Давно бродит мысль сделать хитрую электроплитку на дачу, потому как нужной в продаже не нашел.
Все имеющиеся на основе чугунной конфорки имеют ступенчатое переключение мощности, а плитки с ТЭНом после установки на них ведра с водой почему-то деформируются и греть кашу не хотят Ну и регулировка у них осуществляется биметаллической пластиной, что в XXI веке несколько архаично.

Конструктивно это все предполагается встроить в столешницу, естественно, не в саму ДСП, а вырезать в ней отверстие для плиты 400*400 из керамогранита и установить на эту плиту собственно чугунную конфорку ЭКЧ-220-2,0/220 (т.е. диаметром 220 мм, мощностью 2 кВт). Конфорка имеет четыре вывода спиралей, если закоротить 1-2 и 3-4, то как раз получим все 2 кВт мощности. Мощность регулируем пропуском нужного количества периодов.

Если внутрь конфорки (а разбирается она легко, пока новая, кстати, это неплохо сделать и проверить, чтобы провода были нормально изолированы - все-таки отечественное производство), так вот, если внутрь конфорки вмазать термопару поближе к центру, то можно будет измерять температуру. Например, можно подогреть кашу градусов до 60. У меня в микроволновке Панасоник есть такая функция, но покупать на дачу микроволновку за 12 тысяч... да и ведро с водой туда все равно не влезет.

Кроме нагрева до определенной температуры можно еще сделать функцию автоматического выключения чайника. Всем хороши китайские электрочайники, кроме одного - вода из них воняет. Пластмасса такая. Я не обращаю внимания, а вот мои родственники нос воротят. Даже металлические электрочайники (боши и прочие тефали) им воняют. В общем, это не техническая проблема, поэтому не стану детализировать, а скажу вот что. Как происходит процесс нагревания воды? Сначала температура растет до ста градусов (при н.у.), а потом вода начинает кипеть и пока вся не выкипит - температура расти не будет. Конечно, температура конфорки будет выше ста градусов, потому что энергия частично рассеивается стенками чайника. Но то, что она в течение какого-то времени (пока не выкипит чайник) будет стабильна - это факт.

Удельная теплоемкость воды равняется 4,2 кДж/(кг*К). Сейчас температура воды [например, в Неве] 10 градусов по Цельсию. То есть, чтобы нагреть килограмм воды до кипения, нам понадобится 378 кДж. Если мы поставим на конфорку чайник 2,5 литра, то для его закипания потребуется 945 кДж. Предположим, у нас нет потерь на излучение, тогда за одну секунду конфорка передает воде 2 кДж тепла, таким образом вода закипит за 472,5 секунды. Почти восемь минут. Учитывая потери - все десять. Значит, нагрев воды происходит со скоростью один градус за семь секунд. И, стало быть, если температура системы конфорка-чайник с водой не выросла за минуту почти на 10 градусов, значит, водичка уже закипела и температуру конфорки можно снижать до температуры до 62 или 95 градусов по Цельсию (смотря какой чай вы любите, зеленый или черный).

Индикацию я предполагаю на светодиодных семисегментных индикаторах. Почему не HD44780 - ну как-то у электроплитки использовать ЖК некузяво, сдается мне, что 7-сегментный трехразрядный светодиодный индикатор подойдет куда лучше по защите от термических воздействий.

Управление, допустим, три кнопки: убавить, добавить, режим.

Функции управления:

1. При включении в сеть и отсутствии нажатия на кнопки в течение 5 секунд система переходит в режим регулирования мощности, на выходе 100%. То же самое происходит при выходе из "спящего" режима при нажатии любой кнопки. Вариант: при включении (выходе из "спящего" режима) при нажатии кнопки "убавить" устанавливается 75% мощности, "добавить" - 25%.

2. Нажатиями кнопки "режим" в любой момент времени последовательно переключаются режимы "нагрев до температуры" - "нагрев до кипения" - "регулирование мощности".

3. Регулировка мощности и температуры возможна в любой момент времени при соответствующем выбранном режиме. Регулировка мощности осуществляется с шагом 5% (пропуск одного из двадцати периодов). Регулировка температуры - вот тут вопрос. В принципе, достаточно нескольких шагов: 60, 90, 100, 150, 200 и 250 (последнее - для любителей жарить в кипящем масле). Можно сделать от 50 до 150 через 10 градусов, а 200 и 250 вообще не делать, т.к. жарка процесс такой, что далеко от сковородки не убежишь и надолго ее не оставишь.

