Меню

Как определить мощность электрокипятильника



Пример расчета электрического кипятильника непрерывного действия

Действительная производительность, кг/ч.. 37,5

Начальная температура воды, 0 С. 16

Конечная температура воды, 0 С. 100

Температура кожуха (облицовки), 0 С. 55

Температура воздуха в помещении, 0 С. 20

Напряжение сети, В. 3N — 50 Гц, 380

Материал всех частей кипятильника — нержавеющая сталь.

1. Определение размеров кипятильника. Существующие кипятильни­ки в основном имеют цилиндрическую форму. Кипятильники типа КНЭ производительностью 25 и 50 кг/ч — настольного исполнения, а кипятильник КНЭ-100 и КНЭ-100МН производительностью 100 кг/ч — напольного. Кипятильники типа ЭКГ все настольного ис­полнения.

Нормальную производительность определяют по формуле:

Dн=37,5 =35 кг/ч (14)

В качестве базовой конструкции используем кипятильник КНЭ-25.

Принимаем диаметр сборника кипятка Dc равным 0,18 м, а его объем — 7,6 л.

Учитывая, что диаметр переливной трубы составляет 0,03 м, а коэф­фициент заполнения сборника кипятка — 0,8, найдем высоту сборника кипятка Нс по следующей формуле:

Нс = = =0.385 м, (15)

где V — объем сборника кипятка, равный 0,0076, м 3 ;

d — диаметр пере­ливной трубы, м.

Высота свободного объема над поверхностью воды в сборнике кипят­ка составит 0,2НС, т.е. 0,2*0,385 = 0,077 м (77 мм). С учетом того, что минимальный уровень воды в переливной трубе и соответственно пита­тельной коробке составляет 60 мм от верхней кромки переливной тру­бы, расстояние между верхней частью сборника кипятка и крышкой принимаем равным 15 мм. При этом общая высота Но от дна сборника кипятка до крышки составит 0,4 м.

С учетом мак­симально допустимого уровня воды в переливной трубе от ее верхней кромки (80 мм) минимальный уровень воды в питательной коробке от крышки составит (15 + 15 + 80)110 мм. При поддержании этого мини­мального уровня (для надежной работы поплавкового клапана) необхо­дим слой воды толщиной 20 мм. Соответственно высота питательной коробки НП составит 130 мм.

Высоту водогрейного резервуара НВ выбирают из расчета высоты ТЭНа с учетом образования слоя накипи. Высоту ТЭНа, размещаемого в водо­грейном резервуаре, определяют из предварительного расчета. При этом ориентировочная мощность Р проектируемого кипятильника определя­ют исходя из производительности 25 кг/ч и мощности, равной 3 кВт:

Р= =4,2 кВт (16)

Для обеспечения равномерной нагрузки по фазам принимаем три ТЭНа. Тогда мощность одного ТЭНа

Активная длина трубки ТЭНа

Lа= = =40 см (400 мм) (17)

где DT — диаметр трубки ТЭНа после опрессовки, принимаемый рав­ным 1,4 см;

ωт — удельная поверхностная мощность на трубке ТЭНа, Вт/ см 2 . Принимаем ωт = 8 Вт/см 2

Исходя из диаметра водогрейного резервуара, равного 180 мм, при­нимаем, что расстояние F между осями U-образного ТЭНа равно 115 мм. Тогда длина изогнутой части (дуги) ТЭНа составит: 3,14*115/2 = 180 мм, а длина прямолинейных участков ТЭНа — (400-180)/2 = 110 мм. Соответственно общая высота ТЭНа в водогрейном резервуаре с учетом контактных стержней, выходящих в резервуар на 10 мм, и половина диаметра ТЭНа (7 мм) составят: 10+ + 110 + 115/2 + 7= 185 мм.

Соответственно высота водогрейного резервуара Нв с учетом образо­вания слоя накипи, равного 20 мм, составит 205 мм. После составления теплового баланса аппарата и расчета ТЭНа высота водогрейного резер­вуара корректируется.

