Электронагревательные приборы
Нагрев за счет проводников высокого сопротивления подчиняется закону Джоуля – Ленца. При этом могут использоваться электронагревательные элементы открытого, защищенного и закрытого типов. В открытых нагревателях электронагревательный элемент изоляции не имеет; в защищенных – проводник закрыт изоляцией (керамические бусы, слюда и т. п.); в нагревателях закрытого типа проводник, в котором выделяется тепло, полностью изолирован от внешней среды и является несменным.
Приборы с инфракрасным нагревом содержат проводники высокого сопротивления, максимум излучения которых приходится на область спектра с длиной волн от 0,76 до 3 мкм (инфракрасная зона). Используют данный вид нагрева в грилях, электрокаминах.
Индукционный нагрев основан на излучении джоулевого тепла и вихревых токов, возникающих в обмотках трансформатора броневого типа. Эти нагреватели имеют температуру до 500 °C, они дорогие, но обеспечивают высокую безопасность. Данный вид нагрева применяется в приборах, осуществляющих нагрев воды (в кипятильниках; ранее применялся в стиральных машинах как электробезопасный способ нагрева).
Высокочастотный (микроволновой) нагрев используют в приборах для тепловой обработки пищевых продуктов. Принцип работы высокочастотных нагревателей сводится к следующему: магнетрон (высокочастотный генератор) излучает высокочастотные электромагнитные волны (2300–2700 МГц), которые через волнопровод попадают в рабочую камеру, где происходит облучение продукта. При этом происходит поляризация молекул вещества, в результате чего внутри массы продукта выделяется тепловая энергия.
По назначению в электронагревательных приборах выделяют следующие подгруппы:
Кроме этого, электронагревательные приборы могут подразделяться: по способу нагрева; степени электробезопасности; степени защиты от воздействия влаги; климатическим условиям эксплуатации; по возможности регулировки температуры и другим признакам.
Ассортимент электробытовых машин разнообразен, каждому их виду присущи свои признаки классификации, которые обычно предусмотрены в действующих стандартах. Ввиду того, что действующая нормативно-техническая документация устарела, признаки классификации и сама классификация могут дополняться.
Стиральные машины
Стиральные машины принято классифицировать по ряду признаков, основным из которых является вид выполняемых функций и степень их автоматизации.
По этому признаку для стиральных машин выделяют следующие типы:
Стиральные машины по размеру (массе загрузки сухим бельем) подразделяют следующим образом: рассчитанные на 1; 1,5; 2; 3; 4; 5; 6 и 7 кг. Размер стиральной машины вместе с типом входит в состав маркировки и формирует типо-размер стиральной машины.
По способу активации моющего раствора и белья стиральные машины подразделяют:
В свою очередь, у машин с дисковым активатором возможно его различное расположение: по центру горизонтального дна; эксцентрично в наклонном дне; на боковой стенке стирального бака. По режиму вращения активатора различают машины с односторонним и реверсивным вращением активатора. Для машин барабанного типа присуще наличие дополнительных устройств, которые повышают отстирываемость белья: ковшики для захвата моющего раствора, система “гейзер”, система “дождь” и др.
По количеству баков различают однобаковые и двухбаковые стиральные машины. У двухбаковых стиральных машин в одном баке происходит процесс стирки, а второй бак используется для отжима белья, в нем обычно располагают центрифугу.
По способу загрузки стиральные машины могут иметь вертикальную или фронтальную загрузку (рис. 2.8).
По возможности нагрева воды различают: стиральные машины без нагрева воды; стиральные машины с частичным нагревом воды; стиральные машины с полным нагревом воды.
По комфортности выделяют стиральные машины обычной и повышенной комфортности. Стиральные машины повышенной комфортности должны иметь не менее двух элементов комфортности.
Элементы комфортности различны и зависят от типа стиральной машины, у простых типов элементы несложные, у автоматов и полуавтоматов – сложнее.
К элементам комфортности относят:
Кроме перечисленных признаков стиральные машины также подразделяются по маркам и моделям, предприятиям-изготовителям, странам-изготовителям.
Пример условного обозначения стиральной машины: СМА 3,5 ФБ “Вятка Катюша”. СМА – стиральная машина автоматического типа, рассчитана на стирку 3,5 кг сухого белья; Ф – с фронтальной загрузкой; Б – барабанный способ активации моющего раствора; торговая марка “Вятка Катюша”. Маркировка современных стиральных машин автоматов дополняется классами стирки, отжима, энергопотребления: А; В; С; D; Е; F; G.
