Об электрочайниках: диск, спираль и жизнь на грани пожара
Здравствуйте, мои маленькие беспечные друзья. Я хочу открыть для вас дверь в удивительный мир электрических чайников. Мир полный опасностей, ужасов, страха и боли. Разрушенных надежд, обгорелых трупов и жутких столбов черного дыма. Но для начала просто изложу несколько простых наблюдений за поведением этих привычных домашних питомцев, призванных преобразовывать электрическую энергию в тепловую, обеспечивая непрерывный поток горячего чая в наш организм.
Начнем с удивительного открытия:
Cпираль лучше чем диск
Кому-то такое заключение может показаться странным. Попробую пояснить свою позицию.
Во-первых, спираль лучше греет, т.к. она целиком погружена в воду, что приближает ее КПД к 100%, т.к. почти все тепло передается куда следует.
К дисковому нагревателю спираль прикасается только одной стороной и, как ты там не изолируй, а теплопотери будут гораздо больше.
Но не это главная беда.
Во-вторых, вода в чайнике с диском заметно сильнее мутнеет. Чисто эмпирически было установлено следующее. Если в дисковом чайнике допустить закипание воды до стадии белого ключа, то после выключения нагрева и всплытия пузырьков, в жидкости образуется мелкодисперсная взвесь накипи, время осаждения которой очень велико и никак не сопоставимо с тем, сколько мы готовы ждать своей кружки чая. Порядок величины – десятки минут.
За это время чайник, естественно, остывает, а при его включении для подогрева вся взвесь снова оказывается в воде. Замкнутый круг.
Выхода два, оба неудобные:
Первый вариант очень дорогой, второй требует больших затрат времени.
По причине, которая остается для меня загадкой, чайник со спиралью лишен такого недостатка. После закипания и отключения по датчику пара вода готова к употреблению в течение минуты. Количество взвеси очень незначительное и, что главное, не влияющее на вкус воды.
Все это было проверено на нескольких чайниках, как дисковых, так и спиральных.
Повторюсь: проблема помутнения актуальна только для воды из-под крана. Если вы пользуетесь бутилированной или фильтрованной водой, то с ней все хорошо.
Пожарная опасность электрочайников
Господа, я вас умоляю, запомните одно простое правило.
Никогда не оставляйте электрический чайник на подставке.
Я слышу, кто-то умный с задней парты кричит, что никакой опасности нет, мол, там есть во-первых, датчик пара, а во-вторых, на случай отсутствия воды, целых два датчика перегрева.
Так вот, специально для умников расскажу два случая, когда мой дом был близок к пожару, как никогда.
Случай 1: Как электрочайник стек под стол
А дело вот в чем. Датчики перегрева у чайника есть. Но у них есть одна особенность. Через какое-то время эксплуатации у биметаллических пластин, призванных отключать питание при достижении критической температуры, снижается порог срабатывания. Они начинают отщелкиваться при температуре ниже 100 градусов.
К чему это приводит?
А к тому, что чайник не доводит воду до кипения и отключается. Включается обратно минут через 5-10, немного побухтит, и снова выключается.
Что же делать?
Я поступил радикально: разобрал чайник и выкинул куда подальше датчики перегрева. Ура! Чайник теперь выключается только после вскипания воды и образования пара. Только одно НО. Будучи включенным без воды он больше не выключается. Вообще.
Понятно, что мы же все умные, и чайники без воды никогда не включаем, и крышку защелкнуть не забываем никогда.
Но, увы, человеческий фактор – это человеческий фактор. Речь не идет о том, будет совершена ошибка или нет, потому что ошибка совершена будет. Рано или поздно. Вопрос только в сроках.
Костер на столе
Никто не скажет, почему так получилось. Возможно, виноват я сам, возможно, кто-то из заходивших ко мне в комнату. Был ли включенный чайник поставлен на подставку без воды? Был ли он полон, но с открытой крышкой? Или же он стоял на подставке и был включен чьим-то неловким движением руки?
Так или иначе, но это случилось. Включенный чайник с отсутствующими датчиками перегрева остался на подставке, и никто этого не заметил.
Кроме моего дядюшки, который каким-то чудом именно в этот момент проходил мимо двери в мою комнату.
Его немного удивил тот факт, что меня нет дома, а на столе у меня горит костер.
Дядюшка, конечно, не удивится никаким моим выходкам, но костер на столе – это уж слишком даже для меня. Поэтому он открыл дверь пошире и окончательно уверился в том, что то, что он сейчас видит – неправильно.