Вместимость водогрейного резервуара

V = Нв= 0,205=0,0052 м 3 (5,2 кг) (18)

Объем воды, находящейся в переливной трубе, Vтр определяют из расче­та ее неполного заполнения (примерно на 70 мм). Высота трубы

h = Нс -15 = 385 — 15 = 370 мм (19)

а высота в ней столба воды

hс = 370 — 70 = 300 мм (20)

Vтр= hc= 0.3=0,0002 м 3 (0,2 кг). (21)

Наружный диаметр Dc кожуха кипятильника принимаем равным 303 мм, массу кипятильника — 17,5 кг. Общая высота H проектируемого кипя­тильника складывается из высоты от дна сборника кипятка до крышки — Но, высоты водогрейного резервуара Нв и 85 мм запаса для коммутации электропроводки, т. е. Н= 400 + 205 + 85 = 690 мм.

Сборник кипятка, водогрейный резервуар и переливную трубу обыч­но изготовляют из нержавеющей стали толщиной 0,8 мм, остальные эле­менты — из нержавеющей стали толщиной 0,5 мм.

В качестве теплоизоляции в кипятильнике используют воздух, тол­щина прослойки которого

Источник

Как определить потребляемую мощность электроприбора?

Электричество в массовом масштабе используется во всех сферах современной жизни. Необходимая эксплуатационная гибкость электросети обеспечивается использованием розеток к которым подключаются те или иные приборы. Мощность подключаемого устройства не должна превышать определенного максимального значения.

Что такое потребляемая мощность?

Потребляемая мощность — это численная мера количества электрической энергии, необходимой для функционирования электроприбора или преобразуемой им в процессе функционирования. Для статических устройств (плита, утюг, телевизор, осветительные приборы) энергия тока при работе переходит в тепло). При преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.

Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение

Читайте также:  Максимальная механическая мощность асинхронного двигателя

где U – напряжение, Вольты, I – ток, амперы.

Иногда этот параметр указывают в В×А (V×А у импортной техники), что более правильно для переменного тока. Разница между Ваттами и В×А для бытовых сетей мала и ее можно не учитывать.

Потребляемая электрическая мощность важна при планировании проводки (от нее зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество защитных автоматов). При эксплуатации она определяет затраты на содержание жилища.

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.

Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:

  • для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
  • подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).

Отсюда возникает необходимость:

  • определения связи мощности и тока;
  • нахождения мощности отдельного электрического прибора.

Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.

Как определить?

Для решения задачи нахождения мощности можно воспользоваться различными способами. Все они доступны для применения даже при знаниях в области физики и электротехники на уровне школьной программы.

Чаще мощность находят через определение тока, иногда можно обойтись без промежуточных процедур и определит ее сразу.

Смотрим в техпаспорт

Обычно потребляемая мощность указывается в паспорте или описании устройства и дублируется на фирменной табличке-шильдике. Последняя находится на задней стенке корпуса или его основании.

В случае отсутствия описания этот параметр можно узнать по интернету, для чего достаточно воспользоваться поиском по названию устройства.

Указываемая производителем техники мощность относится к пиковой и потребляется от сети только при полной нагрузки, что встречается достаточно редко. Образовавшаяся разница рассматривается как запас. На нормативном уровне этот запас определяют через коэффициент мощности.

Закон Ома в помощь

Мощность большинства бытовых электрических устройств можно довольно точно оценить экспериментально-расчетным путем с привлечением известного еще со средней школы закона Ома. Этот эмпирический закон связывает между собой напряжение, ток и сопротивление R нагрузки как:

P = U 2 /R.
U = 230 В, а сопротивление измеряется тестером. Далее следует простой расчет по формуле
P = 48 400/R Вт.

Например, при R = 200 Ом получаем мощность Р = 240 Вт.

