小家電產(chǎn)品節(jié)能技術(shù)探討
1 前言
隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高,人們對小家電產(chǎn)品的需求也越來越大。市場上小家電產(chǎn)品種類繁多、功能各異,小家電產(chǎn)品已經(jīng)成為家庭能耗的大戶。在能源日益緊張的今天,應(yīng)該加強(qiáng)家電產(chǎn)品的節(jié)能化改選、快速提升家電企業(yè)在節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品上的開發(fā)力度,節(jié)能將是小家電科技發(fā)展的方向?,F(xiàn)在許多家電企業(yè)紛紛在消化吸收國外先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上再自主創(chuàng)新,成功研制出許多節(jié)能技術(shù)并應(yīng)用于小家電產(chǎn)品中,下面以微波爐、電飯煲和電風(fēng)扇為例介紹目前應(yīng)用在小家電產(chǎn)品中的一些節(jié)能技術(shù)。
2變頻技術(shù):
變頻小家電是新一代家用電器發(fā)展趨勢之一,它不但給這些家電產(chǎn)品帶來功能的增加、性能的改善,而且具有明顯的節(jié)能效果和降噪效果,同時使整機(jī)壽命較傳統(tǒng)家電有明顯提高。因此,近年來各國家電廠商都在競相開發(fā)變頻家電產(chǎn)品,變頻技術(shù)已成為最具節(jié)能發(fā)展前景的焦點技術(shù)。如變頻微波爐代表了世界微波爐的發(fā)展方面,具有很高的技術(shù)含量。變頻微波爐是以變頻器代替了傳統(tǒng)的微波爐內(nèi)變壓器,變頻器通過變頻電路可以將50Hz的電源頻率任意地轉(zhuǎn)換成2000-4500Hz的高頻率,通過改變頻率來得到不同的輸出功率,解決了傳統(tǒng)微波爐通過對恒定輸出功率反復(fù)開/關(guān)進(jìn)行火力調(diào)控而使食物加熱不均勻的弊端,實現(xiàn)了真正意義上的烹飪速度快、用電省等優(yōu)點。如日本松下新近推出的NN-V691JFS微波爐,由于采用了變頻電源系統(tǒng),烹飪時間縮短了近50%。
此外,變頻技術(shù)在自動真空吸塵器、剃須刀、電飯鍋、電磁灶、彩電等家電產(chǎn)品也獲得了重要的應(yīng)用。目前變頻技術(shù)主要向以下幾方面的方向發(fā)展:(1)交流變頻向直流變頻方向轉(zhuǎn)化(2)控制技術(shù)由PWM(脈寬調(diào)制)向PAM(脈幅調(diào)制)方向發(fā)展(3)功率器件向高集成智能功率模塊發(fā)展
3電磁感應(yīng)技術(shù)
隨著社會的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是近20年來,電子技術(shù)日新月異,計算機(jī)的普及和應(yīng)用把人類帶到了信息時代,各種電器設(shè)備充滿了人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,相當(dāng)大一部分的電器設(shè)備都應(yīng)用到了傳感器件,傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中主要技術(shù)之一,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)有極其重要的地位。電飯煲是一種普通家用廚房電器,在城鎮(zhèn)居民家庭的普及率和使用頻率很高。雖然電飯煲的功率一般為500~800 W,耗電量不是很大,但由于其使用頻繁,其耗電量也可觀。因此,研究電飯煲在煮飯、保溫過程中的節(jié)能降耗技術(shù)無疑具有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
