на каком действии тока основана работа электрического утюга
На каком действии тока основана работа электрического утюга
Утюг, как известно, эго приспособление для глаженья белья. Он нагревается электрическим током. При движении по поверхности, которую нужно прогладить, ее нагревают, нагретый утюг устраняет складки.
Работа утюга с электрическим нагревом основана на выделении тепловой энергии при прохождении электрического тока через нагревательный элемент. Он расположен вблизи подошвы утюга. Температура нагревательного элемента сообщается подошве утюга, которая также нагревается. Нагревательный элемент — это металлический проводник с большим электрическим сопротивлением. А выделение тепла в проводнике тем больше, чем выше его сопротивление. На этом принципе основана работа всех электронагревательных приборов — устройств, в которых электрическая энергия, то есть энергия электрического тока, превращается в тепловую. К ним относятся, например, электрочайники, электроплиты, грили, тостеры и др.
Нагревания подошвы утюга с давних времен добивались разными способами. Первые упоминания об этих устройствах появились в XIV в. В это время утюги нагревались при помощи углей, засыпанных в нижнюю часть устройства. По бокам таких утюгов располагались маленькие отверстия, которые давали возможность попадать внутрь воздуху, необходимому для разгорания топлива. Затем появился спиртовой утюг, работавший на основе этого горючего вещества. Для того чтобы прибор нагрелся до температуры глажения, его было необходимо предварительно поджечь.
Устройство и принцип действия утюга
Самому понять устройство утюга сегодня сложно. Ведь современные модели оснащаются множеством различных функций. Все приборы объединяет только наличие сетевого шнура, нагревательного элемента, подошвы и терморегулятора.
Обычный утюг и утюг с парогенератором
Устройства можно условно разделить на обычные и с функцией отпаривания:
Важно! У обычных моделей без пара гладкая подошва и нет специальных отверстий. Некоторые устройства обладают отсеком, куда можно убрать шнур после глажки.
Устройство
Составные части утюга:
Принцип действия
Когда электрический ток проходит через элемент нагревания, выделяется тепловая мощность, которая подается на подошву. Чтобы регулировать степень нагрева применяется термостат. По достижении необходимой температуры он отключает подачу тока. После остывания поверхности ток вновь поступает в ТЭН, а на корпусе утюга начинает гореть специальный индикатор.
Функции утюга
В схему нынешних утюгов встроено много функций, но наиболее востребованы следующие:
Важно! Необходимо обращать внимание на то, из чего состоит ручка утюга. Она должна удобно обхватываться и не скользить. Широкие рукоятки из прорезиненного материала подойдут любой хозяйке.
Утюг – устройство, которое есть в каждом доме. К его выбору надо подходить ответственно и с полной серьезностью.
Подпишись на Техносовет в социальных сетях, чтобы ничего не пропустить:
На каком действии тока основана работа электрического утюга
Утюг — бытовой нагревательный прибор или электроприбор (электроутюг), предназначенный для разглаживания складок и помятостей на одежде. Процесс разглаживания называют утюжкой или глаженьем.
Как свидетельствуют ученые, еще в IV в. до н. э. в Древней Греции были изобретены способы разглаживания одежды с помощью горячей металлической скалки. Современные утюги устроены гораздо сложнее: они имеют электрический нагревательный элемент и терморегулятор, поддерживающий заданную температуру, кроме того, они могут быть оснащены пароувлажнителем и другими полезными приспособлениями, необходимыми для достижения идеального результата.
Как утюжили в старину?
Подошвы металлических утюгов до начала XX в. нагревала тепловая энергия.
Так, чугунный утюг XIX в. не имел нагревателя, поэтому перед работой его ставили на спиртовую горелку или на печь и в процессе утюжки сильно прижимали к ткани.
Между валиков
Один из старинных способов разгладить белье — пропустить его через валики. В сочетании с нагревом валиков его используют и сегодня в прачечных самообслуживания. Отжатое белье, проходя сквозь вращающийся горячий пресс, одновременно и разглаживается, и высыхает.
Как работает утюг?
Основа утюга — это электронагреватель. Он представляет собой спираль из металла, который при воздействии электрического тока сильно нагревается. Для бытовых целей достаточно нагревателя мощностью 1500 Вт. Управляют им с помощью ручки терморегулятора, которая соединена с полоской термостата. При ее вращении полоска удаляется или приближается к контакту, а от этого зависит температура срабатывания термостата.
Основной рабочей поверхностью служит подошва утюга. Она может быть изготовлена из нержавеющей стали (очень прочный материал, хорошо нагревается и быстро остывает) или иметь алюминиевое (низкая стоимость), тефлоновое (высокая стоимость) и металлокерамическое (самое современное, отличающееся особой прочностью и высокой стоимостью) покрытие. Когда ее температура становится слишком высокой, срабатывает система автоматического отключения. Для предотвращения пожара эта система отключит нагрев утюга при нахождении его в горизонтальном положении более 30 с или в вертикальном — более 8 мин.