Метод не учитывает так называемое реактивное сопротивление прибора, которое создается в первую очередь входными трансформаторами и дросселями, и поэтому получаемая оценка дает некоторое завышение.

Используем электросчетчик

При определении мощности по счетчику можно поступить двумя различными способами. В обоих случаях от бытовой сети должен питаться только тестируемый прибор. Все без исключения остальные потребители должны быть отключены.

При первом подходе для замера мощности привлекается оптический индикатор счетчика, интенсивность вспышек которого пропорциональна потребляемой мощности. Коэффициент пропорциональности указан на лицевой панели в единицах imp/kWh или имп/кВтч, рисунок 1, где imp – количество импульсов (вспышек индикатора) на один киловатт час.

Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

Рисунок 1. Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

После включения исследуемого устройства необходимо начать считать вспышки индикатора на протяжении 15 или 20 минут. Затем полученное значение умножается на 3 или на 4 (при 20- или 15-минутном интервале замера, соответственно) и делится на коэффициент с лицевой панели. Результат выкладки дает мощность прибора в кВт, который в ряде случаев умножением на 1000 удобно перевести в Ватты.

Пример. Для счетчика имеем k = 1600 импульсов на киловатт час. При 20 минутном интервале замера индикатор сработал (вспыхнул) 160 раз. Тогда мощность устройства составит 160*3/1600 = 0,3 кВт или 300 Вт.

При втором подходе также используется 15- или 20-минутный интервал времени, но расход электроэнергии определяется уже по цифровой шкале. Например, при разности показаний за 20 минут 0,2 кВт×час мощность агрегата составляет 0,2 × 3 = 0,6 кВт или 600 Вт.

Ваттметром

Современный бытовой измеритель мощности или ваттметр удобен для использования, так как:

  • включается непосредственно в разрыв цепи, для чего снабжен вилкой и розеткой, см. рисунок 2;
  • оборудован легко читаемым цифровым индикатором и снабжен внутренними цепями автоматической настройки, что исключает ошибки в показаниях;
  • отличается хорошими массогабаритными показателями.

Прибор готов к работе немедленно после включения.

Читайте также:  Как повысить мощность трехфазного двигателя

Цифровой бытовой ваттметр

Рис. 2. Цифровой бытовой ваттметр

Единственный его недостаток – узкая специализация, поэтому этот прибор редко встречается в домашнем хозяйстве.

Прямое измерение тока

Методы той группы отличаются более высокой точностью за счет того, что основаны на прямом измерении тока. Существуют два прибора для выполнения этой процедуры в бытовых условиях.

Замер токовыми клещами

Наиболее удобны для использования токовые клещи, которые не требуют разрыва контролируемой цепи. Выполнены как ручное устройство с измерительным узлом на основе тороидального сердечника. Для замера тока узел раскрывают на манер губок клещей, после чего закрывают с охватом провода, рисунок 3. Действующее значение тока находится по изменению магнитного поля, которое фиксируется датчиком Холла.

Измерение токовыми клещами

Рис. 3. Измерение токовыми клещами

Замер тестером

Второй способ основан на применении тестера, который переключают в режим амперметра и включают в разрыв цепи. Сложности реализации этой процедуры простыми средствами делают его мало популярным на практике. Нельзя сбрасывать со счетов также то, что некоторые модели тестеров не имеют токовой защиты и выходят из строя (сгорают) при неправильном выборе диапазона (токовой перегрузке).

Заключение

Как видим, мощность электроприборов может быть определена различными способами. Выбор конкретного из них зависит от уровня технической подготовки пользователя и наличия у него необходимых приборов, а доступность нескольких из них вполне может привлекаться как средство контроля правильности выполнения расчетов и измерений.

Простота реализации любого из рассмотренных способов позволяет гарантировать отсутствие перегрузки силовых розеток и достаточно быстро и довольно точно определять фактический потребляемый ток в том случае, если у электрического устройства отсутствуют паспортные данные.

