КР ТехНов. Контрольная работа по дисциплине технологии нововведений

• Название: Контрольная работа по дисциплине технологии нововведений
• Дата: 06.05.2023
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: КР ТехНов.docx
• Тип: Контрольная работа; #1112558
• страница: 2 из 4

День2

Изучение принципа работы и устройства электрического чайника
Для того чтобы понять, как работает любое устройство, необходимо ознакомится с его схемой (Рис.1).



Рисунок 1.1 – Схема работы электрочайника

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.



Рисунок 1.2 – Строение электрочайника

Данная схема чайника довольно условна и может отличаться в зависимости от модели и количества дополнительных функций устройства.

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

1. 
   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.
   
2. 
   Термостат определяет температуру нагрева воды и, после достижения определенной отметки, автоматически отключает подачу электричества на нагревательный элемент.
   
3. 
   Если на вашем устройстве установлен режим поддержания температуры, чайник будет осуществлять постоянный подогрев воды после ее остывания до определенной температуры.
   

Вся работа электрочайника основана на нагревании воды, помещенной в специальную колбу. Сам процесс нагревания осуществляется нагревательным элементом, закрепленным к корпусу разными способами. В большинстве современных электрических чайников, устанавливаются дисковые нагревательные элементы. При закипании воды, происходит соприкосновение пара через небольшое отверстие с биметаллическим элементом (Рис.5). В результате, пластинка изгибается и оказывает воздействие на выключатель. В некоторых моделях имеется специальная защита, которая срабатывает и отключает электрочайник в случае полного выкипания воды. Уровень воды в электрочайнике контролируется с помощью индикатора.



Рисунок 1.3 – Биметаллическая пластинка

Электрические чайники можно классифицировать по следующим признакам.

• 
  По типу нагревательного элемента: с открытым и закрытым нагревательным элементом.
  
• 
  По материалу корпуса: пластмасса, нержавеющая сталь, алюминий, стекло, комбинированные
  
• 
  По внутреннему объему: от 1 до 3, 2 л.
  
• 
  По мощности нагревательных элементов: от 0, 7 до 3 кВт
  

На время доведения воды до кипения влияет конструкция и мощность нагревательного элемента. Нагреватели бывают открытого и закрытого типа.

Трубчатые электронагреватели открытого типа (ТЭНы) устанавливают внутри чайника у днища. Они достаточно эффективно нагревают воду, но быстрее выходят из строя, чем закрытые. На открытых ТЭНах прежде всего осаждается накипь, которую трудно удалять. Мыть такой чайник сложнее, чем чайник с плоским ровным дном и закрытым нагревателем.

Закрытые нагревательные элементы скрыты от глаз и не соприкасаются с водой. Это может быть электрическая спираль внутри выступа на внутренней стенке чайника, либо ТЭН или плоский дисковый нагреватель под днищем. Нагреватель под днищем (металлическая пластина, расположенная на дне емкости для воды) быстрее вскипятит воду и наиболее безопасен. Накипи в таком чайнике образуется меньше, мыть его легче, включать его можно с маленьким количеством воды. К недостаткам можно отнести лишь достаточно сильный шум при закипании. Практически все современные чайники оснащаются дисковым нагревательным элементом. Можно отметить и чайник-термос (термопот), в устройстве которого предусмотрены двуслойные стенки, что, во-первых, позволяет сохранить температуру высокой на длительное время, а во-вторых, не дает внешней поверхности нагреться.

По материалу корпуса: пластмасса, нержавеющая сталь, алюминий, стекло, комбинированные. Из пластмасс изготавливают корпуса чайников любой формы. Пластмассовые чайники привлекательны по внешнему виду и самые легкие. Вода в пластмассовом чайнике нагревается медленнее, чем в металлическом, но и медленнее остывает. Корпус чайника остается менее горячим. Недостатки пластмассовых чайников в меньшей долговечности и влиянии пластмассы на привкус воды после кипячения. Пластмасса уступает металлу по прочности. В процессе эксплуатации пластмасса изнашивается и стареет, теряет свою привлекательность. Чайники из нержавеющей стали. Их главные преимущества в прочности, долговечности и гигиеничности. Они быстрее нагреваются (быстрее можно вскипятить воду), но и быстрее остывают. О корпус металлического чайника можно обжечься. Единственным их слабым местом является различное тепловое расширение металлических и пластмассовых частей при нагреве и остывании.