А видел он следующее: на столе все шипело и полыхало, вверх поднимался столб черного дыма, а горящие капли пластика с задорным визгом капали с края стола на линолеум.
Далее последовало несколько минут героической борьбы с огнем. Останки чайника были сброшены в ведро и вынесены на улицу, где и догорели, костер в комнате – потушен, пожар – ликвидирован.
Случай 2: История кособокого электрочайника
Очередной чайник не подвергался калечащим операциям по удалению жизненно-важных датчиков. Но это его не спасло.
Дело было, как обычно, во время моего долгого отсутствия дома.
И на протяжении многих дней, заметьте – МНОГИХ, в моей комнате ощущался легкий запах не то гари, не то горелых контактов… В общем, сомнения у заходивших туда домочадцев присутствовали, но не подтверждались.
И продолжалось это до тех пор, пока тетушка вдруг не обратила внимание, что электрочайник стоявший все это время на подставке, сделался каким-то кособоким.
Она подошла к нему поближе и почувствовала пышущий от него жар. Нижняя часть чайника тихонько плавилась и теряла форму.
Что же случилось?
А вот что. Виновных, опять же, не найти, потому что в мое отсутствие у меня дома образуется проходной двор. Есть, конечно, подозрения, но Сержык упорно отрицает свою вину.
Чайник был банально оставлен без воды. Либо с водой, но с открытой крышкой, после чего он выкипел и пришел в состояние «без воды».
Однако, там же есть датчик перегрева, который и сработал.
Но сработал он ненадолго, а ровно до тех пор, пока чайник немного остыл и биметаллическая пластина отщелкнулась обратно.
Чайник опять нагрелся. Датчик сработал. Чайник остыл. Пластина замкнула контакт. Чайник нагрелся. Датчик сработал.
И так несколько дней или даже недель! И все это время конструкция поддерживалась при температуре близкой к 100 градусам.
Что могло быть?
А быть могло все что угодно. Возможно, пожара бы так и не случилось. А возможно, что из-за деформаций корпуса или из-за искрения в контактах в один прекрасный момент пластины перестали бы отщелкиваться и случилось бы все то, что было описано в случае 1, но не факт, что на этот раз кто-то проходил бы мимо.
Мораль
А мораль проста и она была изложена выше: не надо оставлять электрочайник на подставке. Никогда.
Да, у вас может быть рефлекс всегда его выключать. Но он сработает 10 000 раз, а на 10 001-й раз что-то случится. Зазвонит телефон, вам сообщат о том, что кто-то попал в аварию, что в магазине напротив суперакция или еще чего… И привычный ход вещей будет нарушен, кнопка окажется машинально нажатой или не нажатой, вода не налитой, крышка не закрытой. Да мало ли. Мы же спотыкаемся на ровном месте безо всякой видимой причины, а ведь ходьба – это очень хорошо натренированный рефлекс.
Так что, не играйте с огнем. Мне было 2 жестких предупреждения, и к ним стоит прислушаться.
Советы по ремонту современных электрических чайников
Инструменты, приборы и материалы:
1) Мультиметр или авометр (важно). Щупы и зажимы типа «крокодил» к ним.
2) Паста кремний органическая теплопроводящяя КПТ-8 или аналогичная (желательно, может потребоваться)
3) Салфетки спиртовые (или растворитель 646 и ветошь)
4) Пассатижи
5) Нож
6) Отвёртки разные
7) Пинцет
8) Шило
9) Кусачки
10) Игла швейная
11) Лупа (желательно)
Рассказывать и показывать я буду на примере ремонта электрического чайника SCARLETT. Модель SC-EK21S20.
ВНИМАНИЕ! При ремонте соблюдайте правила техники безопасности при работе с электроприборами, питающимися от сети переменного тока 220 Вольт! Ни в коем случае не включайте разобранный чайник в сеть и не проводите при этом никаких измерений! Это очень опасно!
Для начала, особенно если ремонтируете первый раз, рекомендую ознакомиться с типовой электрической схемой чайника. Я её специально зарисовал при ремонте вышеупомянутой модели. Большинство других моделей этого и других изготовителей имеют практически такую же схему с небольшими отличиями.
Пояснение по элементам схемы:
Далее я привожу пошаговую инструкцию. Такая последовательность действий позволяет быстро определить причину неисправности и избежать лишней работы и траты времени. Я умышленно пропускаю такие рекомендации, типа «попробуйте включить чайник в другую розетку, убедитесь, что в сети есть напряжение. » и подобные, что пишут в инструкции для потребителя. Думаю, это знают все.