Источник

Кипятильник. Виды и работа. Мощность и применение. Особенности

Кипятильник – это электрический нагревательный прибор, с помощью которого осуществляется подогрев воды до состояния кипения. Зачастую такое оборудование применяется в качестве вспомогательного средства. Он позволит нагреть воду, когда это сложно сделать обычным способом, к примеру, газом в случае его временного отключения.

Виды кипятильников
Такое оборудование предлагается в нескольких вариантах исполнения:
  • Погружной.
  • В виде кружки.
  • Проточный.
  • Наливной.
Погружной кипятильник

Это простейшее самое дешевое устройство. Именно его представляют те, кто слышит упоминание о кипятильнике. Такой прибор в отличие от чайника не имеет сосуда для заполнения жидкостью. Устройство само погружается в емкости с водой, включается в розетку и нагревает жидкость до кипения. Такие кипятильники представляют собой металлическую спираль, сделанную из трубки. На ее концах закрепляется пластиковая рукоятка, скрывающая место подключения проводов. Внутри спирали обычно находится вольфрамовая проволока, которая при прохождении электрического тока сильно разогревается. Погружные кипятильники сделаны спиральными для того, чтобы увеличить площадь контакта с водой. Благодаря этому ускоряется процесс закипания.

Pogruzhnoi kipiatilnik

При использовании такого кипятильника в воду нужно погрузить только его металлическую спираль. Для предотвращения перегорания прибора необходимо чтобы она практически полностью находилась в воде. Пластиковая ручка изолятор должна располагаться над уровнем жидкости.

Погружные кипятильники изготовляются различных размеров. Самые мелкие предназначены для установки в чайную кружку. Они имеют мощность 0,5-0,7 кВт. В зависимости от изначальной температуры воды и параметров напряжения в сети, они способны вскипятить жидкость за 1-3 минуты. Обычно такими устройствами пользуются при необходимости приготовления одной порции горячего напитка. Они занимают очень мало места и могут размещаться даже в кармане. Имея доступ к розетке можно нагреть чашку кипятка, после чего заварить в нем чай или кофе.

Pogruzhnoi kipiatilnik 2

Средние по размеру кипятильники имеют мощность 1 и 1,2 кВт. Их используют для разогрева большего объема воды. Такие кипятильники обычно ставят в банку с водой, кастрюльку или другую емкость способную вместить 2-4 л жидкости. Подобные приборы не настолько популярны как миниатюрные кипятильники для чашек.

Pogruzhnoi kipiatilnik 3

Большой погружной кипятильник имеет мощность 1,5 или 2 кВт. Более мощные устройства практически не встречаются. Нагреватели на 3 кВт это огромная редкость. Их используют при необходимости вскипятить воду большими объемами, к примеру, прямо в ведре на 10-15 л. Продолжительность закипания такого количества воды, отличается в устройств разных производителей, а также в зависимости от параметров сети. В любом случае чтобы вскипятить ведро воды уйдет не менее 1 часа.

Pogruzhnoi kipiatilnik 4

Эффективность работы погружных кипятильников со временем уменьшается, поскольку их трубка покрывается накипью. Чтобы ее убрать требуется профилактическая чистка. Ее лучше не проводить механическим способом. Стоит просто воспользоваться кипятильником, чтобы вскипятить воду с лимонной кислотой. Кислая среда разрушит накипь, после чего эффективность работы устройства возобновится.

Pogruzhnoi kipiatilnik 5

Использование погружных кипятильников сопровождается определенным риском. Хотя вольфрамовая проволока, находящаяся в трубке, и изолирована керамическим слоем, но вероятность подачи напряжения на воду довольно высока. Пользуясь такими приборами запрещено проверять температуру воды руками при включенном нагревателе.