將電磁感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于電飯煲可以達(dá)到快速、節(jié)能的效果,與普通電熱盤式電飯煲相比能耗將降低30%以上,節(jié)能效果非常顯著。電磁電飯煲繼承了電磁感應(yīng)加熱灶具的特點,但同時由于受到電飯煲的結(jié)構(gòu)、空間和功能特點的影響,其控制器具具有獨特一面,體現(xiàn)在散熱空間小、長期可靠性要求高等方面。
電磁電飯鍋控制器由于受到特定環(huán)境的影響,需考慮其散熱問題并研究功耗來源、影響及解決辦法。
3.1熱量過大的影響
當(dāng)熱量過大,而散熱不暢時,控制器處于較高工作環(huán)境溫度中,元器件的穩(wěn)定性會受到影響,進(jìn)而影響整套控制器的運行可靠性,出現(xiàn)誤動作,小則控制器無法正常工作,大則出現(xiàn)安全事故。
3.2熱量來源
在電磁電飯鍋中熱量來源主要有三種:(1)電飯鍋內(nèi)膽向周圍輻射的熱量。(2)大功率管IGBT及整流橋散發(fā)的熱量。(3)其他元器件散發(fā)的熱量。其中內(nèi)膽散發(fā)熱量最大,但內(nèi)膽作為加熱承載體,屬于必須加熱的器件,在設(shè)計時只能考慮如何減少其對于控制器的影響,一般做法是盡量阻擋內(nèi)膽直接向控制器散發(fā)熱量,在兩者之間采取必要的隔熱措施。其次為IGBT和整流橋散發(fā)的熱量。其他元器件散發(fā)的熱量很少,可以忽略不計。
3.3解決辦法
(1)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計能大大降低控制器所處環(huán)境溫度。加強(qiáng)電飯鍋模具設(shè)計和控制器合理的元器件布局,尤其是大功率管IGBT的位置。構(gòu)成有效的熱量通道,以便熱量盡快有效排出電飯鍋。
(2)加強(qiáng)IGBT功耗技術(shù)研究
IGBT的功耗主要是關(guān)斷損耗和開通損耗。在實際設(shè)計中,根據(jù)所愿的IGBT參數(shù)結(jié)合理論分析和實際測試。不能單純考慮某方面因素,需綜合該IGBT的性能參數(shù)和實際設(shè)計要求,做出合理的選擇,保證可靠性。
(3)加強(qiáng)烹飪過程控制
在可靠保證烹飪效果情況下,合理地減少IGBT的開通次數(shù),有效地減少IGBT在單位時間功耗,減少單位時間溫度上升率,從而減少短時間內(nèi)熱量的集聚,采用了一種平均化處理手段。也能有效地降低控制器環(huán)境溫度。
電磁電飯鍋控制器已經(jīng)批量生產(chǎn),隨著市場接受度的提升和產(chǎn)品的拓展,其控制器技術(shù)也必然得到進(jìn)一步的優(yōu)化。
4、感溫軟磁技術(shù):
電飯煲的節(jié)能技術(shù)實際上就是提高電熱能的利用率、降低保溫時的耗電量。從此意義上講,電飯煲的節(jié)能與電冰箱(蓄冷)、電熱水器(蓄熱)等的節(jié)能存在相似之處。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是一種絕熱性能優(yōu)異的保溫材料,因此,將電冰箱保溫用的聚氨酯泡沫塑料做電飯煲保溫層應(yīng)該是完全可行的。由于電飯煲通常是在高溫下工作,因此要求泡沫在高溫下不能釋放出對人體有害的物質(zhì),并且不能出現(xiàn)易燃易爆等情況。現(xiàn)在聚氨酯發(fā)泡應(yīng)用中比較安全的HCFC-141b發(fā)泡體系卻存在較大氣味,不能為人接受,水發(fā)泡聚氨酯硬泡體系的臭氧消耗潛值(ODP)為零,發(fā)泡材料的環(huán)保及安全衛(wèi)生性符合要求,采用消毒柜用全水發(fā)泡聚氨酯泡沫塑料作為電飯煲的保溫層,通過此項技術(shù)的應(yīng)用能夠使電飯煲達(dá)到節(jié)能的目的。
與傳統(tǒng)的電飯煲相比,用聚氨酯泡沫做電飯煲的保溫層,能有效地阻止煮飯過程中的傳導(dǎo)及熱輻射,并與煲蓋的密封圈一起,形成一個密封的、均勻的熱場,因此能更有效地提高電飯煲產(chǎn)品的熱效率,降低保溫能耗,節(jié)約了電能。用聚氨酯泡沫做保溫層的節(jié)能電飯煲的熱效率、4 h保溫能耗的測試結(jié)果見表3。
表1 節(jié)能電飯煲熱效率及保溫能耗
標(biāo)準(zhǔn)值 測試值
熱效率/% ≥75 86.4
