Домашнее хозяйство

Электрификация приусадебного хозяйства

Электрический нагрев по сравнению с другими видами нагрева (газом, жидким или твердым топливом) имеет ряд существенных преимуществ. Одно из основных — значительное улучшение санитарно-гигиенических условий жилых помещений.

Электронагревательные приборы разнообразны по назначению и ассортименту, значительно облегчают труд, сокращают время на различные домашние, хозяйственные работы, имеют высокий коэффициент полезного действия. Одним из преимуществ электронагревательных приборов является также простота регулирования степени нагрева до определенной температуры. По способу нагрева теплоносителя или продукта в быту применяют приборы, в которых проводники высокого сопротивления нагреваются за счет теплопроводности инфракрасного излучения, а также за счет токов высокой частоты (индукционный нагрев). Во всех нагревательных элементах токопроводящую проволоку тщательно изолируют от корпуса. Для электро- и теплоизоляции применяют материалы с высококачественными изоляционными свойствами и высокой механической прочностью.

Нагревательные элементы закрытого типа подразделяются на негерметичные и герметичные. Негерметичные выполняют из спирали или ленты, помещенной в защитную оболочку из электроизоляционного материала, которая предохраняет их от механических повреждений, но не препятствует доступу воздуха. В качестве защитной оболочки используют керамические бусы, которые   надевают на спираль. Элементы подобного типа просты по устройству, но обладают небольшой механической прочностью; при их   поломке   может произойти  замыкание спирали на корпус.

В отдельных случаях нагревательные элементы закрытого типа выпускают в виде спирали из нихромовой или фехралевой проволоки, помещенной в металлический кожух, состоящий из двух кольцевых чашек, запрессованных друг в друга. Внутренняя часть кожуха заполнена порошкообразной электроизоляционной массой. Они надежны в    эксплуатации,   но    требуют    сравнительно большого времени на нагрев прибора.

Нагревательные элементы закрытого типа герметичные— наиболее совершенные. В корпус металлической трубки, имеющей внутренний диаметр 8...10 мм и допускающей    нагрев    поверхности    до   температуры   400... 800°С,  помещают спираль с наружным диаметром 4... 5 мм. Такие элементы имеют хорошие условия для теплопередачи, долговечны и нечувствительны к механическим и химическим воздействиям. Срок службы их достигает 10 тыс. ч. Концы нагревательных спиралей в нагревательных элементах всех типов прикреплены к контактным штифтам и изолированы от них специальными втулками из изоляционного материала. Двухконцевые трубчатые электронагреватели (ТЗН) круглого сечения изготовляют на номинальные напряжения 6...220 В. Их номинальные диаметры — 5...10 мм.

Нагревательные приборы выпускают с регуляторами температуры нагрева и мощности и без них. Некоторые приборы автоматического действия имеют программное управление. Для регулирования температуры в приборах устанавливают термоограничители и терморегуляторы. Термоограничитель в моменты повышения температуры над заданной автоматически размыкает электроцепи прибора. Включение прибора происходит автоматически после его охлаждения ниже заданной температуры. Термоограничители могут самостоятельно возвращаться в исходное состояние (самовозврат) или при нажатии специальной кнопки (вручную). Терморегуляторы позволяют автоматически поддерживать предварительно заданную в определенных пределах температуру (например, в электроутюгах, электрохолодильниках и т. д.). Регулирование мощности прибора можно вести ступенями (переключение степени нагрева в электрогрелке, электроплите и т. д.) и плавно с помощью реостата.

Регуляторы температуры и мощности по скорости замыкания и размыкания контактов подразделяют на медленнодействующие и быстродействующие, которые сложнее по конструкции. Быстродействующие терморегуляторы производят мгновенное замыкание и размыкание контактов, что исключает их обгорание и обеспечивает большой срок службы. Быстродействующие терморегуляторы и реле применяют в бытовых холодильниках, стиральных машинах и других приборах.