Используя погружной кипятильник можно обжечься. Чтобы этого избежать, важно прикасаться только к небольшому участку с изоляцией в верхней части прибора. Вытягивая устройство нужно позаботиться о том, чтобы разместить разгоряченную спираль на поверхности, которую тот не обожжет. К примеру, нельзя класть горячий нагреватель на скатерть или деревянную столешницу.

Читайте также:  Единицы измерения реактивной мощности электрического тока

Маленькие кипятильники выпускаются не только в варианте для подключения к сети на 220 Вольт. Есть устройства для водителей, у которых вместо вилки для розетки разъем для питания от прикуривателя.

Pogruzhnoi kipiatilnik 6

Кружки-кипятильники

Такие устройства больше напоминают электрочайник. В отличие от классической конструкции кипятильника у них имеется собственная емкость, в которой осуществляется нагрев. Подавляющее большинство подобных приборов изготовлено с разъемом для подключения к прикуривателю автомобиля. Ассортимент таких устройств довольно обширен. Самые дешевые кружки-кипятильники имеют выступающий электрический тэн. В результате мыть дно емкости от пятен чая сложнее. Кроме этого со временем накопленная накипь начинает отваливаться и ее можно проглотить. В связи с этим проще аккуратно переливать кипяток в другую чашку. Более совершенные приборы оснащены скрытым нагревательным элементом.

Kruzhki-kipiatilniki

Внешне такой кипятильник очень похож на кружку-термос. При этом он не способен столь эффективно сохранять температуру. Главная особенность данного устройства в том, что оно может доводить воду до кипения. Вместительность кружек редко превышает 500 мл. Часто в таких кипятильниках имеется крышка со специальным открываемым отверстием, через которое можно пить напиток. Время, затрачиваемое на доведение воды до кипения от прикуривателя, занимает примерно полчаса.

Kruzhki-kipiatilniki 2

Кружки-кипятильники могут иметь как простую конструкцию, так и более сложную с электронным управлением. Кипятильники более высокого ценового сегмента предусматривают возможность установки поддержания определенного уровня температуры. После заваривания напитка прибор будет периодически подогревать жидкость, чтобы она постоянно оставалась теплой. Автомобильные кружки-кипятильники являются альтернативой термоса. Они дают возможность приготовить свежий напиток, детское питание, а также различные пищевые полуфабрикаты.

Проточные кипятильники

Являются промышленными агрегатами, которые можно встретить в заведениях общественного питания. Они представляют собой емкость, внутри которой располагаются мощные нагреватели. Заполнение устройства осуществляется автоматически от водопровода. Кипятильник осуществляет очень быстрый разогрев воды, которая накапливается в его резервуаре. При открывании сливного крана кипяток убывает, а его место заполняет свежая холодная вода. В результате смешивания температура жидкости снижается, поэтому встроенный терморегулятор включает нагрев. Фактически проточные кипятильники можно сравнить с электрическими бойлерами для воды, но последние не могут греть жидкость до кипения.

Protochnye kipiatilniki

На корпусе кипятильника имеется колесико регулировки, с помощью которого можно осуществлять настройку температуры воды. Такие устройства очень мощные. Самые мелкие из них вмещают 10 л, при этом потребляют 2,5 кВт. Устройства на 50 л сжигают 6 кВт и более. В связи с этим для такого оборудования требуется надежная электропроводка, ведущая от щитка напрямую без скруток и распределительных коробок.

Protochnye kipiatilniki 2

Наливные кипятильники

Эти устройства очень похожи на чайник оснащенный краником для слива. Они обычно вмещают от 5 до 30 л. Кипятильник данного класса также относится к категории промышленного оборудования. Его обычно можно встретить в заведениях общественного питания. Для обеспечения работы не требуется подключение к трубопроводу. В устройстве имеется съемная крышка также как и у кастрюли, через которую вода доливается вручную. Стенки наливного кипятильника утеплены и действуют как термос. Вскипяченная вода сохраняет свою температуру на протяжении нескольких часов.