耗電量(保溫4 h)/ W•h ≤70 0
注:檢測標(biāo)準(zhǔn)參照GB12021.6-89《自動電飯鍋效率、保溫電耗限定量及測試方法》,以上數(shù)據(jù)由國家日用電器質(zhì)量監(jiān)督檢測中心提供。
從表1可看出,保溫節(jié)能電飯煲的熱效率及保溫能耗完全合格。
用功率均約為703W的電飯煲做升降溫試驗,在電飯煲中100℃的水冷至不同溫度所需要的時間見表2。
表2 電飯煲的降溫時間(min)
溫度/℃ 未加保溫層 加保溫層
90 63.3 66.9
80 102.2 110.3
70 153.3 171.3
60 217.2 250.3
從表2的結(jié)果可以看出,采用加聚氨酯保溫層的電飯煲具有一定的保溫性能,因此可明顯地縮短煮飯時間,節(jié)省電能。
顯而易見,節(jié)能電飯煲在電飯煲外殼與內(nèi)鍋罩之間采用環(huán)保的聚氨酯全水發(fā)泡,提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度,有明顯的節(jié)能效果,可減少了熱量損失,加快煮飯速度;另一方面,電飯煲保溫階段加熱次數(shù)明顯減少,水分散失量大大減少,使電飯煲長時間保溫,同時兼顧米飯的口感,給今天人們快節(jié)奏的生活帶來極大方便。
5遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)
遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)興起于70年代初,它是重點推廣的一項節(jié)能技術(shù)。遠(yuǎn)紅外加熱器有板狀、管狀、燈狀和燈口狀幾種,所用的能源以電能為主,但亦可用煤氣,蒸汽、沼氣和煙道氣等。利用這項技術(shù)提高加熱效率,重要的是要提高被加熱物料對輻射線的吸收能力,使其分子振動波長與遠(yuǎn)紅外光譜的波長相匹配。因此,必須根據(jù)被加熱物的要求來選擇合適的輻射元件,同時還應(yīng)采用不同的選擇性輻射涂層材料,并要改善加熱體的表面狀況。
遠(yuǎn)紅外加熱與傳統(tǒng)的蒸汽、熱風(fēng)和電阻等加熱方法相比,具有加熱速度快、加熱效率高等許多優(yōu)點。用它代替電加熱,其節(jié)電效果尤其顯著,一般可節(jié)電30%左右,個別場合甚至可達(dá)60%~70%。遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)是一門新興科學(xué),近幾年隨著遠(yuǎn)紅外生產(chǎn)品種和數(shù)量的不斷增多,它的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)日益引起人們的重視,因此研究遠(yuǎn)紅外輻射材料和應(yīng)用于發(fā)有著廣闊的前景。遠(yuǎn)紅外輻射材料的節(jié)能原理為:遠(yuǎn)紅外輻射材料對其它能量的有效轉(zhuǎn)換和被加熱物質(zhì)的分子振動所吸收,而達(dá)到加熱、干燥等目的,它具有節(jié)能、加熱升溫快,無污染,熱效率高等特點,可廣泛應(yīng)用于民用炊具、取暖設(shè)備等方面,例如遠(yuǎn)紅外陶瓷輻射材料用在鋁制品的涂層上,其節(jié)時率達(dá)40%以上,熱利用率增量為35%左右,節(jié)能率80%以上,是一種理想的高效節(jié)能材料。
6溫控技術(shù):
在炎熱的夏天大多數(shù)人總是整夜開著電風(fēng)扇,但如果夜間氣溫下降到一定溫度,就沒必要繼續(xù)使用電風(fēng)扇了。本例介紹一種給電風(fēng)扇加裝溫度控制器的方法,該控制器可以在氣溫低于一定溫度時關(guān)閉電風(fēng)扇,并且具有停電自鎖功能,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
本文介紹的電風(fēng)扇溫控電路能夠控制電風(fēng)扇模擬自然風(fēng)運轉(zhuǎn),并根據(jù)氣溫自動調(diào)節(jié)陣風(fēng)維持的時間和頻度。在環(huán)境溫度低于25℃時能自動關(guān)斷電風(fēng)扇,十分適合于控制暑夜電風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)。
