Ремонт газовых плит, электроплит и духовок

Глава 1. Основные понятия.

1-1. Основные функции.

В своей основе печи и варочные панели довольно простые устройства. Технически, все что они делают - это развивают высокую контролируемую температуру в конкретных местах, в целях передачи тепла к еде и приготовления ее.

Важные слова здесь – «высокая» и «контролируется». Эти два требования ставят конкретные задачи перед конструкторами и сервисной службой. И это необходимо потребителям этой бытовой техники, которая могут делает жизнь проще для них, но одновременно делает жизнь сервисной службы труднее.

Например, когда вы говорите о контролируемой температуре, вы не только говорите о сохранении температуры в пределах определенного диапазона при нагреве еды, но также о контроле по времени, когда необходимо остановить передачу тепла еде. Так что может иметься таймер в цепи печи, чтобы запустить и остановить ее. В некоторых моделях имеется самостоятельная функция очистки, это означает, что температура в печи увеличивается до чрезвычайно высокого уровня (около 500 градусов), и остается там на некоторое количество времени, а потом отключается. Вам нужны особые органы управления и механизмы обеспечения безопасности, чтобы справиться с этой температурой.

Другое важное слово – «высокая температура». Вам нужно использовать мощные источники энергии для развития высоких температур. Если эти источники энергии жестко не контролируются, то в результате может буквально случиться катастрофа. Например, перед тем как открыть клапан газа на горелку, вы должны убедиться, что источник возгорания работает.

Если это не так, то вам конечно не хочется чтобы газовый клапан запустил кучу несгоревшего газа в духовку или на кухню. Мы говорим о опасности взрыва! Разработаны механизмы безопасности, чтобы предотвратить это.

Одна из самых удивительных коллекций, которую я когда-либо видел, расположена в компании по производству компонентов для бытовой техники в Санта-Розе, Калифорния. Это огромное количество электрических варочных поверхностей и газовых горелок, решетки, которые были получены в течение многих лет, с различными вещами расплавленными на них, от детские игрушек, до стеклянных пластин и алюминиевых чайников, и даже алюминиевой скороварки. Если, увидев эту коллекцию, вы не проникнетесь уважением к тепловой и электрической энергии, и не поймете, что имеете дело с мощным оборудованием для приготовления пищи, ничего хорошего не будет. Я полагаю, что там есть какой-то глубокий философский урок в этой коллекции о человеке овладевающим силами природы или что-то вроде того, но метафизика немного выходит за рамки этого руководства, так что давайте двигаться дальше...

1-2. Электрические варочные панели и духовые шкафы.

Большинство электрического оборудования для приготовления пищи использует напряжение 220 В.

В большинстве варочных панелей, нагревательный элемент представляет собой толстую проволоку с достаточным сопротивлением для создания высокой температуры. Обычно это нихромовая проволока, окруженная керамической изоляцией, со стальной оболочкой вокруг керамики. При более высоких параметрах, элемент светится красным светом во время работы. Нагрев происходит в основном за счет теплопроводности, то есть прямого контакта нагревательного элемента с посудой. Круглая плоская поверхность обеспечивает наилучший контакт с плоским дном посуды и поэтому наиболее эффективна при работе.

Сравнительно недавно появились инфракрасные плиты. Они имеют излучающий элемент (что-то вроде очень мощной лампы накаливания) под стеклянной поверхностью. Эти устройства не нагревают кастрюлю или сковороду путем прямого контакта (проводимости) как обычные нагревательные элементы. Они передают тепло за счет излучения, так же, как лампа солнечного света нагревает кожу.

Для поддержания заданной температуры, элемент циклически включается и выключается, как правило, с помощью регулировочного термостата. Есть также переключатели для поддержания фиксированной постоянной температуры, которые изменяют напряжение на нагревательном элементе для сохранения постоянной заданной температуры. Это кнопки или поворотные переключатели с фиксированными настройками, такими как теплый, низкий, средний и высокий. Эти коммутаторы и системы подробно рассмотрены в главе 4.

1-3. Газовые варочные панели и духовые шкафы.

Газовые духовые шкафы используют для выработки тепла сжигание топлива, такого как природный газ, сжиженный газ или пропан. Эти газы, как правило, легковоспламеняющиеся и тяжелее воздуха, и они должны тщательно контролироваться, чтобы предотвратить взрыв.