Nalivnye kipiatilniki

Кран кипятильника располагается на удобной высоте, чтобы подставлять под него кружку. Стоимость такого оборудования в 4 раза ниже, чем проточных кипятильников. Поскольку такие устройства заполняются вручную, то обычно у них предусматривается уровень со стеклянной трубкой, через который можно контролировать остаток жидкости. Кипятильник греется скрытым в дне нагревательным элементом. Накипь оседает по всему периметру емкости, но большие плоскости чистить гораздо удобнее, чем изгибы трубок тэна.

Такие приборы обычно потребляют 2 кВт энергии при вместительности 20 л. Устройства оснащаются терморегулятором. Можно выставить максимальную температуру нагрева. К примеру, для заваривания чая 100 градусов много, поэтому регулировка весьма полезна. Также терморегулятор будет поддерживать оптимальную температуру, подогревая воду при ее остывании или доливании свежей жидкости.

Nalivnye kipiatilniki 2

Выбор мощности

Покупая кипятильник, стоит обратить внимание на его мощность. Чем выше данный показатель, тем лучше. Это никак не отобразится на конечном объеме потребленной энергии для разогрева определенного объема воды. Просто более слабые устройства буду делать это дольше, чем мощное оборудование. В то же время, если пользоваться устройством придется на морозе, то слабые кипятильники менее выгодны. Медленный нагрев приведет к одновременному естественному остыванию, действующему в противовес. Это приведет к увеличению расхода электроэнергии. Конечно, это будет незначительным перерасходом, но при частом пользовании нагревателем в совокупности это будет невыгодно. Все же мощность должна быть умеренной, поскольку если ее слишком много, то существует вероятность навредить электропроводке подключенной к розетке.

Источник

Как определить мощность электрокипятильника



Потребление энергии у разных видов кипятильников

Для получения кипятка или просто горячей воды в разных условиях удобно использовать электрокипятильники. Они различаются по объемам нагреваемой жидкости, по функциональным типам и по производительности. Существенной характеристикой каждого нагревательного прибора является значение потребляемой им электроэнергии, то есть мощность. Но важно также знать – какой ток кипятильник потребляет. От вида и величины тока зависит возможность применения аппарата в конкретных условиях эксплуатации.

Выпускаемые кипятильники можно разделить на три типа.

Погружные кипятильники

Самый простой, дешевый и давно известный тип устройств для кипячения. Предназначены для получения кипятка в самых малых объемах. Фактически используются для того, чтобы вскипятить не более 1 литра воды, то есть 1 – 2 кружки.

Основная модель представляет собой металлическую нагревательную спираль с кабелем подключения к источнику электричества. Спираль опускается в емкость с водой и вынимается по окончанию кипячения.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Обычный погружной кипятильник

Мощности имеющихся в продаже кипятильников – от 500 до 1500 ватт, редко больше. Применение погружных электрокипятильников большей мощности вряд ли оправданно. Потребляемый ток от сети 220 вольт не превышает 10 ампер. Производительность таких устройств невелика. Чтобы вскипятить 0,5 – 1 литр может потребоваться от 5 до 10 минут для 500-ваттного прибора. Но для разового кипячения 2 литров уже нужен электрический кипятильник, имеющий мощность 1,5 киловатта.

Выпускаются и модели в автомобильном варианте – с питанием постоянным током 12 В или 24 В, и снабженные штекером для гнезда автомобильного прикуривателя.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Погружной кипятильник с автомобильным штекером

Он, конечно, удобен для автовыездов на природу, но его производительность еще меньше. Потребляют такихе модели обычно 120 Вт, и для получения 0,5 литра кипятка может потребоваться более 10 минут.

Варианты совмещения маломощного нагревательного элемента с небольшим объемом (0,5 – 1 л) для воды зачастую называют «кипятильник-кружка». Но правильнее будет считать это устройство мини-чайником.