4. Режим "нагрев до кипения" - самый хитрый. Так-то все понятно, включаем на полную, измеряем температуру, считаем минуту, снова измеряем и так повторяем, пока следующее измерение не будет больше какой-то величины и при этом разница с предыдущим не составит менее 10 градусов. Вот эту вот "какую-то величину" можно калибровать длинным нажатием кнопки "режим" в момент визуального наблюдения закипания чайника.

Вот такие соображения по функционалу. А теперь самое сложное (и практически невозможное для меня, не специалист) - реализовать это все схемотехнически и программно. Надеюсь, глубокоуважаемые коты заинтересуются. Может, кому тема на курсовик нужна или тоже любит чаю попить и чайники пожечь

Мой друг делал регулятор на металокерамику для четырех комфорок
Он использовал четыре регулятора для освещения, установ на куске деревоплиты, отлично работает ни кто не жалуется

Очень долго читал предложение Автора, за это время вскипел Китайский чайник :)) Если начну изобретать велосипед(плиту),последние волосы покинут мою бедную голову. Вывод следующий: чугунная конфорка греет не очень и остывает долго(Инерция нагрева чугуна - автору учесть надо и эти потери мощности). Второе: Как конфорка, так и чайник(ведро, кастрюля,сковорода) имеют не идеально ровную поверхность(особенно отработавшая какой то срок), а значит "ужасно" плохой тепловой контакт(потери дикие). Для уменьшения потерь драгоценной энергии придумали нагрев инфракрасными лучами(стеклокерамика), стало лучше, но для черных поверхностей. Затем придумали прямой нагрев воды(электрочайник) - тепловой контакт идеален(вода все неровности заполняет).(Что бы чай из Китайского,Европейского и прочих чайников не вонял - надо мыть его почаще :)) Не надо нос воротить - мыть надо). Придумали нагрев и микроволной и индукцией. Ну куда ещё и нам изобретать.?
А по поводу терморегулятора на основе биметалла - Автор зря обижается=чем проще, тем надёжнее. А электроника? Отдашь за неё штуку баков и сгорит на следующий день после гарантии. Я не против прогресса, но и старое, надежное отбрасывать ни к чему.
Знаете как среднестатистическая домохозяйка обращается с "крутым" электронным управлением на кухне? Она всегда работает на одной программе, Никогда и ничего не регулирует. Как правило ставит на самый быстрый нагрев, остальные режимы - по боку! Чем проще управление, тем лучше.
А автору посоветую подумать о таком девайсе:(кухонном) газом запахло на кухне - автоматика перекрывает газовую магистраль и отключает электричество. И этот девайс внедрять везде и повсеместно, где газовое оборудование. Чтобы НИКОГДА не взрывались дома! Вот где польза "зарыта"(Почему не делают до сих пор, ума не приложу?)

Экскурс в историю Чайника впечатлил, однако ответа на вопрос – как быстрее/экономичнее/лучше всего нагреть электричеством ведро воды – к сожалению он так и не содержит

Мысли shai27 об совроеменной электроплите мне показались очень интересными.
Пока что я делал только регуяторы мощности, но не по числу периодов, а по длительности импульса включения- от 1 до 99%
Бригадир правильно заметил об инерционности конфорок, так что зависимость температуры и мощности будет существенно нелинейной- придётся подбирать её экспериментально.
А вот мысль встроить термопару внутрь конфорки мне кажется не очень правильной- надо её нав поверхность конфорки, в зону контакта с нагреваемым объектом.

Сэр, только как то некрасиво термопару пихать между сковородой и конфоркой. Да и молоком залить может.

Ну и что? От этого термопара работать перестанет? а если она в защитном чехле?

Сэр, я так понимаю:кто конструировал плиту не настолько глуп, чтобы ставить термопару наверху(на виду и незащищенную). Термопара и с обратной стороны неплохо работает и все условия безопасности выполнены. Обьясню подробнее: к термопаре надо тянуть пару проводов - как? По варочной поверхности(гы-гы). Второе: её надо защитить от пальчиков пользователя и всяческих жидкостей - как? Пластику тут делать нечего, металлом тоже не зальешь... Ну...? Жду обратных предложений, или всё же согласимся?

