ЭЛЕКТРОПЛИТА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ, МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТАЯ И БЕЗОПАСНАЯ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА
ENERGY-SAVING ELECTRIC STOVE, WHICH IS ENVIRONMENTALLY SAFE AND HARMLESS FOR HUMANS

Электроплита относится к области энергетики для использования ее в быту, в общественных столовых и ресторанах.
Известны электронагревательные устройства, выполненные на основе трубчатых электронагревательных элементов; электродные электронагреватели или электронагреватели с открытыми тепловыделяющими элементами; установки индукционного нагрева; электронагревательные устройства трансформаторного типа, которые содержат понижающий трансформатор, первичную и вторичную обмотки и открытый провод высокого сопротивления (см. Кузьмин В.Н. Электронагревательные устройства трансформаторного типа. - Владивосток: Дальнаука, 2001. - 144 с).
Известны газовые плиты, которые выполнены на основе горелок и природного газа, подаваемого из общей сети по трубопроводам в производственные помещения и жилые дома.
Наиболее близким аналогом является электроплита, которая выполнена на основе трубчатых нагревательных элементов, например Мечта-4М, соответствующая электроприборам класса 1, обычного исполнения типа ЭПТ 2-2,0/220 ГОСТ 14919-83, предназначена для приготовления пищи, которая содержит трубчатые электронагреватели, переключатели мощности и светосигнальную подсветку (см. Руководство по эксплуатации электроплитки ПЭ4М 00.000 РЭ Златоустовского машиностроительного завода, 456208, г.Златоуст, Челябинская обл., Парковый проезд, 1).
Недостатками известных электроплит и газовых плит являются:
- при сгорании 1 кг природного газа сгорает 1,5 кг кислорода, содержащегося в воздухе (аналогично - при сгорании 1 кг бензина в двигателе внутреннего сгорания сгорает 1,5 кг кислорода), а если учесть, что на планете Земля сгорает около 1,0 миллиарда тонн в год только природного газа, то кислорода сгорает около 1,5 миллиарда тонн в год (при сгорании природного газа и кислорода образуется вода, на природу она не оказывает влияния, но при полном выгорании кислорода в воздухе все живое на Земле погибает);
- при прямом контакте воздушной среды с раскаленным докрасна трубчатым нагревателем или открытым проводом высокого сопротивления сгорает большое количество кислорода (сложно учесть, сколько миллиардов людей на Земле пользуются электроплитами и газовыми плитами и сколько сгорает кислорода).
Техническим результатом является создание электроплиты энергосберегающей, многофункциональной, экологически чистой и безопасной для людей.
Электроплита содержит трубчатый электронагреватель, переключатель мощности и светосигнальную подсветку, отличающаяся тем, что 1-10 трубчатых электронагревателей в одном ряду, установленных в полости наружной оболочки на слой 1,0-200 мм керамзитовой плиты, которые соединены с переключателями мощности, со светосигнальными подсветками и кабелем для подвода электрического тока, которые расположены в полости коробки, закрепленной с наружной стороны к наружной оболочке, в полости керамзитовой плиты на каждом трубчатом электронагревателе установлены кастрюли с двойным дном для предотвращения пригорания продуктов приготовления к дну указанных кастрюль, расстояние между нижним и верхним дном каждой кастрюли равно 0,1-100 мм, с верхней стороны керамзитовой плиты установлен лист, который выполнен по периметру каждой полости керамзитовой плиты и по периметру наружной оболочки в виде желоба для сбора выкипевшей воды, с верхней стороны каждая кастрюля закрыта крышкой, выполняющей функцию духовки, в нижних полостях керамзитовой плиты выполнены полости прямолинейной или змееобразной формы, в которых установлено 1-20 трубопроводов, трубопроводы диаметром 4,0-50 мм, расположенные под каждым трубчатым электронагревателем, с одной стороны соединены с общим трубопроводом с фильтром для очистки холодной воды, с вентилем и с водопроводной городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом с вентилем, с