Преимущества

  • Малые размеры. Его можно возить с собой в путешествия и воспользоваться там, где другие нагревательные устройства отсутствуют.
  • Невысокая стоимость

Недостатки

  • Малая мощность и производительность
  • Помимо самого нагревателя нужна еще посуда, в которую он погружается
  • Отсутствие у большинства моделей каких-либо защитных функций
  • Пожароопасность
Читайте также:  Как подключить трансформаторы чтобы увеличить мощность

Наливные кипятильники

Основной особенностью этого типа мощных устройств является то, что они не подключаются к водопроводной сети. Воду в них приходится наливать вручную или с использованием примитивных насосов. Выпускаются они с объемами нагреваемой воды от 5 до 40 литров, что позволяет применять их как в промышленных, так и в бытовых условиях. Но наиболее эффективно их применение в небольших точках питания – кафе, барах. Удобны также для общего пользования работниками небольших фирм. Запитываются они от электрической сети напряжением 220 вольт.

Мощность нагревательных элементов в разных моделях – от 1 до 3 кВт, что соответствует потребляемому току 5 – 15 ампер.

Для достижения производительности 30 л/час необходим нагревательный элемент мощностью в 2,5 — 3 кВт.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник на 3,2 кВт и производительностью 30 л/час

Производительность кипятильников мощностью 1 – 1,5 кВт почти не указывается в их характеристиках. Но, обычно она не превышает 15 – 20 литров в час.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник мощностью 1,15 кВт

Большинство таких агрегатов работают по принципу «термопота», то есть после нагрева воды до требуемой температуры они поддерживают температуру всего объема в заданном диапазоне. Они снабжены терморегуляторами для выставления различных уровней температуры. Защитные устройства предотвращают работу аппарата при малом количестве воды.

Одной из разновидностей является электрический кипятильник гейзерного типа для заваривания чая или кофе. Внешне они почти ничем не отличаются. В гейзерных моделях установленное в верхней части ситечко обдается горячим паром от кипящей воды. Этот способ применяется для сортов кофе и чая крупного помола.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Наливной кипятильник гейзерного типа

Преимущества

  • Мобильность. То, что аппарат не привязан к водопроводу, позволяет его использовать вне помещений. Достаточно наличия сети в 220 вольт.
  • Экономность. Относительно небольшое потребление электроэнергии и отсутствие необходимости постоянной работы нагревательных элементов.
  • Небольшая стоимость среди приборов промышленных типов

Недостатки

  • Ручной долив воды. Надо следить за уровнем воды в устройстве и откуда-то брать воду и доливать в емкость.
  • Невысокая производительность. Но для заведений с числом посетителей 20 – 30 человек они вполне эффективны.

Проточные кипятильники

Главное отличие – постоянное подключение электрокипятильника к водопроводу, поэтому их еще называют кипятильниками постоянного действия. К этому типу относятся самые мощные и производительные промышленные варианты. Они способны обеспечивать постоянное наличие горячей воды в больших объемах – до 100 литров в час и более. Основное применение – крупные предприятия общественного питания и другие общественные организации, обслуживающие сотни людей.

Читайте также:  Тнвд не развивает полной мощности

В таких системах автоматика следит за наличием воды в нагревателе. При использовании готового кипятка происходит автоматическое пополнение объема и возобновление процесса нагрева. Должен быть предусмотрен слив образующегося конденсата.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Примерное устройство проточного кипятильника

Современные модели работают по принципу ступенчатого нагрева. До максимальной температуры нагревается часть объема в отдельном баке, из которого и забирается для использования. Такой режим приводит к экономии электроэнергии и не допускает многократного кипячения. Применение смесителя в выпускном кране позволяет разбавлять кипяток холодной водой.