電風(fēng)扇溫控電路原理圖如圖所示。220V市電電壓經(jīng)變壓器T降壓和橋式整流后,由7809、7909三端穩(wěn)壓器產(chǎn)生正負(fù)對稱的直流穩(wěn)定電壓。555時基集成電路與外圍元器件組成多諧振蕩器,與普通振蕩器不同之處是,占空比受運算放大器IC2輸出電壓的控制。ICl,ICZ及感溫二極管VDl,VD2(為增加靈敏度采用兩個同型感溫管)組成溫度檢測電路,將環(huán)境溫度的變化線性地轉(zhuǎn)換為IC2輸出電壓的變化,控制555時基集成電路的充、放電時間,實現(xiàn)輸出信號的占空比調(diào)節(jié)。當(dāng)環(huán)境溫度較高時,VD1,VD2壓降減小,Va上升,經(jīng)IC2反相放大后使凡下降,于是延長了對C1的充電時間,并縮短了放電時間。通過IC3的3腳輸出信號控制VTH的導(dǎo)通角增加,使電風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時間延長,關(guān)斷時間縮短,形成長時而頻繁的陣風(fēng)工作狀態(tài)。當(dāng)環(huán)境溫度下降時,電路變化過程與之相反,使電風(fēng)扇風(fēng)力短促而稀疏。當(dāng)環(huán)境溫度降至一定值(這里以25℃為例)時,使C1兩端電壓始終高于555時基集成電路的翻轉(zhuǎn)電壓,故電風(fēng)扇將一直處于關(guān)斷狀態(tài),避免夜間氣溫降低而電風(fēng)扇不能及時關(guān)閉。
7結(jié)語
當(dāng)前全世界國家為應(yīng)對能源危機(jī)和降低溫室效應(yīng),都在積極采取各種相應(yīng)措施,以美國、日本、歐盟為代表的發(fā)達(dá)國家在提高能源效率方面有著豐富的經(jīng)驗,其節(jié)能理論與技術(shù)研究一直處于世界前列。近年來我們國家也在加快節(jié)能技術(shù)方面的研究,并在小家電領(lǐng)域取得了顯著的成效。
1 前言
隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高,人們對小家電產(chǎn)品的需求也越來越大。市場上小家電產(chǎn)品種類繁多、功能各異,小家電產(chǎn)品已經(jīng)成為家庭能耗的大戶。在能源日益緊張的今天,應(yīng)該加強(qiáng)家電產(chǎn)品的節(jié)能化改選、快速提升家電企業(yè)在節(jié)能技術(shù)、節(jié)能產(chǎn)品上的開發(fā)力度,節(jié)能將是小家電科技發(fā)展的方向?,F(xiàn)在許多家電企業(yè)紛紛在消化吸收國外先進(jìn)節(jié)能技術(shù)的基礎(chǔ)上再自主創(chuàng)新,成功研制出許多節(jié)能技術(shù)并應(yīng)用于小家電產(chǎn)品中,下面以微波爐、電飯煲和電風(fēng)扇為例介紹目前應(yīng)用在小家電產(chǎn)品中的一些節(jié)能技術(shù)。
2變頻技術(shù):
變頻小家電是新一代家用電器發(fā)展趨勢之一,它不但給這些家電產(chǎn)品帶來功能的增加、性能的改善,而且具有明顯的節(jié)能效果和降噪效果,同時使整機(jī)壽命較傳統(tǒng)家電有明顯提高。因此,近年來各國家電廠商都在競相開發(fā)變頻家電產(chǎn)品,變頻技術(shù)已成為最具節(jié)能發(fā)展前景的焦點技術(shù)。如變頻微波爐代表了世界微波爐的發(fā)展方面,具有很高的技術(shù)含量。變頻微波爐是以變頻器代替了傳統(tǒng)的微波爐內(nèi)變壓器,變頻器通過變頻電路可以將50Hz的電源頻率任意地轉(zhuǎn)換成2000-4500Hz的高頻率,通過改變頻率來得到不同的輸出功率,解決了傳統(tǒng)微波爐通過對恒定輸出功率反復(fù)開/關(guān)進(jìn)行火力調(diào)控而使食物加熱不均勻的弊端,實現(xiàn)了真正意義上的烹飪速度快、用電省等優(yōu)點。如日本松下新近推出的NN-V691JFS微波爐,由于采用了變頻電源系統(tǒng),烹飪時間縮短了近50%。