Потребительские свойства стиральных машин
Основной группой потребительских свойств для стиральных машин является группа функциональных свойств, которая характеризуется следующими показателями:
Показатель отстирываемости белья определяется на базовых образцах с использованием искусственного загрязнения как отношение разности в белизне образца после стирки и искусственно загрязненного образца к разности белизны исходного и искусственно загрязненного образца. Результат отношения умножают на 100, т. е. показатель выражается в процентах.
Значение показателя зависит от ряда факторов: конструктивных особенностей стиральной машины (вид активатора, его расположение, наличие дополнительных устройств для улучшения результата стирки); температуры моющего раствора и др.
Наиболее высокие показатели отстирываемости у стиральных машин с дисковым активатором – 62–65 %. Он выше у машин с вертикально расположенным активатором (на боковой поверхности стирального бака), несколько ниже у машин с расположением активатора эксцентрично в наклонном дне и самое низкое значение данного показателя имеют стиральные машины, у которых активатор расположен по центру горизонтального дна.
У машин барабанного типа показатель отстирываемости находится в пределах 50–57 % при традиционном исполнении. С целью повышения данного показателя совершенствуется конструкция стирального бака, вводится система трехстороннего воздействия на белье моющего раствора: путем замачивания, “орошения” сверху, воздействия сбоку (системы “пушка”, “гейзер” и др.). Дополнительные устройства интенсификации процесса стирки позволяют повысить показатель отстирываемости до уровня 65–70 % и более. Значение показателя отстирываемости может снижаться на 2–5 % при работе в бережном или реверсивном режиме, которые используются при стирке тонких тканей, шерстяных, трикотажных изделий и др.
Стиральные машины импортного производства характеризуются классом стирки: А; В; С; D; Е; F; G (где А – самый высокий класс).
Износ белья характеризуется потерей прочности белья после 20 циклов стирки. Рассчитывают показатель путем соотношения разности прочности исходного и отстиранного образца к прочности исходного образца. Результат деления умножают на 100 и выражают в процентах.
Этот показатель обратно пропорционально связан с показателем отстирываемости. То есть, чем интенсивнее происходит процесс активации моющего раствора и белья, тем лучше показатель отстирываемости, но потеря прочности белья при этом растет.
Для активаторных стиральных машин значение этого показателя находится в пределах 15–10 %, а для барабанных – 12–10 %.
Эффективность отжима белья (качество отжима) характеризуется остаточной влажность белья после его отжима. Выражается показатель в процентах. Некоторые машины-автоматы имеют функцию выхода на заданную влажность после отжима белья.
Стиральные машины-автоматы характеризуются классом отжима: А; В; С; D; Е; F; G.
Качество полоскания определяется по количеству моющего средства оставшегося в белье после полного цикла стирки. Этот показатель зависит от водного модуля (соотношение вместимости стирального бака и массы сухого белья при стирке) стиральной машины, вида активации, качества отжима. Обычно более высокие значения этого показателя у стиральных машин с центрифугой или у барабанных машин с высокой скоростью вращения барабана.
Производительность стиральной машины характеризуется затратами времени на проведение полного цикла стирки на 1 кг сухого белья. Значение этого свойства зависит от конструктивных особенностей стиральной машины, количества циклов полоскания, а также продолжительности промежуточных операций (загрузка и выгрузка белья, перекладывание из одного бака в другой и т. д.).
Значение показателей функциональных свойств во многом определяет уровень качества стиральных машин, так как от них зависит степень выполнения основных и дополнительных функций.
Под безопасностью понимают электробезопасность и механическую безопасность. Исполнение стиральных машин предусматривает второй класс защиты от поражения электрическим током, все элементы машины, находящиеся под напряжением имеют двойную или усиленную изоляцию. Для повышения механической безопасности в машинах предусматривают блокирующее устройство, которое препятствует работе машины при открытых крышке или люке.
Долговечность характеризуется показателем средний ресурс (средний срок службы стиральной машины). Под средним ресурсом понимают среднее время работы стиральной машины до предельного состояния, т. е. до полного выхода из строя, когда ее ремонт становится нерационален. Рассчитывают данный показатель по результатам испытаний партии стиральных машин как среднее арифметическое значение ресурсов машин, участвующих в испытаниях.