титаном, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который установлен в кожухе, с вентилем и общим трубопроводом, образуя замкнутую водопроводную сеть, вентиль соединен с титаном, который предназначен для слива горячей кипяченой воды в посуду, в которой готовят горячие напитки, или титан, заполненный кипятком, может быть использован в посудомоечной машине, для очистки посуды от жира, или с другой - с общим трубопроводом, вентилем, радиаторами тепловой сети жилых и подсобных помещений столовых, ресторанов и отдельных квартир и общим трубопроводом, образуя замкнутую водопроводную сеть, для мгновенного нагрева воды до кипения и ее использования при приготовлении горячих напитков в нижних полостях керамзитовой плиты установлены трубопроводы диаметром 4,0-20 мм, которые с одной стороны соединены с общим трубопроводом с фильтром, с вентилем и водопроводной городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом, с титаном, накопителем горячей воды, обмотанным теплозащитный материалом стекловатой и проволокой, который расположен в кожухе и с вентилем, образуя разомкнутую трубопроводную сеть, или 1-10 открытых проводов накаливания высокого сопротивления в одном ряду, на которых установлены керамические изоляторы прямоугольной формы, которые установлены в полости наружной оболочки на слой 1,0-200 мм керамзитовой плиты, каждый открытый провод накаливания соединен со вторичной и первичной обмотками трансформаторов, расположенных в корпусах, которые закреплены с наружной стороны к наружной оболочке и кабелями для подвода электрического тока, которые расположены в полостях коробок, установленных на корпусах трансформаторов, в полости керамзитовой плиты на керамических изоляторах, с проводами накаливания установлена кастрюля с двойным дном для предотвращения пригорания продуктов приготовления к дну каждой кастрюли, расстояние между нижним и верхним дном каждой кастрюли равно 0,1-100 мм, каждая кастрюля установлена с возможностью перемещения вверх и вниз на расстояние 0,1-100 мм относительно верхних плоскостей керамических изоляторов винтами, установленными на ручках каждой кастрюли с опорой на лист, выполненным по периметру каждой кастрюли и по периметру наружной оболочки в виде желоба для сбора выкипевшей воды, с верхней стороны каждая кастрюля закрыта крышкой, выполняющей функцию духовки, в нижних полостях керамзитовой плиты выполнены полости прямолинейной или змееобразной формы, в которых установлено 1-20 трубопроводов, трубопроводы диаметром 4,0-50 мм, расположенные под каждым открытым проводом накаливания, с одной стороны соединены с общим трубопроводом с фильтром для очистки холодной воды, с вентилем и водопроводной городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом с вентилем, с титаном, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который установлен в кожухе, с вентилем и общим трубопроводом, образуя замкнутую водопроводную систему, вентиль соединен с титаном, который предназначен для слива горячей кипяченой воды в посуду, в которой готовят горячие напитки, или титан, заполненный кипятком, может быть использован в посудомоечной машине, для очистки посуды от жира, или с другой - с общим трубопроводом, вентилем, радиаторами тепловой сети жилых и подсобных помещений столовых, ресторанов и отдельных квартир, вентилем и общим трубопроводом, образуя замкнутую водопроводную сеть, для мгновенного нагрева воды до кипения и ее использования при приготовлении горячих напитков в нижних полостях керамзитовой плиты установлены трубопроводы диаметром 4,0-25 мм, которые с одной стороны соединены с общим трубопроводом с фильтром для очистки холодной воды, с вентилем и водопроводной городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом, с титаном, накопителем горячей воды, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который расположен в кожухе и с вентилем, образуя разомкнутую трубопроводную сеть.
Электроплита по первому варианту выполнения показана на фиг.1. На фиг.3 показана электрическая схема соединений с трубчатым нагревателем со светосигнальной подсветкой.