Бригадир, Вашу энергию да в мирных целях!
Температуру измеряет термопара- точка сварки двух проводников. Её размеры не превышают 1 кв. мм. Все остальные провода в процессе измерения не участвуют. Вот этот кончик -термопару и надо вывести на поверхность. Можно и зачеканить его в металл конфорки.

всем привет, если кому интересно, то касательно сказанного выше:

можно конечно заморочится на установку термопары, естественно в чехле, по центру, подпружиненным снизу для обеспечения теплового контакта с дном посуды и теплоизолированным от нагревательного диска. Как говорится хотите мерять температуру дна посуды, пожалуйста.

По поводу регулирования мощности числом периодов - собирал такой регулятор, всё хорошо, но в момент включения нагрузки в сеть возникает просадка напряжения сети и когда нагрузка отключается напряжение возрастает, в результате ощутимое мерцание освещения.

Стоит помнить о том, что в сельской местности в розетках редко 220 (по крайней мере у меня на даче 200 В это очень хорошо) - это к соображениям о выходной мощности

Стоит рассмотреть возможность и экономическую целесообразность применения балоннго пропана (у меня дача жилая и организованно так: приготовление и разогрев пищи газом, кипяток из самовара, его по газете можно за 300р купить нормальный нулячий советского производства, самое главное смотрися за столом:), раньше воду грели на простой спиральной электроплитке, на прошлой неделе запустил в работу водопровод и накопительный нагреватель, планирую прикупить микроволновку туда, чтоб посуды меньше мыть)
такая система позволяет при отсутствии электричества хоть разогреть чё нибудь поесть.

В плане использования электроэнергии целесообразным считаю печи индукционного нагрева

Просадка напряжения- от плохой электропроводки. Желательно медь сечением не менее 2,5 мм кв
Газ, конечно, хорошо, но у нас речь об электроплитке.

у меня на даче, например силова 4квадрата алюминь, но толку если сеть тухлая, в гараже просто собирал и настраивал этот регулятор а у меня весь свет ЛБ - 40 (там у меня силовая 10 кв медь многожильный, до 50А, 4 кВт муфелка даёт просадки при включении) им просадки пофиг. Привёз его на дачу и..... короче настроение резко упало(в гараже у меня силовая 10 кв медь многожильный, до 50А, 4 кВт муфелка даёт просадки при включении)

Читал-читал, и, честно говоря, не понял, об чем проблема? И об чем тема?



Почему вы думаете, что не делают? И почему вы думаете, что это в 100% случаев целесообразно?



Фигня. ОС все прожует, и нелинейность, в общем-то, тоже.

Я последние лет десять разными электроплитками пользовался, от древних с открытой спиралью и до стеклокерамики (собственно, та же спираль, только закрытая стеклом). Чугунная устраивает более всего. Инерция нагрева не означает потери мощности, все это тепло потом в посуду и отдастся (суп дольше останется горячим). Теплоемкость чугуна в восемь раз меньше, чем у воды.



Еще бы он не окислялся... Ну в общем, не про биметалл речь



"Крутое" электронное управления на кухне использовать буду я, а не среднестатистическая домохозяйка И опыт есть, дома печечка стоит panasonic nn-cs596szpe. Конвекция, разогрев с паром. Но на дачу такую не потащу, сопрут. Как сперли баллоны с газом. А цена у нее... Зато пирожки вкусные выпекаются и перловка варится - пальчики оближешь. Ладно, сорри за флуд и оффтопик =)



Вообще современные плиты перекрывают подачу газа, если огонь погас. Утечка из магистрали не происходит спонтанно. Тем не менее, сигнализаторы производятся. Например, http://www.armagaz.ru/item.php?pid=4&gid=505

Вот по причине инерционности (а теперь ставим сверху ведро воды - какая она станет?) регулировать мощность пропуском части периодов мне кажется более правильно. Тем более, что в момент перехода через ноль и помехи примерно равны нулю .



Ну конструктивно в этом нет ничего сложного. Конфорку ЭКЧ можно запросто просверлить в середине, там она достаточно тонкая и спирали нет. Вставляем туда термопару и замазываем печным герметиком (он с наполнителем из окиси кремния, выдерживает нагрев до 600 градусов и теплопроводность имеет достаточную).