Средний срок службы определяется конструкционными особенностями стиральных машин, т. е. их типом. По типам стиральных машин, в соответствии с ГОСТом, значения этого показателя должны составлять не менее 12 лет – для машин типов СМ, СМР и СМП и 15 лет – для типа СМА.
Безотказность определяется двумя показателями: средней наработкой на отказ и средней наработкой до отказа.
Средняя наработка на отказ характеризует среднее время работы стиральной машины между параллельными отказами и рассчитывается как результат деления времени, в течении которого проводили наблюдение за работой партии стиральных машин, на число отказов всех стиральных машин, которые участвовали в испытаниях. Данный показатель нормируется стандартом и его значения должны составлять не менее 700 ч для машин типов СМ и СМР, 650 ч – для СМП и 400 ч для СМА.
Средняя наработка до отказа – показатель, характеризующий среднее время работы стиральной машины до первого отказа. Рассчитывается он также по результатам испытаний партии машин как среднее арифметическое значение работы до первого отказа. Для стиральных машин этот показатель не нормируется, обычно его значение приближено к гарантийному сроку эксплуатации.
Ремонтопригодность определяется затратами времени на проведение базового ремонта.
Эргономические свойства характеризуются показателями удобства пользования, гигиеничности и безвредности.
Удобство пользования определяется удобством выполнения основных функций (трудоемкостью загрузки, перекладывания, отжима белья, наличием сливного насоса, автоматизацией процесса стирки и т. п.), удобством управления стиральной машиной, наличием дополнительных элементов комфортности (несколько режимов стирки, реле времени, подставка для установки на ванну, автонамотка шнура и др.).
Безвредность характеризуется уровнем шума стиральной машины при работе (максимальный уровень шумов наблюдается при высоких скоростях вращения барабана; показатель должен быть не выше 68 дБ), а также отсутствием вредного воздействия на белье (появление пятен, повреждений и т. п.).
Эстетические свойства для большинства электробытовых машин, включая и стиральные машины, практически не нормируются действующими стандартами. Определяются они следующими показателями: рациональностью формы; целостностью композиции; информативностью и совершенством производственного решения.
Современным моделям электробытовых машин присущ так называемый дизайн мягких линий (“Soft Line” дизайн), отсутствие острых углов и кромок.
Эстетические показатели потребительских свойств могут существенно повышаться при использовании декоративных методов украшения корпусов машин (в настоящее время корпуса вырабатывают и из нержавеющей стали).
Свойства экономичности характеризуются двумя наиболее важными показателями: затратами на приобретение и затратами, связанными с эксплуатацией электробытовых машин.
Затраты на эксплуатацию связаны с расходом электроэнергии – это общий расход электроэнергии или удельный суточный расход электроэнергии (для холодильников), расходом моющих средств и воды (для стиральных машин). Уровень энергопотребления принято обозначать классом: А; В; С; D; Е; F; G.
Холодильники и морозильники
Важной является классификация холодильников в зависимости от способа “получения холода”, по этому признаку их классифицируют следующим образом:
Наиболее широкое распространение получили компрессионные холодильники. В этих холодильниках забор тепла из внутренней камеры происходит при кипении рабочего вещества – хладагента – в испарителе. В качестве рабочих веществ раньше применяли фреоны, которые в настоящее время заменены углеводородами без хлора и фтора.
Термоэлектрические холодильники не имеют хладагента, их работа основана на использовании эффекта Пельтье, заключающегося в том, что при пропускании постоянного электрического тока через термоэлемент из двух последовательно соединенных (спаянных) материалов с разной термоэлектродвижущей силой на одном его контакте (спае) выделяется тепло, а на втором – поглощается. Холодные спаи термобатарей размещают в холодильной камере (они поглощают тепло из нее), а горячие – вне камеры.
В маркировке отечественных холодильников тип обозначается следующим образом:
Холодильники, согласно действующего стандарта, могут классифицироваться и по ряду других признаков. Основными из которых являются назначение, способ установки, число охлаждаемых камер, температура в низкотемпературном отделении, климатическое исполнение, группа сложности, уровень энергопотребления и др.
