О чайниках

Электрочайник изобрел в 1900 г. американский инженер Уиткомб.

Современный электрочайник (уже не металлический, а пластмассовый) имеет
форму цилиндра, меньшего диаметра и большей высоты, не занимает много места
на столе, быстрее закипает, поскольку тепло от нагревательного элемента
поднимается вертикально вверх и нагревает все слои воды. Потери тепла при
таком нагреве минимальные. Чайник такой формы дольше сохраняет тепло.
Сохранению тепла способствует также жаропрочный, теплосберегающий, прочный
корпус.

В современном чайнике вода нагревается от электронагревателя. Для защиты от
влаги он размещен внутри металлической трубки, служащей экраном. Специалисты
Московского института медико-биологических проблем установили, что среди
кухонных электрических приборов новые электрочайники имеют самую малую,
ничтожную напряженность электромагнитного поля, исходящую больше от местной
электропроводки.

Современный пластмассовый корпус чайника при неисправности защищает
(изолирует) от опасного напряжения.

О конструкции электрочайника. Корпус размещается на подставке, легко
устанавливается на ней и так же легко снимается. Подставка оснащена
контактным разъемом; одна половина разъема соединяется со шнуром питания,
другая находится в дне корпуса, где через выключатели связывается с
нагревательным элементом. Когда чайник поднимают, разъем разрывается и
контакты подставки закрываются защитными шторками, что предотвращает
случайное прикосновение к находящимся под током проводникам и попадание на
них влаги.

Есть чайник и с полуавтоматическим размыканием разъема – отделение одной
части разъема от другой происходит при нажатии на клавишу, расположенную на
ручке.

Разделение чайника на две части – корпус и подставку – позволяет
пользоваться им так же свободно, как и чайником, нагревающемся на огне, –
наполнять водой и переносить по помещению, разливать кипяток. При этом нет
необходимости заботиться о шнуре электропитания, который в старой модели
надо было держать в руке, что создавало неудобства.

В корпусе чайника расположены два выключателя. Один из них –
полуавтоматический – для ручного включения нагревательного элемента и
автоматического выключения при кипении воды. Другой – для автоматического
выключения нагревательного элемента при перегреве, когда в чайнике мало или
совсем нет воды. В обоих случаях в качестве датчиков используются
биметаллические однослойные или многослойные пластины. В полуавтоматическом
выключателе биметаллическая пластина и сам выключатель, срабатывающий от
давления на него пружины, объединены и называются контроллером.

Автоматическое выключение чайника с нагревшейся водой имеет преимущества:
это предельная экономия электроэнергии и, что очень важно, не перекипающая
вода.

По словам специалистов, кипятить воду желательно один раз, особенно
водопроводную. При кипячении выходит обессоленный пар и в остающейся воде
увеличивается концентрация солей.

Рынок предлагает самые разные электрочайники. Изготовлены они по одинаковой
технологии, надежны, имеют современный дизайн, около десятка цветовых
оформлений, пластмассовый корпус из особо жаропрочного пластика, верхнюю
крышку с блокирующим замком, защищающую от случайного выплескивания горячей
воды, ручку, не нагревающуюся от горячей воды, индикатор уровня воды с
обозначениями min и max (минимум и максимум), подключение к электросети
через подставку, автоматическое выключение при закипании воды и защиту от
перегрева при отсутствии воды.

В отличие от сложной бытовой техники, электрочайники невосприимчивы к
перепадам напряжения в электросети в пределах 150-240 В. Потребляемая
мощность в зависимости от модели – 1800-2200 Вт, скорость получения 250 г
кипяченой воды при напряжении 220 В и мощности 2000 Вт – 1 мин., 750 г – 3,
1 л – 4 мин.

Моделей электрочайников много. Интересен электрочайник с двусторонним
индикатором воды и шнуром, который может убираться внутрь подставки. Есть
чайник, у которого нагревательный элемент расположен в дне корпуса в
горизонтальной плоскости, что дает возможность кипятить воду на 25 % быстрее
(1 л воды закипает за 3 мин.) и наливать минимум воды (1?2 стакана). В
чайники с открытым нагревательным элементом воды надо наливать не менее
500-700 г. Другое важное отличие такого электрочайника – размещение в центре
подставки электроразъема, позволяющего вращать его корпус на 360°. Пар в
этом чайнике подается сверху корпуса по трубке вниз на датчик температуры,
отключающий электроэнергию при достижении температуры воды 100 °C. Еще одна
особенность этой модели – контроллер расположен в одном узле с обеими
биметаллическими пластинами.

Есть электрочайник с двумя съемными нейлоновыми фильтрами – в крышке и в
носике, что позволяет наливать холодную воду, не поднимая крышки, облегчает
удаление накипи, поскольку внутренние поверхности корпуса полированные, без
шероховатостей.