чайника и аккуратно снимаем дно. Аккуратно потому, чтобы не оторвать провода от неоновой лампочки. Вытаскиваем из держателя неоновую лампочку, чтобы не мешала дальнейшим манипуляциям.
Пояснение по нумерации деталей:
Повернув его к себе обратной стороной, мы видим две биметаллические пластины с нанесённой на них теплопроводящей пастой.
Далее разбираем сам блок открутив 3 самореза с его обратной стороны
Здесь надо быть внимательным, так как внутри есть два очень маленьких толкателя, они легко могут вывалится и затеряться.
И сразу видим причину неисправности. Слева подгорел и деформировался контакт.
Чтобы это исправить, пришлось открутить контакт стоящий над ним. После чего зачистить ножом подгоревший контакт и выгнуть его, придав ему правильное положение. После чего прикрутить назад второй контакт.
Сборка производилась в обратной последовательности. Старая подсохшая теплопроводящая паста была заменена на «свежую» КПТ-8.
Чайник уже долгое время работает как новый.
И в завершение статьи хочу заметить что многие модели чайников даже разных производителей имеют взаимозаменяемые подставки, как показано на фото.
Спасибо за внимание.
Надеюсь эта статья будет Вам интересна и полезна.
Буду рад Вашим комментариям, отвечу на вопросы, если таковые возникнут.
Как быть, если сгорел чайник на гарантии, а в магазине отказываются его менять?
Здравствуйте,в ноябре 2017 года купили чайник,гарантию на него дали 1 год.В начале января 2018 года он перестал отключаться во время кипения,обратились в магазин,у нас взяли его на экспертизу,заявление мы писали на обмен,но прошло полтора месяца и нам позвонили с магазина и сказали,что нам его отремонтировали.Написали заявление на возврат денежных средств,но в этот же день позвонили и сказали,что отказано,т.к. 14 дней со дня покупки прошли.Правомерным ли их действия?И можно ли рассчитывать на новый чайник,и что для этого нужно сделать? Спасибо.
!4 дней распространяются на обмен качественных вещей (размер, фасон и т.д.)
Если вещь некачественная, то это другой случай.
Статья 18. Права потребителя при обнаружении в товаре недостат
1. Потребитель в случае обнаружения в товаре недостатков, если они не были оговорены продавцом, по своему выбору вправе:
потребовать замены на товар этой же марки (этих же модели и (или) артикула);
потребовать замены на такой же товар другой марки (модели, артикула) с соответствующим перерасчетом покупной цены;
потребовать соразмерного уменьшения покупной цены;
потребовать незамедлительного безвозмездного устранения недостатков товара или возмещения расходов на их исправление потребителем или третьим лицом;
отказаться от исполнения договора купли-продажи и потребовать возврата уплаченной за товар суммы. По требованию продавца и за его счет потребитель должен возвратить товар с недостатками.
При этом потребитель вправе потребовать также полного возмещения убытков, причиненных ему вследствие продажи товара ненадлежащего качества. Убытки возмещаются в сроки, установленные настоящим Законом для удовлетворения соответствующих требований потребителя.
В отношении технически сложного товара потребитель в случае обнаружения в нем недостатков вправе отказаться от исполнения договора купли-продажи и потребовать возврата уплаченной за такой товар суммы либо предъявить требование о его замене на товар этой же марки (модели, артикула) или на такой же товар другой марки (модели, артикула) с соответствующим перерасчетом покупной цены в течение пятнадцати дней со дня передачи потребителю такого товара. По истечении этого срока указанные требования подлежат удовлетворению в одном из следующих случаев:
обнаружение существенного недостатка товара;
нарушение установленных настоящим Законом сроков устранения недостатков товара;
невозможность использования товара в течение каждого года гарантийного срока в совокупности более чем тридцать дней вследствие неоднократного устранения его различных недостатков.
Перечень технически сложных товаров утверждается Правительством Российской Федерации.
2. Требования, указанные в пункте 1 настоящей статьи, предъявляются потребителем продавцу либо уполномоченной организации или уполномоченному индивидуальному предпринимателю.
3. Потребитель вправе предъявить требования, указанные в абзацах втором и пятом пункта 1 настоящей статьи, изготовителю, уполномоченной организации или уполномоченному индивидуальному предпринимателю, импортеру
Вместо предъявления этих требований потребитель вправе возвратить изготовителю или импортеру товар ненадлежащего качества и потребовать возврата уплаченной за него суммы.
5. Отсутствие у потребителя кассового или товарного чека либо иного документа, удостоверяющих факт и условия покупки товара, не является основанием для отказа в удовлетворении его требований.
