Идея, найти способ сэкономить на обогреве подсобных помещений, гаражей и теплиц подвигла многих домашних умельцев к созданию экономичных печей и котлов. На создание таких отопительных приборов, которые отличаются потреблением недорого топлива, а в некоторых случаях и вовсе бесплатного. Примером таких устройств может служить разнообразие печей на отработке с водяным контуром или без такового.

Отработка представляет собой техническое масло, которое уже не может использоваться по первоначальному назначению и по всем правилам подлежит утилизации. Однако наши умельцы решили вместо утилизации использовать отработку в экономических целях. Онии изобрели простые отопительные устройства, в которых вместо традиционного топлива (газ, дизтопливо, уголь) используется техническое

Естественно, что для отопления жилого дома такие устройства не применяются, но для создания комфортной температуры в гараже, строительной бытовке, теплице или в бане они вполне подходят.

Принцип работы и конструкция печки на отработке

Принцип действия подобной печи заключается в том, что топливо, а именно отработанное масло, сгорает в двух камерах. В первой горит непосредственно сама отработка, во второй догорают, образовавшиеся в процессе первоначального горения топочные пары и газы. Именно во второй камере происходит выделение тепла, температура которого существенно превышает температуру горения самой отработки.

Конструкция печи представляет собой два резервуара, соединяемых трубой, через которую подается необходимый для процесса горения воздух.

Отработка заливается в нижний резервуар, который оснащается заслонкой, позволяющей регулировать подачу воздуха. Соединительная труба для лучшего поступления воздуха в верхний резервуар делается с многочисленными отверстиями диаметром около 8–10 мм.

При поджоге масла, находящегося в нижнем резервуаре, начинают выделяться пары, которые поступают в соединительную трубу.

Там смешиваясь с кислородом, которого много в воздухе, пары продолжают свое горение с большей интенсивностью, поскольку поступление кислорода не ограничивается заслонкой, как в нижнем резервуаре. Остатки продуктов сгорания выводятся при помощи дымоходной трубы, которая должна располагаться наверху второго резервуара.

Это всего лишь общая схема, как работает печка на отработке даже с водяным контуром. Сама же конструкция в каждом отдельном случае может видоизменяться в зависимости от выбранного материала для изготовления частей печки, ее функциональности и прочих условий.

Разновидности печей на отработке

Соорудить подобные отопительные устройства можно, используя:

• листовую сталь;
• бывшие в употреблении баллоны из-под газа;
• металлические бочки и прочие емкости из металла, при условии, что толщина их стенок не будет меньше 5 мм.

Если используется листовая сталь, то соединение отдельных частей устройства необходимо производить при помощи электродуговой сварки. Печь должна разбираться на составные части для того, чтобы очищать ее от скопления золы, шлаков и прочих продуктов сгорания масла.

Печь сделанная из газового баллона по своей конструкции, практически, ничем не отличается от той, которая производится из листовой стали. Здесь лишь отсутствуют сварочные работы по сооружению корпуса самой печи, поскольку баллон является герметичным резервуаром.

Однако если печь сделанная из стали может служить в качестве варочной плиты, так как верхняя плоскость горизонтальная, то устройство, произведенное из баллона такую возможность исключает.

Более эффективной будет печь на отработке, в конструкцию которой входит такая функция как наддув. Для этого может использоваться бытовой вентилятор или автомобильный. Водяной контур в этом случае необходимо укомплектовать циркуляционным насосом, который будет в принудительном режиме прогонять теплоноситель по трубопроводу и далее через радиаторы отопления.

При таком решении угол наклона труб не будет играть такой существенной роли, как при естественной циркуляции теплоносителя. Такой котел в состоянии обогревать довольно значительные площади.

Если требуется повысить температуру в помещении, стоит лишь увеличить зазор для поступления большего количества воздуха в первую камеру сгорания или увеличить мощность наддувного устройства.

Преимущества и недостатки печек на отработке

Самым главным достоинством подобных устройств является их низкая себестоимость и экономичность, вследствие использования бросового топлива. Кроме этого такие отопительные приборы обладают следующими преимуществами:

• Простота конструкции, которая исключает какие-либо поломки. Здесь практически нечему выходить из строя.
• Печь можно эксплуатировать при любых минусовых температурах.
• Помещение площадью до 20 квадратных метров нагревается буквально через полчаса после начала горения отработанного масла.
• Существует реальная возможность обогревать большие помещения путем устройства водяного контура. Для этого в верхней части отопительного прибора монтируется теплообменник, который подсоединяется к системе отопления помещения либо здания в целом.
• Печи на отработке не зависят от наличия электроэнергии, газа. Для них не требуется составления проекта подключения и регистрации в соответствующих службах.
• Печь может использоваться не только для обогрева, но и в качестве варочной плиты.
• Для их изготовления можно воспользоваться материалами, которые не требуется покупать.
• Небольшие габариты и компактность всех узлов дает возможность транспортировать печку даже в легковой машине.
• В достаточной мере пожаробезопасное сооружение, благодаря отсутствию открытого огня.

