Maturski Rad - Benjamin

JU MJEŠOVITA ELEKTROTEHNIČKA I DRVOPRERAĐIVAČKA SREDNJA ŠKOLA BIHAĆ

ŠKOLSKA GODINA 2018./2019.

ZAVRŠNI RAD Predmet: Električni uređaji Tema: Električni grijači u kućanskim aparatima

UČENIK: Benjamin Bosnić Razred: III4

MENTOR: Esma Ribić dipl. ing.

BIHAĆ, maj, 2019.god.

Sadržaj 1. Uvod ....................................................................................................................................... 1 2. Tipovi grijača.......................................................................................................................... 2 2.1. Dizajniranje grijača.......................................................................................................... 2 3. Cjevasti grijači ........................................................................................................................ 4 3.1. Halogeni cjevasti grijači .................................................................................................. 4 3.2. Cjevasti grijači sa metalnim oklopom ............................................................................. 5 4. Trakasti grijači ........................................................................................................................ 7 5. Pločasti grijači ........................................................................................................................ 9 5.1 Folije za zagrijavanje ........................................................................................................ 9 6. Termostati ............................................................................................................................. 11 7. Promjena grijača kod električnog šporeta ............................................................................ 12 8. Zaključak .............................................................................................................................. 16 9. Literatura .............................................................................................................................. 17 Dodatak 1. Informativni list maturskog rada ............................................................................ 19

1. Uvod Kao tema završnog rada zadani su električni grijači u kućanskim aparatima. Kroz ovaj rad će biti obrađene vrste grijača i njihov princip rada. U školi smo učili da se kroz svaki element kroz koji se kreće električna struja stvara određeno zagrijavanje. Zbog toga, u nekim uređajima se koriste otpornici da bi kontrolisali koliko električne struje se kreće kroz koji provodnik. Otpornici rade tako što pretvaraju električnu energiju u toplotnu, drugim riječima zagrijavaju se kada električna energija protiče kroz njih. Međutim, ne zagrijavaju se samo otpornici, već i razni provodnici, ili legure od kojih se rade grijači. Na primjer, unutar sijalice postoji tanki namotaj žice koji isijava sjetlost nakon proticanja struje kroz nju, ali oko 95% energije utrošene u tu sijalicu se pretvara u toplotnu energiju. Sličnim principom, izrađeni su i električni grijači. Električni grijači su uređaji koji pretvaraju električnu energiju u toplotnu energiju. Izrađeni su tako da maksimalno iskorištavanju utrošenu energiju za pretvorbu. Dolaze u raznim oblicima i snagama, zavisno od željenih potreba korisnika. Zbog iskoristivosti i različitih primjena, dolaze u oblicima namotanih spirala, spiralnih cilindara, traka, ploča i sličnih. Električni grijači su napravljeni od legure koja ima veliki električni otpor. Grijači se najčešće prave od cekasa koji ima 60 puta veći otpor od bakra. Takva legura ima visoku vatrootpornost i otporna je na hrđu. Produživanjem grijačke žice u obliku spirale se povećava djelotvornost grijača. Takvu spiralu oblažemo nekim izolacionim materijalom poput keramike, a zatim je ubacujemo u čeličnu cijev. Ovakvi grijači se najčešće nalaze u električnim šporetima, kuhalima, veš mašinama, bojlerima i slično. Uz grijače se često postavljaju i termoregulatori koji kontrolišu dovod struje grijačima zbog kontrole zagrijavanja. Grijači se prave od legura materijala, a koriste se četiri vrste cekasa. Sastav pored čistog cekasa može biti i željezo, ali se takvi grijači koriste do 1200oC. Zatim, koristi se kantal koji je legura željeza, kroma, aluminija i kobalta, a primjenjuje se za grijanje industrijskih peći do 1425oC, ovi grijači neće biti obrađivani u radu jer ćemo se bazirati samo na grijače u kućnim uređajima. Zbog različitih primjena, u nastavku rada ćemo objasniti pojedine tipove grijača, njihovu primjenu u nekim od kućanskih uređaja i način održavanja.