此外,變頻技術(shù)在自動真空吸塵器、剃須刀、電飯鍋、電磁灶、彩電等家電產(chǎn)品也獲得了重要的應(yīng)用。目前變頻技術(shù)主要向以下幾方面的方向發(fā)展:(1)交流變頻向直流變頻方向轉(zhuǎn)化(2)控制技術(shù)由PWM(脈寬調(diào)制)向PAM(脈幅調(diào)制)方向發(fā)展(3)功率器件向高集成智能功率模塊發(fā)展
3電磁感應(yīng)技術(shù)
隨著社會的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是近20年來,電子技術(shù)日新月異,計算機(jī)的普及和應(yīng)用把人類帶到了信息時代,各種電器設(shè)備充滿了人們生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域,相當(dāng)大一部分的電器設(shè)備都應(yīng)用到了傳感器件,傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中主要技術(shù)之一,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)有極其重要的地位。電飯煲是一種普通家用廚房電器,在城鎮(zhèn)居民家庭的普及率和使用頻率很高。雖然電飯煲的功率一般為500~800 W,耗電量不是很大,但由于其使用頻繁,其耗電量也可觀。因此,研究電飯煲在煮飯、保溫過程中的節(jié)能降耗技術(shù)無疑具有巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
將電磁感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于電飯煲可以達(dá)到快速、節(jié)能的效果,與普通電熱盤式電飯煲相比能耗將降低30%以上,節(jié)能效果非常顯著。電磁電飯煲繼承了電磁感應(yīng)加熱灶具的特點,但同時由于受到電飯煲的結(jié)構(gòu)、空間和功能特點的影響,其控制器具具有獨特一面,體現(xiàn)在散熱空間小、長期可靠性要求高等方面。
電磁電飯鍋控制器由于受到特定環(huán)境的影響,需考慮其散熱問題并研究功耗來源、影響及解決辦法。
3.1熱量過大的影響
當(dāng)熱量過大,而散熱不暢時,控制器處于較高工作環(huán)境溫度中,元器件的穩(wěn)定性會受到影響,進(jìn)而影響整套控制器的運行可靠性,出現(xiàn)誤動作,小則控制器無法正常工作,大則出現(xiàn)安全事故。
3.2熱量來源
在電磁電飯鍋中熱量來源主要有三種:(1)電飯鍋內(nèi)膽向周圍輻射的熱量。(2)大功率管IGBT及整流橋散發(fā)的熱量。(3)其他元器件散發(fā)的熱量。其中內(nèi)膽散發(fā)熱量最大,但內(nèi)膽作為加熱承載體,屬于必須加熱的器件,在設(shè)計時只能考慮如何減少其對于控制器的影響,一般做法是盡量阻擋內(nèi)膽直接向控制器散發(fā)熱量,在兩者之間采取必要的隔熱措施。其次為IGBT和整流橋散發(fā)的熱量。其他元器件散發(fā)的熱量很少,可以忽略不計。
3.3解決辦法
(1)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計能大大降低控制器所處環(huán)境溫度。加強(qiáng)電飯鍋模具設(shè)計和控制器合理的元器件布局,尤其是大功率管IGBT的位置。構(gòu)成有效的熱量通道,以便熱量盡快有效排出電飯鍋。
(2)加強(qiáng)IGBT功耗技術(shù)研究
IGBT的功耗主要是關(guān)斷損耗和開通損耗。在實際設(shè)計中,根據(jù)所愿的IGBT參數(shù)結(jié)合理論分析和實際測試。不能單純考慮某方面因素,需綜合該IGBT的性能參數(shù)和實際設(shè)計要求,做出合理的選擇,保證可靠性。
(3)加強(qiáng)烹飪過程控制
