Все ли современные электрические плиты имеют «бинарные» нагревательные элементы?

16

Я заметил, что горелки некоторых или всех электрических плит нового стиля, которые имеют плоскую поверхность, имеют своеобразное свойство. Кажется, что они не способны работать при постоянной низкой температуре, вместо этого они периодически достигают высокой температуры в течение коротких или более длительных периодов времени. Эти печи не были, насколько я понимаю, по сниженным ценам. Они не индукционные печи, но, кажется, имеют встроенный в материал элемент, который образует эту часть верхней части печи.

Это общая тенденция в новых печах? Сложно ли найти электроплиты, которые работают «по-старому», снабжая постоянную температуру? Есть ли преимущество в том, как работают эти новые печи? Казалось бы, трудно или невозможно готовить разнообразные блюда на таких приборах.

созерцаемое
источник
6
Просто с инженерной точки зрения - то, что вы называете «двоичным», часто называют «рабочим циклом». (где рабочий цикл может либо описывать процент времени, потраченного на это, либо продолжительность его работы в течение определенного периода времени)
Joe

Ответы:

24

Горелки практически на всех электрических плитах являются бинарными в том смысле, что они либо полностью включены, либо полностью выключены. Было бы более дорого и менее энергоэффективно использовать электронику, которая непрерывно изменяет ток, протекающий через электрический элемент, и это не сделало бы существенной разницы в поведении температуры на варочной поверхности. Вместо этого электрические плиты используют биметаллический переключатель, который является относительно простым способом иметь схему включения / выключения с переменным временем включения / выключения. Для создания постоянного нагрева все электроплиты используют материалы, которые являются плохими проводниками тепла между электрическим элементом и поверхностью посуды, чтобы сдерживать огромные колебания температуры на элементе и производить очень устойчивый нагрев на поверхности готовки.

Разница, которую вы видите между электронагревательными нагревательными элементами и стеклокерамическими варочными панелями, состоит в том, что в электрических катушках есть внутренний нагревательный элемент, затем толстый керамический слой, за которым следует внешний слой металла. Сам элемент нагревается в двоичном режиме, но все, что вы можете наблюдать, это нагрев после того, как буферизация керамического слоя компенсирует большие колебания в элементе (то есть внешний металл светится довольно постоянно, когда нагревается). В стеклокерамической варочной панели, поскольку буферный слой (стеклокерамическая поверхность) является полупрозрачным, вы видите фактическое свечение элемента (часто это инфракрасная лампа вместо резистивного провода), поэтому вы просматриваете небуферизованный нагрев шаблон. Если бы у вас была прозрачная катушка, вы бы увидели те же схемы включения / выключения в печи, что и в стеклокерамике.

Следовательно, если вы измеряете температуру поверхности стеклокерамической варочной панели, вы должны увидеть довольно постоянную температуру.

timmyp
источник
3
Я не думаю, что это будет на самом деле сложно (некоторые силовые триаки должны быть в состоянии это сделать, я считаю), просто дороже и менее эффективно (больше тепла выбрасывается в комнату по сравнению с горшком), и, вероятно, без пользы так как температура уже усредняется тепловой буферизацией.
Дероберт
Спасибо за объяснение! Я обновил ответ, чтобы отразить это.
Тиммип
Это довольно информативно. Возможно ли, что некоторые новые печи не используют адекватную буферизацию? Кажется, что вода кипит сильнее, когда горят элементы / лампы / волшебные красные круги.
интуитивно
1
Это возможно Еще одна вещь, которую следует учитывать, состоит в том, что, поскольку поверхность прозрачна, при включении элемента, вероятно, возникает дополнительный лучистый нагрев. Я попытался включить свою стеклокерамическую плиту и почти сразу почувствовал тепло на высоте 2-3 фута над горелкой, так что я думаю, что это довольно ясно означает, что есть достаточное количество лучистого тепла, которое может вызвать более быстрое кипение. Кажется, что они могли бы легко решить эту проблему, просто покрыв нижнюю часть стекла черной краской. Интересно, желательно ли дополнительное излучение тепла, или, возможно, краска просто не будет эстетически приятной.
Тиммип
@timmyp относительно последнего предложения вашего ответа, я могу оспорить это. Легче, чем пытаться держать термометр над источником лучистого тепла, это кипятить немного воды. Если вы возьмете сковороду, которая покрывает весь элемент, и добавите 1/2 дюйма (или 1 см) воды, вы сможете четко увидеть рабочий цикл. Как только вода закипит, вы можете увидеть всплеск активности при кипении. Вы также сможете увидеть горячие точки на вашей плите, потому что часть воды будет кипеть, а часть может быть совершенно неподвижной. Даже с чугуном (лучше сохраняет тепло) вы можете увидеть разницу.
Escoce
2