1

2. Tipovi grijača Postoji više različitih tipova grijača. Veličina i oblik grijačkih elementa se najčešće određuje zavisno od primjene u uređajima. Određuje se prema veličini uređaja, koliko ima slobodnog prostora u uređaju, kao i prema tome kolika snaga grijača je potreba. Na primjer, fenovi za kosu imaju kratke namotane grijače napravljene od tanjih žica koje mogu stati unutar kućišta fena, ali i proizvesti dovoljno toplote za zagrijavanje zraka, zatim električni šporeti imaju spiralne grijače tačno određene veličine i snage za zagrijavanje. Najčešće su prekriveni metalima, ali u novije vrijeme sa staklenim ili keramičkim površinama, zbog lakšeg čišćenja. U nekim slučajevima, grijački elementi su vidljivi kao kod tostera ili kuhala za vodu. Lako je primjetiti grijač napravljen od legure kod kuhala koji je smješten na dnu, sličan je prikazan na sljedećoj slici, a detaljnije obrađen kasnije u radu kao cijevni grijač. Oni rade na nižim temperaturama, koji nikad ne prelaze temperaturu ključanja vode. Također, kod nekih tostera možemo primjetiti grijače jer nakon korištenja tostera možemo vidjeti grijač koji isijava jako crvenu svjetlost.

Slika 1. Primjer grijača (ovakvi se nalaze u bojlerima, kuhalima za vodu i sl.)

Dalje za primjer možemo uzeti radijatore, koji stvaraju toplotu zagrijavanjem većih grijača koji su većinom napravljeni od više namotaja žica koje nakon što se ugrijavaju isijavaju toplotu. Za razliku od njih, električni konvektori toplote imaju više spojenih grijačkih elemenata postavljenih ispred ventilatora, pa se toplota prenosi lakše i efikasnije.

2.1. Dizajniranje grijača Prilikom dizajniranja grijača, inžinjeri moraju uzeti u obzir velik broj faktora poput: napona, struja, dužina grijačkog elementa, promjera grijača, vrste materijala, temperature na kojoj će grijač raditi itd. Postoje i specifični faktori koji se uzimaju u obzir za svaki element. Na primjer, ako se grijački element pravi od okrugle žice, promjer žice i oblik namotaja (promjer, dužina, specifični otpor, materijal) su samo neki od elemenata koji utiču na iskoristivost.

2

Sve gore nabrojano je samo početak dizajniranja, jer rijetko kad grijači rade kao izolirani elementi. U obzir treba uzeti i gdje se koriste, uz koje elemente, kako će se ponašati prilikom korištenja ako su zanemareni (na primjer ako ostavimo uključeno jedno grijačko kolo na električnom šporetu). Velika razlika u dizajniranju grijača za peglu, električni šporet ili fen za kosu. Treba uzeti u obzir i okolne elemente u uređaju, jer treba razmišljati šta će se desiti s njima ukoliko se nalaze u blizini jer bi moglo doći do spaljivanja ili topljenja drugih elemenata u nekom uređaju. Kod nekih uređaja, pored grijača se postavljaju specijalne izolacija zbog zaštite drugih uređaja, ali i usmjeravanja temperature u određenim smjerovima. Sličnu izolaciju možemo naći kod električnog šporeta u kojem je dio za pečenje obložen materijalom koji slabo propuštaju toplotu. Tako se štite električne instalacije i plastike na uređaju, a temperatura je skoncentrisana na rernu. Primjer dizajniranja može biti grijač koji koristimo u pećnici. On treba da ima duži vijek trajanja zbog čestog korištenja. Pored vijeka trajanja, treba i da ima pogodan oblik za što efektivnije zagrijavanje, što znači da treba biti većih dimenzija. Potrebno je da bude i napravljen za laku promjenu ukoliko pregori. Zatim, treba uzeti u obzir i visoke temperature na kojima će raditi pa i materijal cijevi od koje je izgrađen treba da bude izdržljiv. Ovi faktori moraju biti u određenom balansu da bi napravili uređaj koji je efektiva, ekonomičan, izdržljiv i siguran.

3

3. Cjevasti grijači Cjevasti grijači se sastoje od izolacionog materijala poput kvarca, kombinacije stakla i keramike ili samo keramike unutar koje se nalazi grijačka žica. Taj princip je prikazan na slici 2. Dužina cijevi se kreće od 200 do 3000mm, dijametra od 7 do 60mm i snage od 250 do 4000W na naponu od 100 do 575V. Debljina cijevi napravljene od kvarca može biti 1mm, unutarnjeg dijametra 6 do 8mm i 1,5mm debljine za dijametre između 8 i 18mm. Tolerancije za unutarnji dijametar cijevi mogu biti 7-8% za navedene dijametre cijevi.