Стеклянные чайники экологически чистые и очень привлекательные по внешнему виду. Недостатком является то, что они боятся ударов. Чайники из алюминиевых сплавов по потребительским показателям близки к чайникам из нержавеющей стали. Чтобы нельзя было обжечься ручки и держатели крышек металлических чайников, как правило, изготавливают из пластмассы. Чайники- термосы, имеют внутреннюю колбу из нержавеющей стали и пластмассовый наружный корпус. В таких чайниках вода быстро нагревается и долго остается горячей при холодных наружных стенках. Они имеют самую низкую мощность нагревательного элемента и самые экономичные в эксплуатации.

По внутреннему объему: от 1 до 3, 2 л. На рынке представлены чайники объемом от 1 до 3, 2 л. Минимальный объем воды, который можно заливать для кипячения, составляет от 150 до 400 мл в зависимости от конструкции чайника. Чтобы вскипятить минимальный объем воды, достаточно нескольких секунд и совсем незначительного количества электроэнергии. Этот показатель самый низкий у металлических чайников, хуже у стеклянных, еще хуже у пластмассовых с нагревательным элементом открытого типа.

Чем выше объем электрического чайника – тем больше энергии требуется на закипание воды. Время охлаждения увеличивается пропорционально. Чайники большого объема остывают медленнее, чем малого, независимо от используемого материала корпуса. Чтобы сократить время, которое требуется чайнику большого объема для закипания, производители увеличивают мощность устройства.

По мощности нагревательных элементов: от 0, 7 до 3 кВт. Мощность нагревательных элементов в чайниках составляет от 0, 7 до 3 кВт. Большая мощность позволяет за 2-3 минуты вскипятить 1, 5-2 л воды, но требует специальной электропроводки в квартире. Чем выше мощность чайника – тем быстрее он закипает. Однако также с увеличением мощности растет и потребление электроэнергии. Поэтому, выбирая экономичный чайник, стоит обратить внимание на модели в 2,5 кВт и менее.

Дополнительные параметры делают пользование электрического чайника более удобным.

Таймер в чайниках предназначен для отсроченного включения или выключения. Функция полезная, но только в том случае, если она позволяет выбрать время именно для кипячения воды. Это позволит заранее нагреть чайник – например, к приходу владельца домой.

Жидкокристаллический дисплей – функция достаточно бесполезная, учитывая, что перечень возможностей электрических чайников не столь широк, чтобы выводить параметры на отдельный экран. Для индикации выставленного режима достаточно светодиодных элементов или механических циферблатов. С другой стороны, дисплей может оказаться полезным у моделей со встроенным таймером включения.

Программируемые режимы работы и «умные» функции вроде дистанционного управления и всё того же таймера включения не делают пользование чайником намного удобнее. Конечно, есть несколько случаев, когда они были бы применимы (например, кипячение воды в определенное время или запуск не вставая с дивана), но их целесообразность всё равно остается спорной.

Двойные стенки имеют, как бы это ни было иронично, два предназначения. Во-первых, они уменьшают скорость остывания воды, поэтому чаще всего встречаются в термопотах. Во-вторых, они делают пользование чайником особенно безопасным, так как его внешняя сторона не нагревается, даже если внутри кипяток.

Фильтр чаще всего встречается в чайниках-термосах. Это полезный функциональный элемент, который не только очищает воду, но и защищает внутренние коммуникации устройства от повреждений, вызванных накипью.

Анализируя выше описанное, идеальным решением станет покупка чайника со следующими техническими характеристиками: дисковый нагреватель; стеклянно-металлический корпус; объем до 1.5-2 л; мощность – 2,5 кВт.