在可靠保證烹飪效果情況下,合理地減少IGBT的開通次數(shù),有效地減少IGBT在單位時間功耗,減少單位時間溫度上升率,從而減少短時間內(nèi)熱量的集聚,采用了一種平均化處理手段。也能有效地降低控制器環(huán)境溫度。
電磁電飯鍋控制器已經(jīng)批量生產(chǎn),隨著市場接受度的提升和產(chǎn)品的拓展,其控制器技術(shù)也必然得到進(jìn)一步的優(yōu)化。
4、感溫軟磁技術(shù):
電飯煲的節(jié)能技術(shù)實際上就是提高電熱能的利用率、降低保溫時的耗電量。從此意義上講,電飯煲的節(jié)能與電冰箱(蓄冷)、電熱水器(蓄熱)等的節(jié)能存在相似之處。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是一種絕熱性能優(yōu)異的保溫材料,因此,將電冰箱保溫用的聚氨酯泡沫塑料做電飯煲保溫層應(yīng)該是完全可行的。由于電飯煲通常是在高溫下工作,因此要求泡沫在高溫下不能釋放出對人體有害的物質(zhì),并且不能出現(xiàn)易燃易爆等情況。現(xiàn)在聚氨酯發(fā)泡應(yīng)用中比較安全的HCFC-141b發(fā)泡體系卻存在較大氣味,不能為人接受,水發(fā)泡聚氨酯硬泡體系的臭氧消耗潛值(ODP)為零,發(fā)泡材料的環(huán)保及安全衛(wèi)生性符合要求,采用消毒柜用全水發(fā)泡聚氨酯泡沫塑料作為電飯煲的保溫層,通過此項技術(shù)的應(yīng)用能夠使電飯煲達(dá)到節(jié)能的目的。
與傳統(tǒng)的電飯煲相比,用聚氨酯泡沫做電飯煲的保溫層,能有效地阻止煮飯過程中的傳導(dǎo)及熱輻射,并與煲蓋的密封圈一起,形成一個密封的、均勻的熱場,因此能更有效地提高電飯煲產(chǎn)品的熱效率,降低保溫能耗,節(jié)約了電能。用聚氨酯泡沫做保溫層的節(jié)能電飯煲的熱效率、4 h保溫能耗的測試結(jié)果見表3。
表1 節(jié)能電飯煲熱效率及保溫能耗
標(biāo)準(zhǔn)值 測試值
熱效率/% ≥75 86.4
耗電量(保溫4 h)/ W•h ≤70 0
注:檢測標(biāo)準(zhǔn)參照GB12021.6-89《自動電飯鍋效率、保溫電耗限定量及測試方法》,以上數(shù)據(jù)由國家日用電器質(zhì)量監(jiān)督檢測中心提供。
從表1可看出,保溫節(jié)能電飯煲的熱效率及保溫能耗完全合格。
用功率均約為703W的電飯煲做升降溫試驗,在電飯煲中100℃的水冷至不同溫度所需要的時間見表2。
表2 電飯煲的降溫時間(min)
溫度/℃ 未加保溫層 加保溫層
90 63.3 66.9
80 102.2 110.3
70 153.3 171.3
60 217.2 250.3
從表2的結(jié)果可以看出,采用加聚氨酯保溫層的電飯煲具有一定的保溫性能,因此可明顯地縮短煮飯時間,節(jié)省電能。
顯而易見,節(jié)能電飯煲在電飯煲外殼與內(nèi)鍋罩之間采用環(huán)保的聚氨酯全水發(fā)泡,提高了產(chǎn)品的強(qiáng)度,有明顯的節(jié)能效果,可減少了熱量損失,加快煮飯速度;另一方面,電飯煲保溫階段加熱次數(shù)明顯減少,水分散失量大大減少,使電飯煲長時間保溫,同時兼顧米飯的口感,給今天人們快節(jié)奏的生活帶來極大方便。
5遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)
遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)興起于70年代初,它是重點推廣的一項節(jié)能技術(shù)。遠(yuǎn)紅外加熱器有板狀、管狀、燈狀和燈口狀幾種,所用的能源以電能為主,但亦可用煤氣,蒸汽、沼氣和煙道氣等。利用這項技術(shù)提高加熱效率,重要的是要提高被加熱物料對輻射線的吸收能力,使其分子振動波長與遠(yuǎn)紅外光譜的波長相匹配。因此,必須根據(jù)被加熱物的要求來選擇合適的輻射元件,同時還應(yīng)采用不同的選擇性輻射涂層材料,并要改善加熱體的表面狀況。