Slika 2. Cjevasti grijač

Ovi tipovi grijača se koriste za temperature do 700oC. Najviše se koriste za radijatore, tostere, pećnice, roštilje na struju, kao pomoć u grijanju kod mikrovalnih pećnica i za odmržnjavanje hrane. Mana kvarcnih cijevi jeste ta da im treba više vremena da postanu žarko crvene, time i vrijeme pečenja npr., traje duže. Za tosterske peći, više se koriste grijači sa kombinacijom keramika-staklo. Snaga im je oko 400W po cijevi, a peći najčešće imaju dvije cijevi. Keramika-staklo cijevi imaju mnogo manji otpor od kvarca. Čak, ukoliko bi dirnuli vrelu cijev keramike-stakla sa viljuškom ili sličnim metalnim predmetom, postoji šansa strujnog udara. To je manji problem u Japanu s naponom od 100V ili u SAD-u sa naponom od 120V, ali kod nas pri naponu od 230V je problem. U poređenju sa običnim cjevastim grijačima, kvarcni grijači imaju prednost prilikom zagrijavanja.

3.1. Halogeni cjevasti grijači Kod halogenih grijača žica od volframa je zaštićena od oksidiranja pomoću kvarcne cijevi. Konstrukcija ovog grijača je slična običnoj sijalici. Žica od volframa u ovakvoj cijevi se zagrijava na temperaturu od približno 2000oC. Ta žica je namotana tako da ne dodiruje cijev. Razmak između tačaka napetosti duž cijevi je od 15 do 25mm. Vanjski dijametar cijevi je od 8 do 11mm. Cijev je ispunjena inertnim gasom i halogenom, najčešće bromin. Kad se namotaj volframa zagrije, on reaguje sa halogenom koji stvara haloide i ne kondenzira cijev dokle god temperatura iznad 250oC. Na ovaj način cijev ne bude oštećena kondenzacijom koju stvara izgaranje volfram. Cijev stvara visoku temperaturu, najčešće iznad 800oC, ali temperatura poklopca između gasa i kvarcne cijevi ostaje niska i ne bi trebala prelaziti 350oC.

4

Cijev može biti ravna ili kružna. Može biti čistog ili miješanog kvarca. Snaga ovih grijača je između 300 i 6000W na naponima od 100 do 600V. Otpor cijevi se kreće od 50 do 1000 oma/m zagrijane dužine cijevi. Neke cijevi se mogu zagrijavati samo u horizonalnim položajima, dok druge mogu raditi u svim pozicijama, zavisno od tipa izvodbe. Vijek trajanja ovih grijača je 5000h.

Slika 3. Halogeni cjevasti grijač

Otpor vruće crijevi je otprilike 10 puta veći od otpora hladne cijevi. To znači kroz nju teku velike struje. Takve struje mogu uzrokovai pad napona u mreži, što često uzrokuje pad napona i treperenje sijalica. Ipak, snaga ovih grijača ne bi trebala prelaziti 3500W za grijače u kućnoj upotrebi. Postoji više načina da se riješe velike struje koje su nepravilnog oblika i uzrokuju smetnje u mreži. Prvi je da se spoji otporni namotaj, materijala koji ima niskotemperaturni faktor otpora u seriju sa halogenim grijačem. Halogeni grijači se koriste u mnogo uređaja poput mikrovalnih pećnica, pećnicama, i pećima za pizze. Često se koriste i kod grijalica za zagrijavanje prostora. Jako male su mase pa se lako i zagrijavaju i isijavaju žarko crvenu svjetlost.