Продавец (изготовитель), уполномоченная организация или уполномоченный индивидуальный предприниматель, импортер обязаны принять товар ненадлежащего качества у потребителя и в случае необходимости провести проверку качества товара. Потребитель вправе участвовать в проверке качества товара.
В случае спора о причинах возникновения недостатков товара продавец (изготовитель), уполномоченная организация или уполномоченный индивидуальный предприниматель, импортер обязаны провести экспертизу товара за свой счет. Экспертиза товара проводится в сроки, установленные статьями 20, 21 и 22 настоящего Закона для удовлетворения соответствующих требований потребителя. Потребитель вправе присутствовать при проведении экспертизы товара и в случае несогласия с ее результатами оспорить заключение такой экспертизы в судебном порядке.
Если в результате экспертизы товара установлено, что его недостатки возникли вследствие обстоятельств, за которые не отвечает продавец (изготовитель), потребитель обязан возместить продавцу (изготовителю), уполномоченной организации или уполномоченному индивидуальному предпринимателю, импортеру расходы на проведение экспертизы, а также связанные с ее проведением расходы на хранение и транспортировку товара.
6. Продавец (изготовитель), уполномоченная организация или уполномоченный индивидуальный предприниматель, импортер отвечает за недостатки товара, на который не установлен гарантийный срок, если потребитель докажет, что они возникли до передачи товара потребителю или по причинам, возникшим до этого момента.
В отношении товара, на который установлен гарантийный срок, продавец (изготовитель), уполномоченная организация или уполномоченный индивидуальный предприниматель, импортер отвечает за недостатки товара, если не докажет, что они возникли после передачи товара потребителю вследствие нарушения потребителем правил использования, хранения или транспортировки товара, действий третьих лиц или непреодолимой силы.
7. Доставка крупногабаритного товара и товара весом более пяти килограммов для ремонта, уценки, замены и (или) возврат их потребителю осуществляются силами и за счет продавца (изготовителя, уполномоченной организации или уполномоченного индивидуального предпринимателя, импортера). В случае неисполнения данной обязанности, а также при отсутствии продавца (изготовителя, уполномоченной организации или уполномоченного индивидуального предпринимателя, импортера) в месте нахождения потребителя доставка и (или) возврат указанных товаров могут осуществляться потребителем. При этом продавец (изготовитель, уполномоченная организация или уполномоченный индивидуальный предприниматель, импортер) обязан возместить потребителю расходы, связанные с доставкой и (или) возвратом указанных товаров.
Сгорит ли чайник, если включить его без воды
Содержание
Содержание
Электрические чайники являются незаменимыми помощниками в приготовлении чая или кофе, быстрого получения кипятка и решении ряда бытовых задач. Однако опасность возгорания нагревательного прибора заставляет многих пользователей неусыпно контролировать их работу. Они дополнительно перепроверяют отключение, убеждаются в наличии воды или вытаскивают вилку из розетки. Насколько безопасны современные электрочайники и чем их производители обеспечивают спокойствие пользователей мы рассмотрим в данной статье.
Как работает и для чего нужно термореле
Сегодня не нужно караулить чайник в момент закипания, чтобы тот не перегревался от длительного кипения и чтоб тэн не остался без воды. Вместо бдительного пользователя эту функцию выполняет термореле, которое реагирует на определенную температуру и прекращает подачу напряжения на нагревательный элемент.
В электрических чайниках используется реле на основе биметаллического размыкателя. Конструктивно оно состоит из гибкой пластины, закрепленной в полимерном корпусе. Пластина спаяна из двух металлов с различными коэффициентами температурного расширения.
При нагревании металлов происходит их расширение, но увеличиваться каждый вид металла будет по-разному. К примеру, в наличии две пластины меди и стали одинаковой длины 10см. При температуре от 0 до 25°С оба отрезка равны по длине. Затем нагреем обе пластины до температуры 100°С, как видите на рисунке, медная пластина увеличивается значительно больше. Разница в дине нагретых пластин Δx обусловлена разным коэффициентом температурного расширения для стальной и медной пластины.
Для термореле пластины двух металлов скрепляются вместе пайкой или заклепками, образуя биметаллическую пластину. При ее нагревании до 100°С медная пластина расширится больше на длину Δx, но стальная практически не изменится. В результате их крепления друг к другу биметаллическая пластина деформируется под усилием удлинившейся меди и согнется в сторону металла с меньшим коэффициентом температурного расширения.
В термореле пластина зажимается и жестко фиксируется с одной стороны. Второй край остается подвижным и при нагревании биметаллического элемента происходит его перемещение на расстояние Δу. Именно перемещение свободного конца и выполняет логическую функцию по реагированию на температурные изменения в электрочайнике.