На рынке постоянно появляются новые модели – с регулируемой температурой
нагрева воды, полной защитой от накипи внутренних поверхностей, прозрачной
крышкой корпуса, полностью изготовленных из жаропрочного прозрачного стекла,
а также из металла в форме “ретро” с классической дуговой ручкой, со
звуковым сигналом о начале кипения воды.

Вкус чая в значительной мере зависит от качества используемой воды, поэтому
для приготовления чая рекомендуется использовать кувшинные очистители,
удаляющие нежелательные примеси, сохраняющие минеральный состав воды и не
требующие подключения к водопроводу и электросети.

Новые электрочайники не представляют опасности при эксплуатации, но не
следует разрешать детям дотрагиваться до подставки, когда поднят корпус
чайника, а вилка электросети подключена к розетке. Необходимо избегать
попадания воды на подставку, протирать ее можно при отключении вилки от
электросети.

По окончании чаепития для увеличения срока службы нагревательного элемента
желательно выливать из чайника остатки воды и просушивать чайник с откинутой
крышкой. Для продления срока службы контроллера и контактов разъема не надо
снимать включенный электрочайник с подставки преждевременно. Если не
предполагается нагревать воду до температуры кипения, прежде чем снять
чайник, надо выключить контроллер. Для повторного включения чайника после
автоматического его выключения при температуре воды 100 °C желательно
выдержать интервал 1-2 мин.

В электрочайники с фильтром не рекомендуется наливать холодную воду через
носик, поскольку на наружной стороне фильтра появится осадок, который затем
будет попадать в чашку.

Промывать электрочайники от накипи можно уксусом: налить три чашки 3 %-ого
уксуса и долить воды до отметки “max”. Чайник оставляют с этим составом на
ночь (ни в коем случае не кипятят), а утром выливают, мягкой тряпочкой
удаляют осадок на фильтре. Чайник заполняют водой, дважды кипятят и чистой
влажной тряпочкой протирают внутреннюю поверхность.

Более эффективно удаляет накипь имеющийся в продаже препарат “Антинакипин”.

Разработчики электрочайников предусмотрели возможность их разборки и замены
вышедших из строя частей. Чаще всего из строя выходят нагревательные
элементы – они “продырявливаются” из-за воздействия солей и постоянного
нахождения в воде. Позолоченный нагревательный элемент этот процесс
замедляет, но навсегда не устраняет.

Сгорают также выключатели, чаще всего из-за быстрого повторного включения
после автоматического выключения.

Принцип устройства и работы приборов, объединенных общим назначением
нагревать воду, одинаков. Разница заключается лишь в их конструктивных
особенностях.

Основу этих приборов составляет трубчатый электронагреватель – ТЭН (рис. 92),
который представляет собой тонкостенную металлическую трубку из углеродистой
стали марки 10 или 20 с заключенной в ней спиралью из проволоки с очень высоким
удельным электрическим сопротивлением.

Рис. 92. Устройство трубчатого электронагревателя (ТЭНа): 1 – тонкостенная
трубка (оболочка); 2 – спираль; 3 – контактный стержень; 4 – изолятор; 5 –
слой мастики; 6 – фарфоровая втулка; 7 – контактная гайка; L – общая длина
ТЭНа; Іакт – активная (рабочая) длина ТЭНа; Iк – длина контактного
стержня;
dтр – внутренний диаметр трубки; dсп – диаметр спирали; dсп. нар. –
наружный диаметр спирали; d – диаметр провода; h – шаг спирали.

Концы спирали подключены к стержням, которые выходят из герметически закрытой
трубки и служат контактами для подключения ТЭНа к сети. Во избежание замыкания
спирали на корпус трубки последнюю наполняют сыпучим изолятором, хорошо
проводящим тепло и абсолютно не проводящим электрический ток (кварцевым песком
или кристаллической окисью магния – так называемым периклазом). Заполняющий
трубку изолятор под большим давлением превращается в монолит, поэтому он не
только выполняет изоляционную функцию, но и надежно фиксирует спираль по оси
трубки. ТЭН – достаточно универсальный прибор, предназначенный для использования
в различных водонагревательных устройствах. Поэтому в зависимости от назначения
ТЭНы изготавливаются из различных материалов (в том числе и тугоплавких) и
всевозможных форм (после опрессовки трубку можно изгибать любым образом).

Температура рабочей поверхности ТЭНов имеет достаточно широкий диапазон: от 450
°C (для бытовых электронагревательных приборов) до 800 ° C (для нагрева жиров,
масел, легкоплавких металлов в промышленных установках). Средний срок службы
ТЭНов при правильной эксплуатации – до 10 000 часов непрерывной работы.

Поскольку, как уже было сказано, существует большое количество видов ТЭНов, при
их покупке следует особое внимание обращать на маркировку, где указаны не только
метрические параметры его элементов, но и номинальная мощность в кВт и
напряжение в В, материал трубки, среда, для которой ТЭН предназначен, а также
вид климатического исполнения по ГОСТу. Среди недостатков ТЭНов следует отметить
их высокую металлоемкость, использование в них дорогостоящих материалов
(нихрома, нержавеющей стали) и, как следствие, большую стоимость. Кроме того,
ремонту ТЭНы не подлежат.