3.2. Cjevasti grijači sa metalnim oklopom Cjevasti grijači sa metalnim oklopom se većinom sastoje od namotaja grijačke žice koja je spojena na krajeve grijača i električno je izolirana od metalne cijevi u koju je umetnuta. Primjer takvog grijača je već prikazan na slici 1. Izolacija između namotaja i cijevi je većinom od keramičkih materijala, a krajevi cijevi su zaštićeni silikonskom gumom. Snaga ovih grijača se kreće od 10 do 8000W pri naponima od 6 do 500V. Struja je većinom ispod 15A, a otpor izmeđi 1 i 2000oma. Otpor po metru cijevi iznosi 3 do 4000 oma/m, zavisno od dijametra cijevi. Većinom iznosi između 22 i 170 oma/m za cijev dijametra 5mm i između 10 i 450 oma/m za cijev dijametra 8mm. Temperatura ovih grijača je većinom ispod 850oC, a rijetko kad iznad 1000oC. Promjeri cijevi se kreću između 3 i 20mm. Najčešće, najskupli dio prilikom izvedbe ovih grijača su cijevi. Ukoliko će grijač raditi s temperaturom zraka u cijevi ispod 400oC, bira se čelik. Ipak, zbog korozije često se izabira bakar. Vijek trajanja ovih grijača ovisi od: • hemijskog sastava grijačke žice, • najveće temperature grijačke žice, • dijametra grijačke žice, • atmosferskog sastava i pritiska unutar cijevi, • dužine cijevi. Niti jedni grijači nemaju široku primjenu kao cjevasti grijači sa metalnim oklopima. Koriste se za kućanske aparate za pečenje, za kuhala, radijatore, konvektore, fenove za kosu, bojlere, mašine za suđe, mašine za rublje... 5

Na primjer kod mašina za posuđe se koriste grijači do 2000W. Cijevi se prave od nehrđajućeg čelika ili materijala koji slabije hrđaju. Snaga im se kreće od 8 do 10 W/cm2. Grijači mogu biti u više namotata da bi se postiglo veće zagrijavanje. Slični su i kod mašina za rublje, ali drukčije snage, zavisno od potrebe.

6

4. Trakasti grijači Trakasti grijači se sastoje od najmanje dva izolaciona materija između kojih se pruža legura ili provodnik. Jedan od elastičnih materijala je fiksiran na okvir elementa s ciljem da sačuva provodnik u ravnom položaju ukoliko se proširi zbog termalnog zagrijavanja. Materijal koji je zadužen za čvrstoću je najčešće keramički. Izgled ovakvog grijača je prikazan na slici 4. Trake ili žice su pričvršćeni za rubove keramičkog materijala i nema dodatne podrške između izoliranih dijelova.

Slika 4. Konstrukcija grijača koji ima elastične trake

Ravni dio izmeđi nazubljenih dijelova izolacionog materijala je većinom između 200 do 500 mm. Slika 5 prikazuje konstrukciju koja se koristi kod kružnih reflektora za zagrijavanje prostorija pomoću radijatora, koristili su se za zagrijavanje toaleta i kupaonica. Umjesto jednog keramičkog dijela na koji razvlači pomoću opruge, može se koristiti više njih od koji svaki ima najmanje jedan zubac oko kojeg je namotana traka ili grijačka žica. Ukoliko se nailazi na razlike u temperaturi između namotaja traka ili žica, takva konstrukcija rezuultira u više jednakih povlačenja između namotaja i smanjuje rizik od mehaničkog preopterećenja traka. Da bi ovo jednostavnije pojasnili, na sljedećoj slici je prikazan radijator koji koristi trakaste grijače.

Slika 5. Primjer radijatora koji koristi trakaste grijače

7

Na slici koju vidimo postoji rizik u kojoj će namotaji prvog reflektora postati zagrijaniji od ostalih i time se više izduživati. To bi moglo dovoditi do napetosti u hladnijim namotajima, jer se topliji ne bi nimalo zatezali. Takva situacija bi mogla dovesti do napetosti između metalne šipke i vodilice po kojoj se trake istežu. Najčešće se koristi traka koja je 0,06 do 0,1mm debljine i 1,6 o 4,6mm široka. Manja termalna masa ovog grijačkog elemeta ukazue na jako brzo zagrijavanje i malene gubitke energije. To je posebno izraženo u slučajevima kada bi se koristile trake umjesto žice. Trake bi postajala vidljivo zagrijanje u periodu od 1 sekunde. Ovakva konstrukcija je patentirana 1971 godine, ali prevaziđena modernijim grijačima. Ipak, trake su se nastavile koristiti kod nekih tostera. Temperature trakastih grijača su u rasponu između 700 i 1000oC, dok se snage kreću između 500 i 1500W. Najčesće se koristi fiksirana traka.