Чугунная конфорка типа «старая школа», а также тип стеклокерамической варочной панели, непосредственно полученной из этой конструкции, контролируют выходную мощность, а НЕ температуру, хотя более мощные модели имеют биметаллический переключатель, чтобы предотвратить саморазрушающий перегрев ( где-то выше 300 ° C IIRC, это не удержит вас от разжигания жира и, скорее всего, не предназначено). Такое управление осуществляется за счет использования более одного фактического нагревательного элемента внутри пластины и включения только выбранного набора нагревательных элементов для заданной настройки, а также использования последовательных цепей для достижения более низкой мощности. Это не бесступенчато, обычно такие печи имеют 3 или 6 ступеней (см. Http://www.herd.josefscholz.de/7Takt/4_und_7_Takt.html для всех электрических деталей - немецкий язык, но полная схема).

Поэтому, если вы ищете «небинарную» печь, ищите модели (часто недорогие), которые имеют фиксированные шаги в своих настройках нагрева.

Реальные реостаты никогда не будут использоваться, поскольку они сами будут генерировать ЗНАЧИТЕЛЬНОЕ отработанное тепло при работе; Лучшей вещью, которую можно использовать для бесступенчатого управления выходной мощностью, была бы схема TRIAC, похожая на светорегулятор - такое может быть нечасто найдено, потому что его трудно / дорого построить (для мощности, достигающей 2 киловатт, по сравнению с несколькими десятками до сотен ватт). при освещении!) на этом уровне мощности, не создавая большого количества радиопомех и проблем с качеством электроэнергии (диммеры света известны тем, что они уже известны).

Недостаток старого чугунного типа заключается в том, что он очень медленно реагирует на управляющие воздействия, преимущество заключается в том, что можно использовать посуду с тонкими стенками (что позволяет очень БЫСТРО контролировать температуру, снимая и выключая варочную панель, или даже используя другую холодная конфорка как теплоотвод!) так как сама конфорка представляет собой большой тепловой буфер и выходная мощность действительно постоянна.

rackandboneman
источник
-2

Со ссылкой на первое утверждение, что электрические нагревательные элементы используются для поддержания постоянной температуры по сравнению с сегодняшним, четко видимым, включенным, выключенным циклом нагрева. Более старое использование manfgr для создания элементов управления с реостатами, которые позволяли пользователю регулировать поток электричества, таким образом, контролируя количество электричества, используемого для генерации тепла в элементе. По сравнению с сегодняшним (дешевым) методом вырезания реостата и с помощью исторических экспериментов, система управления использует «синхронизированное» время, чтобы генерировать различные температуры. Можно создать электрический элемент, который использует простое включение, выключение на ручке управления и все еще поддерживает постоянную температуру в элементе, но у manfgr, похоже, нет достаточно умных инженеров, чтобы сделать их.

Практические ответы
источник
Или ... буферизация приводит к тому, что температура достаточно близка к постоянной температуре, поэтому им не нужно ничего делать, кроме включения / выключения.
Каскабель
2
Я никогда не видел печь с реостатным управлением (реостат является переменным резистором), однако в старых электроплитах нагревательные элементы состояли из нескольких сегментов. Управляющий переключатель включал бы сегменты в различных комбинациях последовательных или параллельных цепей, обеспечивая постоянную мощность при нескольких фиксированных значениях мощности. Поскольку реостаты являются резисторами, они выделяют тепло. Если вы используете реостат для модуляции нагревательного элемента высокой мощности, сам реостат станет очень горячим.
ElmerCat
Как и первый парень, меня интересует электрическая горелка с постоянным уровнем нагрева, поэтому мы не одиноки, когда требуем возврата нагревательных элементов, состоящих из, как описано ElmerCat, сегментированных элементов. Спасибо за объяснение, Элмер! Кто-то считает, что циклическое включение и выключение элементов является эффективным методом электрического нагрева, а если и так, что циклическое включение и выключение настолько популярны и эффективны, газовые конфорки также должны включаться и выключаться.
1
Электричество - это не газ - это более эффективный цикл электричества, поскольку вы не можете ограничить «поток» электричества, не добавляя какую-либо другую нагрузку (то, что потребляет энергию, например резистор). Импульсное питание позволяет отправлять только 30% энергии (по сравнению с работой в режиме полного рабочего дня) без необходимости сбрасывать 70% энергии в другом месте.
Джо
Вы все еще можете купить электрические плиты старой школы, если хотите ... @ Джоэ многоэлементные системы не нуждаются в езде на велосипеде. Но да, реостат был бы худшим выбором. Либо вы выполняете цикл, но делаете это намного быстрее (в основном в миллисекундах - это то, что более или менее делает схема TRIAC), либо вам понадобится инвертор или переменный трансформатор (слишком много хлопот).
rackandboneman