Простейшим бытовым водонагревательным прибором, в котором используется ТЭН,
является электрокипятильник; по сути, кипятильник – это ТЭН с ручкой и шнуром.
Ручка кипятильника имеет крюк (или сама выполнена в виде крюка), благодаря чему
кипятильник укрепляют на краю емкости, в которой нагревается вода.

Всевозможные электрические чайники, самовары, кофейники представляют собой
емкости для нагрева воды, в нижнюю часть которых вмонтирован ТЭН той или иной
формы.

При устройстве на дачном участке горячего душа зачастую используют
аккумуляционные водонагреватели низкого давления (типа ЭВАН) все с тем же
трубчатым нагревательным элементом мощностью до 1,24 кВт. Схема его подключения
к водопроводной трубе и разбрызгивателю душа показана на рис. 93.

Рис. 93. Устройство электроводонагревателя типа ЭВАН: 1 – емкость для воды; 2
– теплоизоляционный кожух; 3 – трубка смесителя; 4 – терморегулятор; 5 –
смеситель; 6 – патрубок для ввода холодной воды; 7 – сигнальная лампа; 8 –
электрошнур; 9 – ручка регулятора температуры; 10 – ТЭН.

Выпускаются нагреватели ЭВАН емкостью 10, 40 и 100 л. Прогрев воды до
температуры, на которую установлена ручка терморегулятора, происходит,
соответственно, за 1, 2, 3, и 7, 8 часов.

Исправность и продолжительность срока службы электрических водонагревательных
приборов зависит от того, насколько правильно их эксплуатируют и ухаживают за
ними. Правила эксплуатации подобных приборов несложны, поэтому запомнить и
придерживаться их не составит особого труда.

Следует помнить, что приборы, предназначенные для нагрева воды (электрочайники,
кофейники и пр.), можно включать в электросеть только в том случае, когда они
заполнены водой не менее чем на 1/3 своего объема, в противном случае ТЭН
перегорит (а ремонту, как известно, он не подлежит). На нагревательной трубке
кипятильника имеются специальные риски, указывающие нижнюю и верхнюю границы
заполненности емкости водой перед включением кипятильника в электросеть. Если
вода не доходит до нижней риски, то можно сжечь прибор; если вода поднимается
выше верхней риски, то есть вероятность короткого замыкания.

Резкий перепад температур неблагоприятно действует на спираль ТЭНа, поэтому
нельзя выливать воду из чайника, самовара и т. д. до оголения ТЭНа, пока он не
остыл. Также не следует наливать или доливать холодную воду на нагретую
поверхность трубчатого нагревателя.

Длительная эксплуатация водонагревательных приборов (особенно при жесткой воде)
приводит к образованию на поверхности ТЭНа накипи (осадка минеральных солей),
что снижает теплопроводность и ведет к нерациональному перерасходу
электроэнергии.

Поэтому накипь периодически следует удалять, воспользовавшись
одним из предлагаемых рецептов:

– в 1 объемную часть соляной кислоты осторожно влить 4 объемные части воды;
полученным раствором ополоснуть внутреннюю поверхность емкости прибора и
поверхность ТЭНа, после чего прибор тщательно промыть чистой водой;

– если чайник пластмассовый, то вместо довольно агрессивной соляной кислоты
лучше использовать мягкую лимонную. Для этого необходимо вскипятить в чайнике
0,5 л воды и добавить 25 г порошка лимонной кислоты. Оставить отмокать в течение
15 минут, после чего тщательно ополоснуть чайник чистой водой;

– можно залить в чайник 0,5 л (или до полного покрытия ТЭНа) 8 %-ный белый
уксус, оставить на 1 час без кипячения, затем жидкость слить, а чайник промыть
чистой водой;

– можно использовать и народное средство – засыпать в емкость чистые
картофельные очистки и залить водой, прокипятить, удалить очистки и ополоснуть
емкость с ТЭНом большим количеством чистой воды.

А теперь о неисправностях электрических водонагревателей. Если прибор подключен
к сети, его шнур, вилка и штепсельная розетка исправны, но вода не нагревается,
нужно проверить нагревательный элемент (ТЭН), а точнее, исправность его
контактных соединений. Для этого отключают прибор от сети, удаляют из емкости
всю воду, просушивают. Затем следует отвернуть винты крепления поддона и снять
его (так нагревательный элемент будет более доступен).

Очень часто причина неисправности скрывается в нарушении контактов в местах
подсоединений выводов нагревательного элемента; поэтому в первую очередь
проверяют именно их: отворачивают крепящие винты и снимают зажимную шайбу. Если
соединения действительно нарушены, то их восстанавливают.

Если же с контактами все в порядке, то, возможно, неисправен сам нагревательный
элемент, его следует заменить: контакты выводов ТЭНа размыкают, ТЭН заменяют на
новый.