8

5. Pločasti grijači Pločasti grijači se najčešće izvode sa izolacijom mikanita, kao što je prikazano na slici 6. Grijačka žica se namotava oko središnje pločice od mikanita i izolira se sa obje strane sa pločicama istog materijala. Da bi ove pločice zasigurno ostale spojene, koristi se oklop od čelika.

Slika 6. Pločasti grijač

Ovi grijači se koriste za maksimalno 650oC površinske temperature, a mogu biti izvedeni kao pločica ili cilindrično. Dobar termalni kontakt između namotaja i mikanita, mikanita i čeličnog oklopa, i čitavog grijača i površine koja treba biti zagrijana je ključan. Maleni propust zraka između ovih elemenata uzrokuje velik pad temperature. Dobar termalni kontakt se često postiže sa dodavanjem pritiska pomoću opruga. Širina mikalita treba biti ograničena na otprilike 50mm zbog promjena prilikom zagrijavanja. Pločasti grijači se koriste kod zagrijavanja vode i glačala odjeće, ali i kod aparata za kafu, te za zagrijavanje boca za hranu kod novorođenčadi. Mana ovih grijača je u samoj konstrukciji jer se zbog termalnih promjena dese promjene u namotajima i zagrijavanje se gubi. To se dešava ukoliko se grijačka žica hladi brže nego što se cilindar zagrijava i ostane razvučena. Konstrukcija i korištenje ovih grijača bi se trebala ograničiti na cilindrične grijače manjeg promjera, niske temperature i manja površinska opterećenja.

5.1 Folije za zagrijavanje Specijalan tip pločastog grijača može biti napravljen ubacivanjem grijačkog materijača u mikalit kada se proizvode pločice od mikalita. U tom slučaju, grijački element poput žice, trake ili metalne folije i mikalit postaju jedno. Pad temperatura između grijačkog elementa i mikalita postane jako malen. Posljednji testovi su pokazali da se takvi elementi mogu koristiti za temperature do 700oC. Takvi elementi se nazivaju grijačkim folijama zbog svoje fleksibilnosti. Mogu biti veličina od 1*3 m2 ili čak manji od pečata. Većinom su debljina od 0,2 do 1,5mm. Većinom se folijski elementi koriste za temperature ispod 200oC, ali uz dodatak mikalita te temperature mogu biti više. Materijali za zagrijavanje ovog tipa grijača mogu biti aluminij, bakar, čelik, nikal ili neka od ranije spomenutih legura. Izbor materijala zavisi od potreba, ekonomičnosti, tačke topljenja i sl.

9

Ove folije mogu biti spojene sa keramičkim cijevima i biti korištene kao elementi za pegle. Sa snagom od 100W, te naponon između 24 i 230V, ovi elementi dosegnu temperature od 230 do 380oC. Najčešće se koriste za krevete na vodu. Za ovu potrebu, potrebna je malena emisija magnetnog polja zbog debate o djelovanju magnetnih polja na tijelo čovjeka. Pored toga, pronašli su primjenu i kod retrovizora i stakala automobila u zimskim uvjetima. Folije za zagrijavanje se mogu koristiti i za zagrijavanje stropova ili podova kod kamp kućica. Utrošak snage bi trebao biti između 30 i 100 W/m2. Kako dolaze sa 0,6 x 0,5m dimenzijama, lako ih je rezati i namještati prema potrebama poda. Također, ti elementi se dizajniraju za 24 do 40 V zbog sigurnosti.

10

6. Termostati Kod svih uređaja koji vrše pretvorbu električne energije u toplotnu, možemo pronaći termostate. Termostati ili termoregulatori su uređaji za održavanje stalne temperature nekog grijača ili uređaja. Napravljen je na principu termometra koji mjeri temperaturu. Termostat je osjetljiv na grijanje i hlađenje, pa automatski uključuje ili isključuje napajanje uređaja da bi osigurao stalnu temperaturu koja ne prelazi granice. Primjenjuju se kod svih uređaja koji vrše pretvorbe energije iz električne u toplotnu poput: - bojlera, - električnih šporeta, - hladnjaka, - klima uređaja, - radijatora i sl. U principu termostat se sastoji od senzora i pretvarača ili sklopke. Senzori (najčešće bimetali, termistori, termopari, cijevčice sa živom, plinski senzor) registruju promjene u temperature, dok sklopke (električne, pneumatski ventil, potenciometri, pojačala) pretvaraju signale iz senzora u signale za upravljanje uređajem. Kada uređaj dosegne željenu temperaturu, sklopka reaguje i isključuje napajanje grijača. Programabiln termometri ko koriste kod grijanja, gdje možemo kontrolirati kada da upalimo grijanje u kući (primjer grijalice).