По назначению все приборы для хранения пищи методами охлаждения или замораживания подразделяют:
По способу установки выделяют:
По числу охлаждаемых камер: 1; 2 (Д); 3 (Т) и многокамерные (М).
По температуре в низкотемпературном отделении холодильники подразделяются с интервалом в 6 °C от –6 до –24 °C (и менее), каждые 6 ° принято обозначать одной снежинкой. В маркировке холодильников морозильников, имеющих температуру в НТК – 24 °C, вводят одну большую снежинку и три маленькие, т. е. в обычном режиме хранения температура в них –18 °C, а в режиме замораживания –24 °C.
Холодильники также могут подразделяться по климатическому исполнению (по способности работать при максимальных температурах окружающей среды):
Морозильники (по такому же признаку):
Камеры, входящие в состав холодильников, также могут подразделяться на типы:
По степени комфортности холодильники подразделяются на аппараты обычной и повышенной комфортности.
Холодильники повышенной комфортности должны иметь устройство для автоматического или полуавтоматического оттаивания испарителя, а кроме этого, одно или несколько устройств, повышающих удобство в пользовании:
Стандарт предусматривает, что элементы комфортности могут быть и другими.
В зависимости от выполняемых функций холодильные приборы подразделяются на группы сложности с 0 по 5. Нулевая группа присваивается наиболее сложным моделям, а 5 – наименее сложным. Группы сложности холодильников приведены в таблице.
Подразделение холодильников по группам сложности
Примечание:
По уровню энергопотребления в холодильниках выделяют следующие классы: А; В; С; D; Е; F; G.
Кроме перечисленных признаков классификации холодильников для их подразделения возможно использовать их внутренний объем, марки и модели.
Пример условного обозначения холодильника Stinol 116 КШД – 340/100: марка Stinol, группа сложности – 1; номер модели 16; К – компрессионного типа; Ш – исполнение в виде шкафа; Д – двухкамерный; общий объем 340 л, объем НТК – 100 л.
Потребительские свойства холодильников. Свою специфику имеют функциональные свойства холодильников. Одним из основных показателей функциональных свойств является способность хранения определенного количества пищевых продуктов. Она зависит от общего объема камеры и объема низкотемпературной камеры или отделения. В зависимости от объемов холодильных камер ту или иную модель можно рекомендовать семьям с различным числом членов либо с различным уровнем доходов.
Возможность быстрого замораживания продуктов начинается при температуре в НТК не выше –24 °C. Такая температура позволяет замораживать многие продукты как растительного, так и животного происхождения.
Универсальность определяется возможностью холодильника хранить замороженные, охлажденные продукты, наличием “влажных” и “сухих” зон для хранения различных по составу продуктов, устройств интенсивного размораживания продуктов.
Показатели остальных групп потребительских холодильников схожи с аналогичными показателями стиральных машин.
По показателям свойств надежности стандартами установлены требования к средней наработке на отказ и к среднему ресурсу. Показатель долговечности, средний ресурс, должен быть не менее 15 лет, а показатель безотказности, средняя наработка на отказ, не менее 50 000 ч.
Различия в конструкциях холодильных агрегатов тесно связаны с показателями их свойств и параметрами. Рассмотрим эти закономерности.
Основными преимуществами компрессионных холодильников являются большая хладопроизводительность и нетоксичность хладагента (особенно при использовании последних разработок хладагентов) Это позволяет создавать холодильные камеры большого объема (более 200 л) с высокими значениями отрицательных температур в морозильной камере или отделении (–18 °C; –24 °C и более).
Кроме этого, данный тип холодильников обладает наибольшей экономичностью – минимальным расходом электроэнергии на единицу объема холодильника.
Основным недостатком этих холодильников является шум при работе, который определяется наличием движущихся деталей (электродвигатель, компрессор), даже самые современные варианты компрессоров полностью не устраняют данного недостатка, хотя шум в последнее время существенно снизился.
Абсорбционно-диффузионные холодильники практически бесшумны, так как они не имеют движущихся деталей, но их хладагент имеет более низкую хладопроизводительность (затруднено создание холодильных камер объемом более 200 л, с температурой в низкотемпературной камере более –12 °C.