Электроплита — наиболее энергоемкий и универсальный прибор, предназначенный для приготовления пищи, тепловой обработки кормов. Электроплиты различаются по принципу преобразования электрической энергии в тепловую (с нагревом сопротивления и индукционные), по назначению (переносные и стационарные), по исполнению (настольные и напольные), по способу установки в комплекте с кухонной мебелью (встраиваемые, блочно-встраиваемые), по степени автоматизации (полуавтоматические, автоматические), по числу конфорок (двух-, трех- и четырехконфорочные). Конструкция традиционной электроплиты в общих чертах аналогична конструкции газовой плиты. Основные элементы напольной (стационарной) плиты: панель управления с регулирующими приборами, конфорочная панель, оснащенная двумя-четырьмя конфорками, жарочный шкаф, шкаф для хранения посуды.

Электроплиты предназначены для включения в сеть переменного тока напряжением 220 В или трехфазного тока напряжением 380/220В. Установленная мощность отечественных электроплит — до 8 кВт, а зарубежных — от 3,6 до 17 кВт. Габаритные размеры электроплит: 400... 600X600x850 мм. Масса- не более 60 кг.

Трехконфорочные электроплиты «Лысьва-6», «Лысь-ва-8»,   «Лысьва-9»,   «Лысьва-10»,   «Томь» имеют установленную мощность до 5,8 кВт. Диаметр чугунных конфорок— 145 и 180 мм. Мощность конфорок — от 800 до 1500 Вт, жарочного шкафа— 1800 Вт. Мощность конфорок изменяют семипозиционным регулятором, жарочного шкафа — пятипозиционным    регулятором.   Кроме того, жарочный шкаф  плиты  «Лысьва-10» имеет терморегулятор.

На время приготовления пищи и величину расхода электроэнергии большое влияние оказывает соблюдение правил пользования электроплитой. На время приготовления пищи, а точнее на время закипания жидкости в посуде, влияют мощность конфорки, конфигурация и размер дна посуды. Работа конфорки на полную мощность необходима   только  для   доведения блюда до кипения, дальнейший процесс приготовления пищи требует значительно меньшей мощности, что достигается соответствующей установкой положения регулятора. Для экономии энергии необходимо употреблять алюминиевую или эмалированную посуду с ровным толстым дном, плотно прилегающим к поверхности конфорки. Температура поверхности чугунных конфорок достигает 35О...45О°С. Температура на поверхности ТЭНов может достигать 4ОО...6ОО°С. Указанные температуры на поверхности   конфорок   характерны при  работе на полную мощность и наличии нормального теплоотвода. При отсутствии на конфорке посуды, потребляющей тепло, температура на поверхности конфорки возрастает и при длительном включении, когда плиту используют для обогрева помещения, срок службы конфорки резко сокращается.

В жарочных шкафах тепло передается за счет конвекции и излучения от нагревательных элементов, располагаемых   внизу и  в верхней части шкафа. Пределы регулирования температуры жарочного шкафа — от 50 до 300°С.

Широкое распространение получили настольные (переносные) электроплиты «Тайга» и «Мечта», рассчитанные на включение в сеть однофазного переменного тока напряжением 220 В. Они предназначены для приготовления пищи в посуде. На корпусе электроплиты расположены одна или две конфорки, мощность которых регулируют позиционным переключением и световым индикатором, сигнализирующим о включении конфорок. Причем конфорки включаются одновременно, но не более чем на 2,2 кВт. Подсоединение к сети осуществляют несъемным соединительным шнуром длиной 1,5 м. Установленная мощность электроплиты «Тайга» 3,8 кВт, «Мечта» — 3,4 кВт.

Плита «Тайга» имеет семипозиционный регулятор мощности конфорок в пределах 118...1200 Вт и пятипозиционный регулятор мощности жарочного шкафа в пределах 400...1600 Вт. У плиты «Мечта» пятипозиционные регуляторы мощности конфорок в пределах 250...1000 Вт и жарочного шкафа— 300...1400 Вт. Настольные двухкон-форочные с одним жарочным шкафом электроплиты устанавливают на стол или на специальную подставку. Габаритные размеры электроплит: 550X450X400 мм. Масса электроплиты «Тайга» — 32 кг, «Мечта» с подставкой — 27, без подставки — 24 кг.

Электродуховки предназначены для выпечки различного рода изделий из теста и приготовления других видов пищи в домашних условиях. Они состоят из внутреннего и наружного корпусов, между которыми проложена теплоизоляция из листового асбеста. На верхней и нижней стенках внутреннего корпуса уложены нагревательные элементы, которые представляют собой две спирали из нихромовой проволоки. На передней стенке находится открывающаяся дверка с замком, на задней стенке —окно для подключения к клеммной колодке соединительного шнура.