Slika 7. Termostat za bojler (bipolarni)

Bez termostata, postoje velike šanse da bi se uređaji pregrijavali što bi izazivalo velike nesreće poput požara.

11

7. Promjena grijača kod električnog šporeta Da bi upotpunili maturski rad, bit će odrađen primjer promjene grijača kod električnog šporeta. Električni šporeti su jedni od najkorištenijih elemenata u domaćinstvu, te zbog toga dešavaju se pregaranja grijača zbog dotrajalosti. Ukoliko se pećnica električnog šporeta ne zagrijava ravnomjerno u svim dijelovima, kao na primjer zagrijava se samo gornji dio pećnice, najveće su šanse da imamo pregoren grijač. Da bi započeli promjenu grijača, potrebno je osigurati sebe od strujnog udara prilikom zamjene i pripremiti potrebne alate. Zbog toga, prije bilo kakve popravke potrebno je isključiti električni šporet iz utičnice. Kako su kuhinje najčešće zbijene, ali i da izbjegnemo pomjeranje teških elemenata, preporuka je isključiti osigurač koji kontroliše napajanje kuhinje. Potrebni alati za promjenu grijača su: - rukavice, - kombinirana kliješta, - šarafcigeri Nakon što smo isključili napajanje električnom energijom u kuhinji, možemo započeti sa promjenom grijača. Najlakši pristup grijačima je s unutarnje strane pećnice. Današnje pećnice su izgrađene tako da ih je lako održavati, pa se poklopac iznad grijača jednostavno uklapa. Rukama je potrebno pritisnuti poklopac grijača i povući ga prema vanjskoj strani pećnice, tak „otključavamo“ držače, a zatim jednostavno podižemo poklopac. Preporuka je imati rukavice, jer zbog pečenja ovi poklopci znaju oštrih rubova.

Slika 8. Uklanjanje poklopca pećnice

Električni grijači su najčešće pričvršćeni na tri mjesta u pećnici, pa ćemo šarafcigerom ukloniti držače, te ih sačuvati dok ne postavimo novi grijač.

12

Grijač je pričvršćen sa dva držača sa prednje strane, te jednim držačem na zadnjoj strani, gdje se ujedno nalazi i priključak za napajanje grijača.

Slika 9. Uklanjanje držača grijača pomoću šarafcigera

Nakon uklanjanja držača na zadnjoj strani grijača, potrebno je ukloniti grijač. Polagano ga izvučemo, te uklonimo žice koje napajaju grijač. Ukoliko ih ne možemo lagano odvojiti kliještima, držače možemo malo raširiti šarafciferom, pa onda izvući dvije žičice kojima se napaja grijač. Iako su one inače drukčijih boja, ukoliko su nekim slučajem obilježene drukčije ili zaprljane, možemo ih označiti pomoću izolir trake.

Slika 10. Iskopčavanje kablova grijača

Pazite da nakon iskopčavanja, kablovi koji napajaju grijač, ne upadnu nazad u rupu gdje je postavljen držač grijača. 13

Nakon skidanja starog grijača, ukoliko već nismo utvrdili o kojem tipu proizvođača se radi, možemo utvrditi koji grijač nam je potreban. Na samom držaču, smješteni su nazivi proizvođača, broj modela ili serijski broj grijača. Sa ovim informacijama, možemo od prodavača dobiti odgovarajući novi grijač.

Slika 11. Utvrđivanje informacija o grijaču zbog kupovine novog

Najbolje je ove informacije zapisati na papir ili uslikati, da ne bismo nosili čitav grijač u prodavnicu. Ukoliko ne možemo pronaći odgovarajući grijač kod prodavača, nove dijelove možemo naručiti i online.