В резервуаре находится вода для системы пароувлажнения. Здесь же установлена система защиты от накипи: противоизвестковый стержень или картридж для смягчения воды. Система пароувлажнения может включать разбрызгиватель или парогенератор. Последний может работать в режиме постоянной выработки пара или в режиме импульсной подачи пара (например, при разглаживании сильно помятых тканей). Благодаря ему утюг больше не нужно сильно прижимать к ткани, результат и без этого будет впечатляющий.
Одной из основных деталей утюга является термостат. Он включает или отключает нагреватель, поддерживая заданную температуру. Внутри термостата находится полоска, состоящая из двух различных металлов. При нагревании они расширяются — и полоска изгибается, разрывая электрическую цепь.
Для особых нужд
Разные условия работы и свойства ткани требуют от такого простого устройства, как утюг, усиления тех или иных его возможностей. Одним из современных приспособлений для разглаживания одежды является ручной отпариватель. По своему внешнему виду такой прибор напоминает электрический чайник и используется в основном для отпаривания изделий из легких тканей. А в прачечных используют высокопроизводительные гладильные установки — гладильные прессы.
На каком действии тока основана работа электрического утюга
Прочитайте фрагмент технического описания электрического утюга и выполните задания 14 и 15.
Нагревательный элемент утюга представляет собой металлическую спираль, заключённую в керамическое кольцо. Почему керамическое кольцо отделяет спираль от подошвы утюга, ведь без него она нагревалась бы быстрее?
В электрическом утюге есть несколько основных узлов. Нагревательный элемент выполнен в виде нихромовой спирали внутри керамических колец. Электрический ток нагревает спираль, а от неё тепло передаётся гладкой подошве из нержавеющей стали, поверхность которой равномерно прогревается до температуры, задаваемой термостатом. Термостат устанавливает режимы глажения для разных материалов — от нейлона до льна. Утюг оснащён системой подачи пара, которой управляют с помощью кнопок на ручке утюга: одна отвечает за подачу струи горячего влажного воздуха через отверстия в подошве, другая — за разбрызгивание воды. Утюг рассчитан на напряжение 220 В, потребляемая мощность составляет 2 кВт при подаче пара 40 г/мин.
1. Необходимо включать утюг в электрическую сеть с заземлением.
2. Запрещается включать утюг в сеть влажными руками.
3. При перерывах в работе утюг необходимо ставить на термоизоляционную подставку.
4. Необходимо следить за тем, чтобы горячая подошва утюга не касалась электрического шнура.
5. При глажке не следует обильно смачивать материал водой.
Прочитайте фрагмент технического описания электрического утюга и выполните задания 14 и 15.
Зачем необходим аварийный термодатчик?
При выходе из строя термостата утюг способен бесконтрольно разогреваться, что может привести к пожару. Поэтому используется защита в виде аварийного термодатчика, который отключает утюг при перегреве.
Прочитайте фрагмент технического описания электрического утюга и выполните задания 14 и 15.
Почему при перерывах в работе утюг ставят на термоизолирующую подставку?
Контакт неподвижной горячей поверхности подошвы с бельём (плохим проводником тепла и горючим материалом одновременно) в течение даже короткого времени может привести к возгоранию белья.
Керамическое кольцо обеспечивает электрическую изоляцию подошвы утюга от нихромовой спирали, по которой протекает электрический ток.
Устройство утюга и принцип его работы: простыми словами о сложном
Устройство утюга различается в зависимости от типа и назначения модели. Для облегчения выбора нужно иметь представление об основных характеристиках, принципах работы обычных моделей, изделий с парогенератором, парового или дорожного варианта.
Модельный ряд делят на следующие виды:
Рассмотрим, как работают бытовые модели для глажки и особенности их функций.
Обычный утюг
Обычная модель исполнена просто и имеет минимум возможностей. Единственным регулирующим устройством является температурный датчик с опциями переключения нагревания подошвы. Из-за ограниченности функций такие модели не пользуются популярностью.
Устройство
Основные элементы:
Принцип работы
Принцип работы утюга заключается в том, что по нагревательному элементу проходит ток и выделяется тепловая энергия, так действуют все модели. Разница между ними в добавлении полезных функций. Регулировка степени нагрева обеспечивается термостатом, и после набора тепла подача тока прерывается. Через время после остывания подача тока возобновляется, о чем свидетельствует индикатор.
Электрическая схема
Принципиальная схема состоит из следующих элементов:
После включения шнура в розетку нагревается ТЭН. В цепи параллельно ему подсоединены сопротивление и индикатор для сигнальной подсветки при достижении рабочего режима. Терморегулятор состоит из биметаллической пластины, она меняет форму при нагреве. При этом контакты размыкаются, цепь становится разомкнутой. Световой индикатор выключается. После того, как постепенно остывает биметалл, пластина опять восстанавливает форму и цепь ТЭНа – индикатора. Нагрев продолжается дальше.
Утюг с парогенератором
Модели бывают со встроенным генератором и отдельно стоящим. У девайсов с отдельно стоящим парогенератором система подачи соединена при помощи проводов и паропроводящих шлангов.