Электродуховка А-356 имеет два нагревательных элемента, соединенных последовательно. Ее потребляемая мощность 950 (475+475) Вт; температура жарочной камеры 250°С; время разогрева камеры 12 мин. Габаритные размеры духовки: 450X325X345 мм. Масса—9 кг. Электропечь «Чудо» состоит из корпуса, изготовленного из легкого алюминиевого сплава; крышки, в которой размещен нагревательный элемент, представляющий собой нихромовую спираль с надетыми на нее бусами; и подставки.

Для получения небольшого количества горячей воды (1...3 л) применяют разнообразные переносные электроприборы: электрочайники, электрокофеварки, электросамовары, погружные электрокипятильники и др. Мощность таких электроприборов 0,3...2 кВт.

Электроприборы горячего  водоснабжения    (электроводонагреватели) выполняют как для непосредственного нагрева воды в потоке (без ее накапливания) —проточные, так и для нагрева соответствующих емкостей с водой—емкостные (непроточные). В последних воду доводят до температуры 6О...1ОО°С. Указанные приборы применяют там, где отсутствует сетевой газ или установка огневых аппаратов нежелательна и неэкономична. Достоинство электроводонагревателей —возможность полной автоматизации управления приборами, в том числе получения воды заданной температуры с помощью автоматических смесителей, простота и безопасность обслуживания.

Проточные электронагреватели — это стационарные приборы для конвективного нагрева протекающей через них воды. Для обеспечения требуемой температуры нужны значительные электрические мощности. Например, чтобы обеспечить подачу струи воды, нагретой до 70°С, с расходом 0,5 л/мин требуется нагреватель мощностью не менее 3 кВт.

Для нагрева проточной водопроводной воды предназначен кухонный водонагреватель «Бира» ЭВН-2. Его нагревательный элемент индукционного типа. Продолжительность работы не ограничивается. Перепад температур 30°С при расходе воды 1 л/мин. Снабжен регуляторами температуры и расхода воды. Мощность — 2000 Вт, номинальное напряжение —220 В. Габаритные размеры водонагревателя «Бира» ЭВН-2: 205x140X130 мм. Масса—7 кг.

Емкостные нагреватели по конструктивному исполнению можно подразделить на два типа: быстродействующие кухонные нагреватели с баком вместимостью 5...10 л и аккумуляционные —с баком большого объема, имеющим теплоизоляцию, которая позволяет сохранить воду горячей в течение длительного времени. Аккумуляционные водонагреватели настенного типа снабжены смесителем и термоограничителем, отключающим прибор от сети после достижения максимальной температуры воды (85°С). Подсоединяют нагреватели к водопроводной сети. В них в качестве нагревательных элементов используют ТЭМы мощностью 0,6...4,0 кВт. Так как аккумуляционные водонагреватели имеют небольшую установленную мощность и могут потреблять электроэнергию в часы наименьшей нагрузки сети, для их установки не требуется увеличения сечения питающих линий.

Электроводонагреватели типа УНС выпускаются мощностью 1250 Вт ( 24)  на напряжение 220 В. Время нагрева воды зависит от емкости водонагревателя.

Время остывания воды в водонагревателе гипа УНС составляет 0,7°С/ч.

Быстродействующий настенный кухонный водонагреватель БАС-10 с переменным объемом нагреваемой воды (опоражнивающегося типа) имеет емкость 10 л. Полный объем воды нагревается до максимальной температуры за 55 мин. Терморегулятор позволяет устанавливать температуру нагреваемой воды от 35 до 85°С. Аппарат потребляет 1 кВт, может быть подсоединен к водопроводной сети и залит водой вручную. Автоматическое отключение происходит при объеме зоды в баке меньше 2,5 л. Габаритные размеры водонагревателя БАС-10: 220Х 525X390 мм. Масса — 8,5 кг.

Можно считать, что среднее потребление электроэнергии при нагреве 100 л воды до 85°С составит около 1 кВт-ч. Средний годовой расход электроэнергии на один аккумуляционный водонагреватель составляет 2000... 3000 кВт-ч.

Емкостные аккумуляционные электроводонагреватели низкого давления ЭВАН-100/1,25 и ЭВБО-10/1,0 включают в сеть 220 В, их техническая характеристика приведена в таблице 26.