Различные виды топлива требуют клапанов и горелок с различными размерами отверстий, поэтому при покупке приборов, убедитесь, что у вас будет правильное топливо для использования.

Регулятор давления поддерживает газ, поступающий в печь, на постоянном давлении около 1/6 PSI (1 psi = 6894,757 паскалей), независимо от колебаний давления питающего газа. В плитах или печках, это регулятор давления подает основной газ из коллектора, расположенного под варочной панелью. Поверхность арматуры газовой горелки установлена непосредственно в газовый коллектор. Газ подается по трубам из впускного клапана в различные горелки и предохранительные клапаны, а в некоторых системах и в термостат духовки.

Управление мощностью горения в варочных панелях очень отличается от того, которое применяется в печи. В варочных панелях газовый клапан меняет поток газа к горелке. В печах, газ включен или выключен; горелки периодически включаются и выключаются для поддержания температуры.

Другим важным отличием является то, что когда вы включаете газовую плиту, вы можете сразу увидеть, если она воспламениться. Если это не так, вы выключите горелку и будете выяснять почему. В печах, так как горелка находится внутри печи, вы не можете сразу увидеть зажглась ли горелка. Если она не зажигается, то вы конечно не хотите, чтобы газовый клапан оставался открытым. Несгоревший газ поступает в печь и создает опасность взрыва.

Этим вызваны повышенные требования к зажиганию и безопасности в печах по сравнению с варочными панелями. Плиты используют постоянный контрольный огонь или систему зажигания. Печи используют контрольный огонь, искры, и газовые клапаны безопасности, которые не откроются, если зажигание не произошло. Эти системы подробно обсуждаются в главе 5 и главе 6.

1-4. Самоочищающиеся печи.

В самоочищающихся духовках, температура воздуха внутри духовки поднимется до чрезвычайно высокого уровня (около 500 градусов), остается там в течение определенного времени (обычно 2-3 часа). За то время жара все испепеляет, а потом аппарат отключается. Этим печам требуется таймер для контроля длительности цикла очистки. Конечно, вы не хотите, чтобы температура повысилась гораздо выше 500 градусов, поэтому необходимо дополнительное терморегуляторы и отказоустойчивые механизмы, чтобы предотвратить это.

Вы ведь не хотите открыть его дверцу в середине цикла очистки и получить лицо 500 градусный воздух. При этой температуре существует также риск, что температура печи настолько высока, что она сжигает кислород прямо из воздуха в вашей кухне. Блокировка механизма дверцы духовки предотвращает открытие двери при высокой температуре. Функция самоочистки электрически сблокирована с механизмом запирания дверей, так что функция самоочистки не может быть использована, если дверь не закрыта.

Система блокировки дверей работает в два этапа. Во-первых, это защелка, которая должна быть закрыта, чтобы сигнализировать о вашем «намерении очистить». Затем, когда температура печи поднимается выше примерно 290 градусов, автоматическая система блокирует дверь и предотвращает ручное открывание до снижения температуры в печи ниже 290°С. Автоматические замки на дверях могут быть биметаллическими или на электромагнитах, или, в некоторых машинах стоят низкооборотные электродвигатели (например, 1 об/мин), которые вращаются. В системе электромагнитный замок или двигатель блокируют дверь до тех пор, пока термостат охлаждения не сообщит, что печь можно открыть безопасным образом.

Температура цикла самоочистки находится под контролем одного из двух различных устройств.

Либо в основном термостате духовки есть второй датчик, встроенный в него, либо есть отдельный (для очистки) термостат, со своим собственным датчиком температуры. Зонд обычно встроен в печь через заднюю или боковую стенку, ближе к началу.

Цикл очистки всегда будет управляться через таймер. В некоторых машинах есть фиксированное время цикла очистки, но обычно вы можете установить цикл очистки в течение такого срока, какой хотите. Обычно рекомендуется 2-3 часа.

Самоочищающиеся печи это как правило очень сложные машины. Они имеют много дополнительных механизмов безопасности для предотвращения перегрева и ожогов пользователей. При диагностике этих аппаратов, вы должны использовать схему подключения. Это единственный способ узнать наверняка, какие выключатели и блокировки используются в конкретной системе. См. главу 2 для подробностей.