Slika 12. Provjera novog grijača

14

Nakon što smo dobavili novi grijač, vraćamo ga u pećnicu. Prije ugradnje, poravnat ćemo grijač u pećnici i provjeriti da li će se uklopiti kao stari. Zatim provjeriti da li su držači na odgovarajućem mjestu. Često se desi da proizvođači imaju par sličnih vrsta grijača kojih prodavač ne razlikuje pa daju pogrešan grijač. Ako je grijač odgovarajući, spajamo žice koje ga napajaju. Prema oznakama na grijaču, spajamo žice. Ukoliko se radi o konektorima (muško-ženski), trebali bi čuti klik nakon što ih uklopimo. Nakon što spojimo napajanje, iste je potrebno izolirati da nekim slučajem ne bi došlo do naslanjanja konektora na neki od metala. Ukoliko je konektor metalni, dolazilo bi do strujnih udara. Time bi ugrozili bilo koga ko koristi ovaj uređaj.

Slika 13. Pričvršćivanje grijača pomoću držača

Nakon ukopčavanja i osiguravanja napajanja grijača, pričvrstiti ćemo ga pomoću držača. Uvrćemo ih na mjesta gdje su bili, a zatim vraćamo poklopac u pećnicu. Nakon što smo vratili poklopac na mjesto, uključićemo osigurač. Zatim, uključimo pećnicu i provjerimo da li se zagrijava i dio gdje je prethodno izgorio grijač. Ukoliko se pećnica bude normalno zagrijavala i ne budu se pojavljivali čudni dimovi iz nje, znači da smo uspješno zamijenili grijač. Ponekad, do grijača moramo doći s donje strane što malo oteža promjenu, ali je postupak isti.

15

8. Zaključak U radu smo obradili grijače. Kako smo mogli vidjeti, grijači se uveliko koriste u domaćinstvima u raznim oblicima. Najviše kod kuhinjskih elemenata, ali i kod bojlera ili pegli za veš. Izrađuju se kao jedan oblik otpornika, kojima nije cilj provodnost električne energije već pružanje otpora električnoj struji da bi se postiglo zagrijavanje. Izrađuju se od raznih legura od kojih je najčešća nikal. Pri dizajniranju grijača, vidjeli smo da se u obzir uzima veliki broj parametara, koji ne ovise samo o upotrebi već i o materijalima, promjerima materijala, raznim parametrima materijala. Uz to, stvaraju se razni oblici da bi se stvorila što veća iskoristivost kao i veličina grijača. Najzastupljeniji u domaćinstvu je cjevasti tip koji je najviše i obrađivan u djelu. Halogeni grijači se koriste u pećnicama, a zavisno od materijala, iskoristivost i temperature se povećavaju. Kao što je već rečeno, volframova žica se grije, a cijev je zadužena za dodatnu temperaturu i isijavanje ili radijaciju toplote. Uz halogene, češće se koriste cjevasti tipovi sa metalnim oklopima koji se primjenjuju najviše. Grijačka žica se pruža kroz cijeli grijač koji je izoliran, te oklopljen sa nekim od materijala koji su sposobni da prenose toplotu. Svi grijači imaju vijek trajanja, zavisno od upotrebe, materijala, te temperatura na kojima se koriste. Kao primjer, jedan od najčešćih su kvarovi na električnim pećnicama. Isti problem je obrađen u dijelovima i prikazana je jednostavna zamjena grijača koji je dotrajao. Prilikom zamjene grijača je potrebno paziti da smo mi kao instalateri zaštićeni prilikom rada, ali i da osiguramo da ne dođe do udara prilikom korištenja. Nekad u budućnosti, možda i sa razvojom tehnologije, dođe do čvršćih i izdržljivijih materijala koji će se koristiti u domaćinstvu.

16

9. Literatura [1] Thor Hegbom, Integrating Electrical Heating Elements in Appliance Design, CRC Press, 1997 [2] https://www.explainthatstuff.com/heating-elements.html , (07. 03. 2019.) [3] https://en.wikipedia.org/wiki/Heating_element, (06. 03. 2019.) [4]http://tehnika.lzmk.hr/tehnickaenciklopedija/elektricni_kucanski_strojevi_aparati_i_na prave.pdf (10.03.2019) [5] https://www.wikihow.com/Replace-an-Oven-Element (10.03.2019)

17

Datum predaje: ___. ___. _______.

Komisija: Predsjednik ________________________ Ispitivač

________________________

Član

________________________

Komentar

Datum odbrane: ___. ___. _______.

Ocjena __________________(__).

18

Dodatak 1. Informativni list maturskog rada

19

20