Электроплита содержит 1-10 трубчатых электронагревателей 1 в одном ряду, установленных в полости наружной оболочки 2 на слой 1,0-200 мм керамзитовой плиты 3, которые соединены с переключателями мощности 4, со светосигнальными подсветками 5 и кабелем 6 для подвода электрического тока, которые расположены в полости коробки 7, закрепленной с наружной стороны к наружной оболочке 2, в полости керамзитовой плиты 3 на каждом трубчатом электронагревателе 1 установлены кастрюли 8 с двойным дном для предотвращения пригорания продуктов приготовления к дну указанных кастрюль, расстояние между нижним и верхним дном каждой кастрюли равно 0,1-100 мм, с верхней стороны керамзитовой плиты установлен лист 9, который выполнен по периметру каждой полости керамзитовой плиты 3 и по периметру наружной оболочки 2 в виде желоба для сбора выкипевшей воды, с верхней стороны каждая кастрюля 8 закрыта крышкой 10, выполняющей функцию духовки, в нижних полостях керамзитовой плиты 3 выполнены полости прямолинейной или змееобразной формы, в которых установлено 1-20 трубопроводов 11, трубопроводы диаметром 4,0-50 мм, расположенные под каждым трубчатым электронагревателем 1, с одной стороны соединены с общим трубопроводом 12 с фильтром 13 для очистки холодной воды, с вентилем 14 и с водопроводной 15 городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом 16 с вентилем 17, с титаном 18, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который установлен в кожухе 19 (на фиг.1 титан и кожух повернуты на 90°), с вентилем 20 и общим трубопроводом 16, образуя замкнутую водопроводную сеть, вентиль 21 соединен с титаном 18, который предназначен для слива горячей кипяченой воды в посуду, в которой готовят горячие напитки, или титан 18, заполненный кипятком, может быть использован в посудомоечной машине (на фиг.1 посудомоечная машина не показана) для очистки посуды от жира, или с другой - с общим трубопроводом 12, вентилем 22, радиаторами 23 тепловой сети жилых и подсобных помещений столовых, ресторанов и отдельных квартир и общим трубопроводом 12, образуя замкнутую водопроводную сеть (на фиг.1 радиаторы повернуты на 90°), для мгновенного нагрева воды до кипения и ее использования при приготовлении горячих напитков в нижних полостях керамзитовой плиты 3 установлены трубопроводы 11 диаметром 4,0-20 мм, которые с одной стороны соединены с общим трубопроводом 12 с фильтром 13, с вентилем 14 и водопроводной 15 городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом 16, с титаном 25, накопителем горячей воды, обмотанным теплозащитный материалом стекловатой и проволокой, который расположен в кожухе 26 и с вентилем 27, образуя разомкнутую трубопроводную сеть (на фиг.1 титан и кожух повернуты на 90°).
Электроплита работает следующим образом.
Кабель питания с вилкой (см. фиг.1, фиг.3) включается в розетку. От электрической сети ток с переменной частотой 50 Hz и напряжением 220 V через колодки клеммные поступает в каждый отдельный пятипозиционный переключатель мощности 4, в каждый трубчатый электронагреватель 1 и в каждую светосигнальную подсветку 5 включения указанного электронагревателя. Мощность каждого трубчатого электронагревателя Р=500 Вт.
Электрический ток, проходя через провода высокого сопротивления, переходит в тепловую энергию, разогревая при этом каждый трубчатый электронагреватель 1, дно каждой кастрюли 8, воду и продукты приготовления до полной их готовности.
За счет изменения сопротивления проводов каждого переключателя мощности можно изменять тепловую энергию каждого трубчатого электронагревателя.
В данной конструкции электроплиты каждый трубчатый электронагреватель, разогретый докрасна, расположен в замкнутом объеме, поэтому тепловая их энергия используется на приготовление пищи полностью, он не соприкасается с воздушной средой, а следовательно, сохраняется кислород в атмосфере и жизнь людей. Использование каждой крышки 13, выполняющей функцию духовки, улучшает процесс приготовления пищи.
Одновременно из городской водопроводной 15 сети холодная вода через открытый вентиль 14, фильтр 13 для очистки воды, общий трубопровод 12, 1-20 трубопроводов 11 диаметром 4,0-50 мм, расположенных под каждым трубчатым электронагревателем 1 в полостях керамзитовой плиты 3, нагревается и поступает в общий трубопровод 16 через открытый вентиль 17 (вентили 22, 24 в этот момент закрыты) в титан 18 через открытый вентиль 20 в общий трубопровод 12, образуя замкнутую водопроводную сеть.
После заполнения водой тепловой водопроводной сети и титана 18 вентиль 14 автоматически перекрывает городскую водопроводную сеть (на фиг.1 схема автоматического управления вентилем не показана).