Принцип действия термореле в электрочайнике заключается в следующем:
По мере остывания биметаллического размыкателя, медная пластина постепенно уменьшается в длине до первоначальных размеров. Стальная, согнутая как пружина, распрямляется и возвращает всю конструкцию в изначальное состояние. И пластина реле снова готова к нагреванию.
Кнопка чайника механически переводится в отключенное положение, поэтому возврат биметаллического размыкателя в начальное положение не приводит к повторной подаче напряжения на тэн.
Виды термозащиты в чайнике
Основная задача электрического чайника — нагрев жидкости, поэтому в штатном режиме он может выдерживать 100°С и более. Такой диапазон является нормальным и никак не сказывается на физическом состоянии элементов и не влияет на вкусовые качества воды до ее устойчивого закипания. Но далее установленного предела процесс продолжать бессмысленно, да и сам чайник (резиновые уплотнители, пластиковые детали и нагревательный тэн) быстрее выйдет из строя.
Термозащита, регулирующая нагревательные процессы в электрическом чайнике, включает в себя два уровня. Первый взаимодействует с горячим паром, поднимающимся с верхних слоев воды к крышке. Его задача — контролировать состояние закипающей жидкости. Второй устанавливается под нагревательным элементом и реагирует на перегрев тэна.
Контроль нагрева воды
Этот уровень термозащиты располагается непосредственно у кнопки включения/отключения и представлен термореле, основной компонент которого — биметаллическая пластина подобранная под определенную температуру.
Конструктивно оно устанавливается в верхней части ручки, куда подводится пар из-под крышки чайника. При закипании воды пар интенсивно воздействует на биметаллическую пластину и нагревает ее до 100°С.
Термостат срабатывает каждый раз при закипании электрочайника и обеспечивает штатный режим работы. Изгибающаяся пластина перебрасывает кнопку из включенного положения в отключенное, где та фиксируется.
Контроль перегрева тэна
В большинстве электрических чайников также реализовано термореле или сразу два. Располагается вблизи контактной группы и подключается к питающим шлейфам.
Биметаллические пластины термореле контактируют с дисковым нагревателем или пятой тэна. В штатном режиме вся энергия от тэна передается нагреваемой жидкости. Тепловая энергия за счет конвекции перераспределяется в емкости от нижних слоев к верхним, освобождая место для холодной жидкости у тэна. Процесс продолжается до закипания воды в электрическом чайнике. При этом максимальная температура воды будет возле крышки чайника, а минимальная на дне. И тепловая энергия от тэна будет передаваться жидкости.
Если воду в чайник не налили или она успела полностью выкипеть, то тепловая энергия не сможет быстро передаваться от тэна. Это обусловлено теплопроводностью воды и воздуха.
Вода является отличным теплоносителем, поскольку быстро получает и отдает тепловую энергию. Воздух является отличным теплоизолятором — он плохо принимает тепло и так же плохо отдает его.
Такая же ситуация наблюдается в случае скопления большого количества известковых отложений. Тэн будет отдавать значительно меньше тепловой энергии из-за плохой теплопроводности «песчаного» слоя. Аварийная ситуация будет иметь следующее развитие:
Для предотвращения перегревания и дальнейшего возгорания электрочайника в дело вступает термозащита от перегревания тэна. Ее биметаллические пластины контактируют с нагревательным элементом и нормально выдерживают температуру, до которой разогревается тэн в штатном режиме.
Если температура дискового нагревателя превысит установленный предел, то биметаллическая пластина деформируется еще до критического для чайника нагрева. Ее край воздействует на толкатель и переместит контакты термореле в отключенное положение.
Цепь питания отключит тэн от контактной группы и прекратит подачу напряжения к выводам нагревательного элемента. Чайник перестанет греться, и тэн постепенно остынет до безопасной температуры.
Подводя итоги
Современные электрические чайники, оснащенные термореле, имеют «защиту от дурака». Поэтому если вы включите их в сеть без воды ни вам, ни вашему имуществу ничего не угрожает. Термозащита своевременно отключит питание, и чайник перестанет греть воздух внутри емкости.
Однако заметьте, при выявлении пустого электрочайника включенного в розетку, ни в коем случае не бросайтесь очертя голову заливать в него воду. Опрометчивые действия ничем не помогут тэну прибора, а вот резкий перепад температур вызовет сжатие раскаленного нагревательного элемента. От этого и тэн, и прокладки могут потрескаться, что приведет к разгерметизации отдельных узлов и надежный помощник быстро выйдет из строя.