遠(yuǎn)紅外加熱與傳統(tǒng)的蒸汽、熱風(fēng)和電阻等加熱方法相比,具有加熱速度快、加熱效率高等許多優(yōu)點。用它代替電加熱,其節(jié)電效果尤其顯著,一般可節(jié)電30%左右,個別場合甚至可達(dá)60%~70%。遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)是一門新興科學(xué),近幾年隨著遠(yuǎn)紅外生產(chǎn)品種和數(shù)量的不斷增多,它的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大,遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)日益引起人們的重視,因此研究遠(yuǎn)紅外輻射材料和應(yīng)用于發(fā)有著廣闊的前景。遠(yuǎn)紅外輻射材料的節(jié)能原理為:遠(yuǎn)紅外輻射材料對其它能量的有效轉(zhuǎn)換和被加熱物質(zhì)的分子振動所吸收,而達(dá)到加熱、干燥等目的,它具有節(jié)能、加熱升溫快,無污染,熱效率高等特點,可廣泛應(yīng)用于民用炊具、取暖設(shè)備等方面,例如遠(yuǎn)紅外陶瓷輻射材料用在鋁制品的涂層上,其節(jié)時率達(dá)40%以上,熱利用率增量為35%左右,節(jié)能率80%以上,是一種理想的高效節(jié)能材料。
6溫控技術(shù):
在炎熱的夏天大多數(shù)人總是整夜開著電風(fēng)扇,但如果夜間氣溫下降到一定溫度,就沒必要繼續(xù)使用電風(fēng)扇了。本例介紹一種給電風(fēng)扇加裝溫度控制器的方法,該控制器可以在氣溫低于一定溫度時關(guān)閉電風(fēng)扇,并且具有停電自鎖功能,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
本文介紹的電風(fēng)扇溫控電路能夠控制電風(fēng)扇模擬自然風(fēng)運轉(zhuǎn),并根據(jù)氣溫自動調(diào)節(jié)陣風(fēng)維持的時間和頻度。在環(huán)境溫度低于25℃時能自動關(guān)斷電風(fēng)扇,十分適合于控制暑夜電風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)。
電風(fēng)扇溫控電路原理圖如圖所示。220V市電電壓經(jīng)變壓器T降壓和橋式整流后,由7809、7909三端穩(wěn)壓器產(chǎn)生正負(fù)對稱的直流穩(wěn)定電壓。555時基集成電路與外圍元器件組成多諧振蕩器,與普通振蕩器不同之處是,占空比受運算放大器IC2輸出電壓的控制。ICl,ICZ及感溫二極管VDl,VD2(為增加靈敏度采用兩個同型感溫管)組成溫度檢測電路,將環(huán)境溫度的變化線性地轉(zhuǎn)換為IC2輸出電壓的變化,控制555時基集成電路的充、放電時間,實現(xiàn)輸出信號的占空比調(diào)節(jié)。當(dāng)環(huán)境溫度較高時,VD1,VD2壓降減小,Va上升,經(jīng)IC2反相放大后使凡下降,于是延長了對C1的充電時間,并縮短了放電時間。通過IC3的3腳輸出信號控制VTH的導(dǎo)通角增加,使電風(fēng)扇運轉(zhuǎn)時間延長,關(guān)斷時間縮短,形成長時而頻繁的陣風(fēng)工作狀態(tài)。當(dāng)環(huán)境溫度下降時,電路變化過程與之相反,使電風(fēng)扇風(fēng)力短促而稀疏。當(dāng)環(huán)境溫度降至一定值(這里以25℃為例)時,使C1兩端電壓始終高于555時基集成電路的翻轉(zhuǎn)電壓,故電風(fēng)扇將一直處于關(guān)斷狀態(tài),避免夜間氣溫降低而電風(fēng)扇不能及時關(guān)閉。
7結(jié)語
當(dāng)前全世界國家為應(yīng)對能源危機(jī)和降低溫室效應(yīng),都在積極采取各種相應(yīng)措施,以美國、日本、歐盟為代表的發(fā)達(dá)國家在提高能源效率方面有著豐富的經(jīng)驗,其節(jié)能理論與技術(shù)研究一直處于世界前列。近年來我們國家也在加快節(jié)能技術(shù)方面的研究,并在小家電領(lǐng)域取得了顯著的成效。