автор, воду лучше греть в ведре с крышкой и ведро надо покрыть теплоизолятором (заодно и электрически изолирует)
как-то мы в аське с одной бабой устроили эксперимент по вычислению кпд чайника у нее на работе
оказалось 70%

по поводу плиты
самый высокий кпд у индукционной
при мощности в 2квт 2 литра закипают минут за 5
свою одноконфорочную я купил за 50 евров
щас их можно взять за 30

в центре стоит терморезистор и соединен термопастой со стеклокерамикой
есть режим регулировки температуры от 60 до 240, но даже на 100 градусах не держит, большая инерция

есть время и таймер на 2.5 час + защита от выкипания и отсутствия нагрузки

смысл индукции в нагреве самого дня посуды, я еще кладу лист бумаги под кастрюлю для уменьшения теплоотдачи
вобщем года 2 я ее юзаю и доволен
лучше стеклокерамики у родителей

плюс такой плитки еще в том, что она работает в пределах 190-250в и самое дорогое в ней - 2 выходных полевика и хороший высоковольтный кондер в колебательном контуре

зы
сам имею 596 или 597 панас, но на практике оказалось, что только грею суп и выбираю все руками
с посудомойкой такая же херня - из 5 программ выбираю только 50 градсов на 2.5ч
после этой автоматики остаются прилипшие остатки, так что ручной выбор рулит

Задача не в том, чтобы постоянно греть ведра воды. Это проще сделать ТЭНом киловатт на пять или больше.



Да пес с ним, с КПД. Я не собираюсь экономить электричество.

Ладно, я так понял - идея не прижилась. Пошукаю в другом месте
Все равно спасибо.

Сэр, знаю как выглядит термопара. Речь не об этом. Речь о том, где устанавливать термопару.(Вы сами предложили сверху конфорки). Я же утверждаю: был бы смысл в этом, так бы и делали. Но... нет разницы, где мерять температуру конфорки, а вот установка снизу = защита от жидкости, электрическая безопасность и удобство подключения проводов(проводка скрыта). Можно в конфорке просверлить отверстие по центру, замазать термопару. В плане ошибок измерения - толку никакого, замазка от эксплуатации потрескается, всё молоко убежит через эту дыру на термопару, провода и т. п. Последствия очевидны(трах-тибидох -хрясть!). Ну и кому это надо? Если Вас интересует измерение температуры в сковороде, кастрюле(меня больше вкусный борщ интересует )? То любая опытная повариха без приборов лучше знает, что борщу требуется: показания термометра или поджаренный лук Она по "булькам" видит нужную температуру или по шипению жареной картошки.(это Вам говорит повар/кок 4 разряда,бывший конечно).

Отвечаю на критику.
Пухичу.Фигня. ОС все прожует, и нелинейность, в общем-то, тоже. Пока она будет пережёвывать, суп выкипит.

Регулирование нагревательного элемента путем времени его включения-длительностью импульса включения- ничуть не хуже, чем пропус числа периодов, но схемотехнически гораздо проще. Влючение припереходе через нуль там тоже организовано, так что помех нет..

Бригадиру- можно бы придраться к фразе по "булькам" видит нужную температуру , но не буду спорить с квалифицированным поваром., знаете ли, я тоже люблю вкусно поесть..
Мы еще не дошли до изготовления опытного образца, так что вопрос о месте установки термопары остаётся открытым.

Сэр, ну не обижайся(я безвредно шучу). Просто прикрутить термопару или термостат(биметаллический) к низу конфорки ну намного проще, чем городить "огород" с установкой поближе ко дну той же кастрюли. Ну никакого смысла нет. Конфорка греется ВСЯ(и сверху и снизу) практически одинаково(разница в полградуса никого не интересует.) А мерить текущую температуру щей тоже бессмысленно.(тем более воду в ведре, если помыться - руку сунул и проверил, достаточно ли согрелась). Если Вы хотите по научному(с точными измерениями)готовить пищу или греть воду с точностью 0,5 градуса, то увы... Всё равно без опытного повара получиться полная фигня(сверху сырое, снизу сгорит или ещё какая нибудь бяка вылезет). Тогда уж давайте динамометром измерять силу забивания гвоздей в стену (Артёма вспомнил - он меня добил своими микронами ширины дорожки на плате: измерь, да измерь А мне это надо? Между ног микрухи проходит, не замыкает и ладно).
В общем: срочно требуется организовать НИИ исследования варки щей Загрузим товарищей учёных на 3 пятилетки!!! этой важнейщей для страны проблемой.