Выпускаются как в настольном варианте, так и в стационарном настенном исполнении.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный настенный кипятильник на 5 л мощностью 12 кВт 380 В и производительностью 110 л/час

Есть модели с подключением к электросети 220 вольт, но наиболее мощные требуют 3-фазной сети напряжением в 380 вольт. Нагревательные элементы потребляют от 5 до 20 кВт. Такие мощности требуют наличие тока в десятки ампер. Бытовая электропроводка не всегда может пропускать такие токи.

Но есть и проточные мини-нагреватели с емкостью в 3 – 10 литров. Очевидно, что нагревать 5 литров воды могут и более дешевые наливные кипятильники. Выбор именно проточного типа с такими объемами обуславливается удобством их применения. Несмотря на малый объем и мощность 2 — 3 кВт он может обеспечить кипятком до 20 литров в час при отсутствии каких-либо забот с доливом. Преимуществом таких небольших приборов является подключение к сети питания в 220 В.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный кипятильник с объемом 3 литра и мощностью 2 кВт 220 В

Но для достижения производительности в много десятков литров в час мощности нагревателей должны быть не менее 10 кВт. Например, проточный кипятильник мощностью в 13 кВт производит до 120 литров кипятка в час.

А один из самых производительных – 180 л/час – потребляет 19,2 кВт энергии.

Читайте также:  Какая будет сила тока при мощности 1 квт

Такие устройства подключаются только к трехфазной сети в 380 В.

Потребление энергии у разных видов кипятильников

Проточный кипятильник производительностью 180 л/час и мощностью 19,2 кВт 380 В

Преимущества

  • Большие объемы и высокая производительность
  • Отсутствие ручного долива
  • Полная автоматизация всего процесса нагрева и кипячения. Поддержание уровня воды, заданной температуры, слив избыточных порций, отключение в аварийных ситуациях – всё обеспечивается соответствующими системами автоматики.

Недостатки

  • Необходимость подключения к промышленным электросетям
  • Большой расход электроэнергии
  • Дороговизна

Источник

Расчет и подбор электрокипятильника

В максимальный час нагрузки количество горячей воды для приготовления кофе – ­­­­3,125 дм 3 , для приготовления чая 3 дм 3 за 1 час максимальной загрузки зала.

Продолжительность работы кипятильника рассчитываем по формуле

где V р — расчетная вместимость аппарата, дм 3

V ст – вместимость стандартного аппарата, выпускаемого промышленностью , дм 3 /ч

Например: подбираем кипятильник КНЭ -25 М,

Коэффициент использования аппарата: η= 0,24 /1,2=0,204 = 1 шт

Расчет и подбор плиты

Жарочную поверхность плиты, используемую для приготовления всех видов блюд определяют как сумму жарочных поверхностей, используемых для приготовления отдельных видов блюд. К полученной жарочной поверхности плиты прибавляют 10 % на неплотности прилегания функциональных емкостей и мелкие неучтенные операции.

Площадь жарочной поверхности плиты (м 2 ), используемой для приготовления данного блюда, рассчитывают по формуле:

где n – количество наплитной посуды, необходимого для приготовления данного блюда за расчетный час, шт;

f – площадь, занимаемая единицей наплитной посуды или функциональной емкости на жарочной поверхности плиты;

φ — оборачиваемость площади жарочной поверхности плиты, занятой наплитной посудой или функциональными емкостями за расчетный час.

Жарочную поверхность плиты, используемую для приготовления всех видов блюд, определяют как сумму жарочных поверхностей, используемых для приготовления отдельных видов блюд

Общую жарочную поверхность определяем по формуле F= 1,1· F р, а количество по формуле n=F/F ст.

Расчет приведен в таблице 25

Таблица 25 — Расчет площади плиты электрической

Наименование изделия Количество блюд за расчетный период Тип наплитной посуды Вместимость посуды Количество посуды Габаритные размеры,мм Площадь единицы посуды, м 2 Продолжительность тепловой обработки Оборачиваемость Площадь жарочной поверхности плиты, м 2
Итого

Выпекание изделий можно осуществлять в электродуховых шкафах электроплиты.

Источник