Устройство
Изделие оборудовано специальной станцией с ТЭНом, резервуаром для воды. Горячий поток воздуха подается по специальному шлангу. Главная роль здесь отведена паровой станции, где происходит нагрев до заданных значений. Ее строение следующее:
Перечислим основные элементы всей конструкции:
По виду паровые станции различают на самотечные и помповые. В первых жидкость попадает туда, где находится нагревательный элемент. Там при высоких градусах жидкость испаряется. В помповых нагрев воды выполняется непосредственно в отдельной емкости. После парообразования горячий воздух под высоким давлением подается к подошве.
Если требуется погладить небольшой объем белья и нет высоких требований к результату, подходят самотечные изделия. При необходимости иметь идеально отглаженные вещи, лучше применить помповую модель.
Принцип работы
Для правильного функционирования паровой станции нужно выполнить следующие действия:
Принцип работы утюга с парогенератором – это целая система подачи горячего воздуха без нагрева подошвы. При достижении указанных значений вода превращается в пар. Давление в пределах 0.35 Мпа. Через 150 секунд система готова для эксплуатации. В моделях предусмотрена защита от перегрева, эти функции обеспечивают термостат и предохранитель. В случае, если режим пара превышает нормативные значения, срабатывает автоотключение ТЭНа. Когда градусы снижаются, автоматически включается нагрев. При поломке термостата предохранитель обеспечивает безопасность работы. Если он перегорает, отключается вся цепь. После замены предохранителя использование девайса можно продолжить.
Электрическая схема
Схема электроутюга с парогенератором состоит из следующих частей:
Датчик положения с реле КМ выполняют функции защиты. Там же располагается светодиодный индикатор включения.
Принцип работы различных функций
Производители предлагают различные функции электроутюгов для обеспечения удобства глажки. Перечислим основные:
Рассмотрим по отдельности каждый вид.
Автоматическое отключение и терморегулятор
Отключение утюга в автоматическом режиме необходимо в целях пожарной безопасности. В конструкции находится нагревательный элемент. Чтобы не допустить возгорания, предохранитель отключает систему, если она находится:
Указанные параметры приняты за стандарт безопасности. Основной принцип работы терморегулятора – подбор требуемого режима глажки разных по типу тканей. Это переключатель, при повороте которого выбирается заданное значение нагрева. По его достижению терморегулятор размыкает цепь, подача тока прекращается. Спустя несколько минут процесс возобновляется, нагрев продолжается.
Подача пара
Управление подачей пара осуществляется двумя кнопками. Первая осуществляет поступление пара через отверстия в подошве. При нажатии порция воды нагревается, превращается в пар, который подается к основанию. Если нажать на вторую кнопку, вода поступает к носику и разбрызгивается по ткани. Функция удобна при обработке сильно мятой одежды или белья и помогает тщательно разгладить все складки. В некоторых моделях используется функция парового удара (усиленная струя пара), которая помогает обработать плотную ткань со складками.
Если использовать неочищенную воду из-под крана, это приводит к образованию известкового налета на поверхности нагревательных элементов. Вода более жесткая по своему составу быстрее снижает эффект от нагрева и может привести к неисправности ТЭНов. Нужно следить за появлением ржавых пятен, частичек накипи при использовании бытового прибора. Своевременная очистка нагревательных элементов продлит срок службы.
В дорогой технике есть система фильтрации, которая обеспечивает подачу уже очищенной воды. Единица измерения подачи пара – граммы за 1 минуту. Средний показатель непрерывной подачи – 10-150 грамм/минуту. Если ткань не пересушили перед глажкой, достаточно 30 грамм за 1 минуту.
Работа без регулятора
В некоторых моделях применена функция бытового прибора с отпариванием без регулирования градусов и подачи пара. Производители предлагают пользователям гладить разные типы тканей (шелк, хлопок, лен, шерсть и т.д.) не задумываясь о переключении режимов глажки. Такие модели подходят для тонких тканей, где нет необходимости высоких значений нагревательного элемента. Для плотных изделий модели без регулирования температурного режима лучше не использовать.
Система против образования капель
При парообразовании есть вероятность вытекания из отверстий на подошве капель воды. Причиной этого является инертность – изделие должно нагреться, чтобы набрать нужный режим. Если не все количество жидкости использовано при глажении, противокапельная система не позволит вытечь оставшейся воде из емкости после выключения. При включенном в сеть бытовом приборе она предотвращает от лишних капель на ткани.
Отпаривание в вертикальном положении
Очень удобно обрабатывать вещи горячим паром, не снимая их с вешалки в вертикальном положении. Заметим, контакта подошвы с тканью при таком процессе нет. Применяется такая функция для разглаживания изделий из ткани, которую нельзя выгладить при непосредственном контакте с нагревательным элементом.
Подобрать по характеристикам подходящую модель нужно с учетом следующих правил:
Какую модель утюга выбрать для использования в быту? На этот вопрос мы постарались ответить, рассмотрев основные принципы работы и устройство основных модификаций.