Дальнейший нагрев воды до кипения в титане 18 продолжается за счет теплообмена воды при разный температурах на входе и выходе тепловой водопроводной сети.
Для нагрева отопительной водопроводной сети в жилых и подсобных помещениях в столовых, ресторанах и отдельных квартирах вентили 17, 20 закрывают и открывают вентили 22, 24. Горячая вода из общего трубопровода 16 через вентиль 22 поступает в радиаторы 23, вентиль 24 и в общий трубопровод 12, образуя замкнутую тепловую водопроводную сеть. После заполнения тепловой водопроводной сети водой вентиль 14 автоматически перекрывает городскую водопроводную 15 сеть. При достижении температуры воды в тепловой водопроводной сети 80-100°С образуется пар, который выходит через трубопровод и накопительную емкость с водой в атмосферу (на фиг.1 трубопровод и накопительная емкость с водой не показаны).
Установка водопроводной сети под трубчатыми электронагревателями позволяет расширить функции электроплиты:
- использовать разогретую до кипения воду для приготовления напитков в столовых и ресторанах;
- использовать горячую воду в посудомоечных машинах;
- использовать горячую воду в отопительной сети жилых и подсобных помещений и отдельных квартирах.
Поскольку тепловая энергия одного трубчатого электронагревателя в замкнутом микрообъеме полностью используется для приготовления пищи и нагрева воды водопроводной сети до кипения, то одна электроплита сберегает большое количество электроэнергии.
Электроплита по второму варианту выполнения показана на фиг.2.
Электроплита содержит 1-10 открытых проводов 1 накаливания высокого сопротивления в одном ряду, на которых установлены керамические изоляторы 2 прямоугольной формы, которые установлены в полости наружной оболочки 3 на слой 1,0-200 мм керамзитовой плиты 4, каждый открытый провод 1 накаливания соединен со вторичной 5 и первичной 6 обмотками трансформаторов 7, расположенных в корпусах 8, которые закреплены с наружной стороны к наружной оболочке 3 и кабелями 9 для подвода электрического тока, которые расположены в полостях коробок 10, установленных на корпусах трансформаторов, в полости керамзитовой плиты 4 на керамических изоляторах 2, с проводами накаливания установлена кастрюля 11 с двойным дном для предотвращения пригорания продуктов приготовления к дну каждой кастрюли 11, расстояние между нижним и верхним дном каждой кастрюли равно 0,1-100 мм, каждая кастрюля 11 установлена с возможностью перемещения вверх и вниз на расстояние 0,1-100 мм относительно верхних плоскостей керамических изоляторов винтами 12, установленными на ручках каждой кастрюли 11 с опорой на лист 13, выполненным по периметру каждой кастрюли и по периметру наружной оболочки 3 в виде желоба для сбора выкипевшей воды, с верхней стороны каждая кастрюля 11 закрыта крышкой 14, выполняющей функцию духовки, в нижних полостях керамзитовой плиты 4 выполнены полости прямолинейной или змееобразной формы, в которых установлено 1-20 трубопроводов 15, трубопроводы диаметром 4,0-50 мм, расположенные под каждым открытым проводом накаливания 1, с одной стороны соединены с общим трубопроводом 16 с фильтром 17 для очистки холодной воды, с вентилем 18 и водопроводной 19 городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом 20 с вентилем 21, с титаном 22, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который установлен в кожухе 23 (на фиг.1 титан и кожух повернут на 90°), с вентилем 24 и общим трубопроводом 16, образуя замкнутую водопроводную систему, вентиль 25 соединен с титаном 22, который предназначен для слива горячей кипяченой воды в посуду, в которой готовят горячие напитки, или титан 22, заполненный кипятком, может быть использован в посудомоечной машине (на фиг.2 посудомоечная машина не показана) для очистки посуды от жира, или с другой - с общим трубопроводом 20, вентилем 26, радиаторами 27 тепловой сети жилых и подсобных помещений столовых, ресторанов и отдельных квартир, вентилем 28 и общим трубопроводом 16, образуя замкнутую водопроводную сеть (на фиг.2 радиаторы повернуты на 90°), для мгновенного нагрева воды до кипения и ее использования при приготовлении горячих напитков в нижних полостях керамзитовой плиты 4 установлены трубопроводы 15 диаметром 4,0-25 мм, которые с одной стороны соединены с общим трубопроводом 16 с фильтром 17 для очистки холодной воды, с вентилем 18 и водопроводной 19 городской сетью, а с другой - с общим трубопроводом 20, с титаном 29, накопителем горячей воды, обмотанным теплозащитным материалом стекловатой и проволокой, который расположен в кожухе 30 и с вентилем 31, образуя разомкнутую трубопроводную сеть (на фиг.1 титан и кожух повернуты на (90°)
Электроплита работает следующим образом.