1-5. Конвекционные печи.

Для того, чтобы понять что такое конвекционные печи, есть несколько принципов которые надо понять, во-первых:

1) Печи добавляют тепла во все, что вы положите в них.

2) Тепло всегда будет перетекать из чего-то с более высокой температурой к чему то с более низкой температурой. Чем выше разница температур, тем быстрее переток тепла.

3) Тепло будет передаваться с одного объекта на другой до тех пор, пока температуры объектов не сравняются.

4) Воздух очень плохой проводник тепла. И очень хороший изолятор.

Давайте поговорим минуту о факторе холода.

Если на улице заморозки, и может звучать смешно, но это не делает тебя холодным. Холодным вас делает отвод тепла из вашего тела, и тепло течет из вашего тела в воздух вокруг вас – это то, что заставляет вас чувствовать холод.

Если ветер не дует, ваше тело передает тепло в холодный воздух вокруг него. Температура воздуха вокруг вашей кожи начинает расти. Скоро у вас будет небольшое «одеяло» относительно теплого воздуха вокруг вас. Поскольку температура воздуха в этом «одеяле» повышается, тепловой поток от вашего тела замедляется. Когда тепловой поток замедляется, ты не чувствуешь сильного холода.

Если дует ветер, воздух прикасается к коже и у него нет шансов нагреться. Ветер постоянно сдувает теплый слой воздуха и заменяет его холодным воздухом. Тепловой поток не замедляется, и вы чувствуете более сильный холод, даже если температура наружного воздуха такая же, как прежде. Мы, люди, относимся к этому, как к фактору холода.

То же самое происходит и внутри печи. Если воздух не перемешивается, тепло подается из воздуха на еду не так быстро, и приготовление пищи идет медленнее. Если воздух движется, тепло передается быстрее и приготовления пищи происходит быстрее.

Все печи имеют некоторое перемещение воздуха внутри за счет естественной конвекции (теплый воздух поднимается вверх, холодный воздух опускается). В конвекционных печах используется вентилятор, чтобы заставить воздух перемешиваться внутри печи, ускоряя процесс приготовления.

Вентилятор выполняет также еще одну функцию в духовке. Температура в печи довольно высока, в которой надо управлять электродвигателем. Если печь в режиме самоочистки, то температура еще выше. Так, вентилятор на самом деле обдувает воздухом сам себя, чтобы сохранить свою работоспособность.

В газовых печах воздух также необходим для горения. Вентилятор нагнетает воздух через горелки. В этой системе имеется устройство называемое «парусным» переключателем. Это выключатель с маленьким металлическим «парусом» который включает его. Воздух от вентилятора замыкает контакты выключателя, когда вентилятор работает. Парусный переключатель подключен последовательно с отопительной системой конвекционной печи. Если вентилятор не работает, то нет само охлаждения и нагрев выключается. Кроме того, в духовке с газовой конвекцией собственно горения не происходит без надлежащего потока воздуха.

1-6. Зонд для мяса.

Некоторые модели печей были построены с зондом для мяса. Зонд для мяса -это просто комбинация термометра и переменного резистора, называемая термистором, который втыкается в мясо, которое вы готовите. Сопротивление термистора изменяется в зависимости от температуры внутри мяса. Когда мясо достигает определенной внутренней температуры, термистор достигает определенного сопротивления, и звучит зуммер, или печь начинает циклически включаться и выключаться для поддержания температуры.

Чтобы уменьшить опасность поражения током, как правило, мясные зонды подключаются к низкому напряжению (12 вольт) от цепей управления. Для получения 12 вольт от 220 вольт питания, необходимы трансформатор, а также дополнительные схемы для защитных функций, и т.д.

1-7. Гриль.

В гриле малооборотный двигатель 220 вольт вращает мясо во время его приготовления. Если на двигатель с низким уровнем мощности в свою очередь, повесить более десяти несбалансированных фунтов дичи, то возможно потребуется некоторая механическая помощь, чтобы стронуть привод двигателя.

Содержание

Данное практическое руководство составлено по публикациям сайта
"Ремонт бытовой техники своими силами"

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.