Погружные бытовые электрокипятильники состоят из трубчатого, свернутого в спираль, нагревательного элемента, переходной колодки и несъемного соединительного шнура с вилкой. Трубка электрокипятильника латунная, полированная, с хромоникелевым гальванопокрытием, позволяющим легко снимать накипь. Время нагрева воды (от 20 до 95°С) в сосуде зависит от количества и номинальной мощности кипятильника

Электрокипятильник включают в сеть только после погружения его в воду. Уровень воды должен находиться между рисками, обозначающими минимальное и максимальное погружения.

Для электрического отопления применяют калориферы, панели, аккумуляционные печи, греющие кабели, смонтированные в стенах, полу, потолке. Большее распространение получило частичное электроотопление, при котором в холодное время года для догрева помещений при централизованном отоплении используют электро: приборы автономного обогрева небольшой мощности: тепловентиляторы, электрорадиаторы, электрокамины и   т. д.

Маслонаполненный электрорадиатор безопасен в пожарном отношении и имеет хорошие санитарно-гигиенические качества. Емкость этого прибора образуемая двумя металлическими листами фасонной формы, заполняется маслом. Внизу, в цилиндрической части прибора, размещен ТЭН. Масло, циркулирующее за счет естественной конвекции внутри прибора, нагревает его стенки, которые    передают   тепло  отапливаемому  помещению.

Электрорадиатор снабжен автоматическим устройством, периодически отключающим прибор от сети в то время, когда температура стенок превышает заданную величину. Электрорадиаторы выпускают мощностью от 500 до 1250 Вт. Их масса примерно 20 кг на 1000 Вт мощности.

Бытовые электромеханические машины и приборы различного назначения

Стиральные машины значительно снижают время стирки и затраты на нее физического труда. Наибольшее распространение среди населения получили однобаковые стиральные машины с ручным отжимом белья (СМР) с помощью валков. С целью облегчения процесса отжима белья эти машины, например «Ригу-15», целесообразно использовать в сочетании с центрифугой «Цента». Наличие автономного привода к стиральной машине и центрифуге дает возможность одновременной стирки и отжима. После стирки центрифугу убирают в машину, при этом она не занимает дополнительного места. Цифры после буквенно-цифрового обозначения машины указывают ее максимальную загрузку сухим бельем в килограммах.

Наиболее экономичны, с точки зрения потребления электрической энергии, полуавтоматические (СМИ) и автоматические (СМА) машины, включение и отключение которых происходит строго по программе. Так, автоматические стиральные машины типа «Эврика-автомат», «К.и-шииеу-2», «Вятка-автомат-12» имеют 12 программ стирки. В зависимости от заданного режима стирки машина автоматически производит залив воды (она подключена к водопроводной и канализационной сетям с помощью электромагнитных клапанов), предварительное замачивание, слив, вновь заливает воду, нагревает до необходимой температуры, вводит нужное количество моющих средств, выполняет две или три стирки, полощет и отжимает белье. Следует отметить, что для подключения автоматических стиральных машин мощностью 2 кВт и выше к электрической, водопроводной и канализационным сетям требуется разрешение энергоснабжающих и коммунальных служб.

В большом количестве выпускают ручные пылесосы-электрощетки «Ветерок-4» и «Ветерок-3», «Мини-вихрь» ПР-280, «Шмель» ПР-200. Получили распространение напольные прямоточные пылесосы: «Ураган» ПН-400 и «Ракета-7М2», «Дшшро», «Уралец-3», «Чайка-3» и «Чай-ка-8»; напольные вихревые пылесосы: «Эра», «Вихрь», а также «Буран-5М», «Аудра» ПН-600, «Урал», которые имеют автоматическую намотку шнура, индикатор заполнения пылесборника, приспособление для спрессова-ния пыли («Аудра»).

Много времени и физических усилий тратится на первичную обработку пищевых продуктов: мытье, чистку, измельчение, перемешивание, взбивание и т. д. Поэтому применение специальных электробытовых приборов и машин способствует значительной экономии времени и уменьшению физических усилий.

Электромясорубки с насадками используют также для измельчения овощей и других пищевых продуктов.

Их изготовляют двух типов: куттерные с двумя вращающимися с большой скоростью ножами, расположенными в разных плоскостях, и шнековые.