Термоэлектрические холодильники имеют ограниченный объем, температура в них понижается на 20–25 °C ниже температуры окружающей среды, но не ниже 2–5 °C. Они имеют довольно высокую себестоимость, питаются от постоянного тока, потребляют электроэнергии приблизительно в три раза больше, чем компрессионные. Однако эти холодильники имеют простую конструкцию, бесшумны и безопасны в работе, имеют малую массу.
Пылесосы
Пылесосы принято классифицировать по ряду признаков, основными из которых являются назначение, характер эксплуатации, конструктивные особенности, степень комфортности и способ хранения.
В пылесосах для сухой чистки по конструктивным особенностям принято выделять пылесосы с мешком-пылесборником, пылесосы контейнерного типа, с жидкостным фильтром.
По характеру эксплуатации пылесосы изготовляют двух типов:
По степени комфортности различают пылесосы обычной и повышенной комфортности. Конструкция пылесосов повышенной комфортности должна включать не менее четырех элементов комфортности.
В качестве элементов комфортности могут быть использованы следующие устройства:
По способу хранения пылесосы бывают открыто хранящиеся (пуф); скрыто хранящиеся; стационарные.
Кроме перечисленных признаков пылесосы могут подразделяться по мощности, маркам, моделям, странам изготовителям. Пример условного обозначения пылесоса ПНВ-600 “Электросила–2”: П – пылесос; Н – напольный; В – вихревой, мощностью 600 Вт, марка “Электросила”, модель – 2. Потребительские свойства пылесосов имеют свою специфику.
Рассматривая их функциональные свойства принято выделять следующие показатели: пылеуборочную способность, вместимость пылесборника, нитесборочную способность, производительность.
Пылеуборочная способность выражается в процентах и рассчитывается как соотношение между количеством собранной и нанесенной пыли в течение заданного числа циклов чистки. Этот показатель определяется на полу и на ковре, его значения зависят от мощности пылесоса, конструкции насадок. Для современных моделей пылесосов повышенной мощности значение этого показателя на ковре находится на уровне 95–98 %, а на полу – на уровне 98–99 %.
Вместимость пылесборника характеризуется массой пыли, расположенной на фильтре, при которой эффективная работа пылесоса невозможна, т. е. пылесборник необходимо очистить. Показатель емкости пылесборника зависит от материала, формы и размеры фильтра, мощности пылесоса. Вместимость пылесборника увеличивается при наличии устройств прессования пыли. Современные модели пылесосов могут иметь емкость пылесборника до 800–1000 г.
Нитесборочная способность определяется отношением количества собранных нитей к количеству нанесенных нитей на поверхность ковра. Обычно на испытательную поверхность наносят 50 нитей в определенном порядке, после чего проводят пять циклов чистки. Собранными считаются нити, расположенные и на насадке пылесоса.
Эргономические свойства пылесосов определяются удобством пользования, гигиеничностью, безвредностью.
Удобство пользования определяется удобством подготовки к работе, удобством чистки (особенно труднодоступных мест), удобством перемещения, удобством очистки пылесборника, удобством хранения пылесоса и его принадлежностей.
Гигиеничность определяется загрязняемостью насадок и возможностью их очистки, эффективностью пылеудержания (отношение массы пыли задержанной на фильтре к количеству пыли, поступившей в пылесос). Для современных моделей, имеющих многоступенчатые фильтры, данный показатель приближается к 100 %.
Для пылесосов нормируется и показатель безвредности – уровень шума, который должен быть не более 70 дБ. Эстетические показатели для пылесосов аналогичны показателям, применяемым для остальных видов электробытовых машин.
Показатели надежности пылесосов нормируются стандартом. Так, средний ресурс пылесосов должен быть не менее 300 ч для ПР-70 и 750 ч для остальных типов. Наработка на отказ должна быть не менее 250 ч для типа ПР-70 и 600 ч для остальных типов. Наработка до отказа, соответственно, 100 ч для типа ПР-70 и 250 ч для остальных типов.
Рассмотренные показатели потребительских свойств электробытовых машин, нормируемые стандартами касаются в первую очередь отечественных моделей, ряд из них указаны в руководствах по эксплуатации. Для зарубежных моделей не все показатели потребительских свойств можно определить с помощью сопроводительной технической документации.
В связи с отмеченным ранее при оценке качества и конкурентоспособности электробытовых машин зарубежного производства обычно выделяют те показатели, которые можно получить с помощью маркировки, либо их определение не требует специального оборудования и больших затрат.
