настроить отсрочку включения чайника.

    • Защита от включения пустого чайника. Эта опция предохраняет чайник от выхода из строя при перегреве, из-за отсутствия в нем воды. Бюджетные модели не имеют этой функции.

    • Подсветка. Эта функция не столь необходима. Она играет декоративную роль. Многим людям нравится, когда чайник светится. В темноте это выглядит неплохо, и дополняет интерьер.
    • Дистанционное управление.

      Инновационные дорогие модели чайников стали оснащать функцией беспроводного дистанционного управления. С помощью смартфона можно включить в нужное время чайник и вскипятить воду.

    Похожие темы:

    Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/elektricheskie-chainiki/

    QTeck.ru
    Добавить комментарий