Кабель питания с вилкой (см. фиг.3) включается в розетку. От электрической сети ток с переменной частотой 50 Hz и напряжением 220 V поступает на первичные 6 и вторичные 5 обмотки каждого трансформатора 7 и каждый открытый провод накаливания 1 высокого сопротивления.
Электрический ток, проходя через каждый открытый провод 1 высокого сопротивления, переходит в тепловую энергию, разогревая дно каждой кастрюли 11, воду и продукты приготовления до полной их готовности. Поскольку открытый провод накаливания высокого сопротивления рассчитан только на один диаметр и максимальную мощность, например P=500 Вт, то вода из кастрюли будет быстро испаряться и вытекать наружу и возможно пригорание продуктов к дну кастрюли. Поэтому в этой конструкции предусмотрено перемещение каждой кастрюли 11 вверх и вниз винтами 12, установленными в их ручках, образуя при этом зазор между дном каждой кастрюли 11 и верхней плоскостью керамзитового изолятора.
В данной конструкции электроплиты открытые провода накаливания, разогретые докрасна, расположены в замкнутом объеме, поэтому тепловая их энергия используется полностью, они не соприкасается с воздушной средой, а следовательно, сохраняется кислород в атмосфере и жизнь людей. Использование крышки 14, выполняющей функцию духовки, улучшает процесс приготовления пищи.
Одновременно из городской водопроводной 19 сети холодная вода через открытый вентиль 18, фильтр 17 для очистки холодной воды, общий трубопровод 16, 1-20 трубопроводов 15 диаметром 4,0-50 мм, расположенных под каждым открытым проводом 1 накаливания высокого сопротивления в полостях керамзитовой плиты 4, нагревается и поступает в общий трубопровод 20 через открытый вентиль 21 (вентили 26, 28 в этот момент закрыты) в титан 22 через открытый вентиль 24 в общий трубопровод 16, образуя замкнутую водопроводную сеть.
После заполнения водой тепловой водопроводной сети и титана 22 вентиль 18 автоматически перекрывает городскую водопроводную сеть (на фиг.1 схема автоматического управления вентилем не показана).
Дальнейший нагрев воды до кипения в титане 22 продолжается за счет теплообмена воды при разных температурах на входе и выходе тепловой водопроводной сети.
Для нагрева отопительной водопроводной сети в жилых и подсобных помещений в столовых, ресторанах и отдельных квартир вентили 21, 24 закрывают и открывают вентили 26, 28. Горячая вода из общего трубопровода 20 через вентиль 26 поступает в радиаторы 27, вентиль 28 и в общий трубопровод 16, образуя замкнутую тепловую водопроводную сеть. После заполнения тепловой водопроводной сети водой вентиль 16 автоматически перекрывает городскую водопроводную 19 сеть. При достижении температуры воды в тепловой водопроводной сети 80-100°С образуется пар, который выходит через трубопровод и накопительную емкость с водой в атмосферу (на фиг.1 трубопровод и накопительная емкость с водой не показаны).
Установка водопроводной сети под трубчатыми электронагревателями позволяет расширить функции электроплиты:
- использовать разогретую до кипения воду для приготовления напитков в столовых и ресторанах;
- использовать горячую воду в посудомоечных машинах;
- использовать горячую воду в отопительной сети жилых и подсобных помещений и отдельных квартирах.
Поскольку тепловая энергия одного трубчатого электронагревателя в замкнутом микрообъеме полностью используется для приготовления пищи и нагрева воды водопроводной сети до кипения, то одна электроплита сберегает большое количество электроэнергии.