Но, несмотря на все достоинства, подобные обогреватели не лишены и своих недостатков.

Простая конструкция такого обогревателя не освобождает от устройства дымохода в любом помещении – гараже, теплице. При этом дымоход необходимо сделать таким, чтобы ни одна его часть не была горизонтальной, а общая длина составляла не менее 4 метров, в противном случае естественная тяга будет недостаточной для полноценного функционирования обогревателя на отработанном масле.

Котел на отработке требует частого очищения. В очистке нуждается резервуар, куда наливается отработка, а также должен очищаться дымоход.

Какие требования предъявляются к печам на отработке

Отопительное устройство должно располагаться на абсолютно ровной горизонтальной поверхности, чтобы уровень масла в нижнем резервуаре относительно верха его бортиков находился на равном расстоянии.

Комплектующие подобного обогревателя должны выполняться из термостойких и качественных материалов. Уклон дымохода в самом начале необходимо сделать под углом в 30 градусов, после этого придать ему строго вертикальное положение и вывести его за пределы отапливаемого помещения. Для изготовления дымохода требуется сталь толщиной не менее 3 мм, и только наружная его часть может быть сделана из оцинкованной жести или асбестоцементной трубы. Диаметр дымоотводящей конструкции либо его внутреннее сечение не должно быть менее 10 см в поперечнике.

Конструкция нижнего резервуара должна оборудоваться заслонкой, которая легко поворачивается. Это позволит регулировать мощность печки и контролировать расход масла. Толщина стенок резервуара, куда наливается отработка, не должна быть меньше 3 мм.

Отверстия в соединительной трубе, как и она сама, могут иметь разный размер, но они должны быть пропорциональными. Диаметр отверстий должен иметь размер соответствующий 1/10 диаметра самой трубы.

Заключение

Печи на отработке в большинстве простые и экономичные конструкции. Однако при их изготовлении и эксплуатации не следует забывать о мерах противопожарной безопасности, даже в гараже. Прежде, чем приступить к изготовлению печки, необходимо иметь перед собой четкий и ясный чертеж и материал для изготовления обогревателя.

Применение печей, работающих на отработках масла с водяным контуром

Сегодня стало весьма популярным перерабатывать или повторно использовать отработанные материалы и различные продукты жизнедеятельности. Это может позволить сэкономить достаточно много средств и не тратить их и время на утилизацию.

Печь для небольших помещений

Одним из таких решений стали печи на отработанном моторном или промышленном масле. Его можно найти в любых количествах в автопарках, на СТО и в индустриальных производствах. Стоимость такого сырья будет минимальна или оно может достаться бесплатно.

По своим свойствам и принципу использования отработанное масло ничем не уступает электрическим нагревателям по мощности. При этом необходимо знать, что отработанное масло для таких целей должно быть предварительно очищено от всех примесей.

Самостоятельно сделать это нельзя, поэтому стоит прибегнуть к покупному варианту уже очищенного масла, которое в любом случае будет весьма недорогим. К тому же неочищенное масло напрямую влияет на безопасность прибора. В нем может находиться спирт или вода, которые нагреются при высоких температурах и могут привести к взрыву и возгоранию.

При использовании такого топлива, важно знать, что оно боится холода. Если оно приобретается в больших количествах стоит позаботиться о месте его хранения в зимний период.

К тому же использование печи на таком масле – отличный экономичный вариант обогрева небольших помещений – подсобки, гаража, особенно для работы в холодное время года.

Печи для обогрева существуют нескольких видов:

• Печи на отработанном масле.
• Печи на отработанном масле с водяным контуром.
• Печи-камины.

Последние два вариант можно использовать в более широких целях, для обогрева дачи или небольшого загородного дома. Особенно удобно их применений для двухэтажных строений. Принцип работы таких печей заключается в прямом нагревании воздуха, который уходит вверх, становясь легче. Неудобство заключается в обогреве уж слишком больших помещений более 100 квадратных метров – тепло распределяется не эффективно и довольно медленно. В автосервисах, частных мастерских целесообразно использование печей на отработке с водяным контуром, доступ к маслу есть практически в неограниченном количестве.

Сегодня использование таких приспособлений для обогрева растет быстрыми темпами. Их изготовление поставлено на поток, как частными мастерами, которые постоянно дорабатывают свои конструкции, так и целыми заводами.

Основное преимущество, которое говорит в пользу применения печей – простота конструкции и экономичность, а также несложный принцип работы.

Характеристики печи на отработке с водяным контуром

Устройство представляет собой два резервуара круглой или квадратной формы, которые соединены между собой отрезком трубы, куда подается воздух, и выходит уже теплым, через специальные отверстия. Отработка заливается в нижнюю часть, где происходит ее нагревание, что образует масляный пар. Смешиваясь с воздухом, пар горит с большей силой и поступает в верхнюю часть печи.

Печи с водяным контуром не имеют «лишних» деталей. Их срок службы весьма долговечен, так как поломки практически не происходят с простыми элементами. Удобство заключается в возможности ее работы даже при минусовых температурах в помещении. Вода должна находиться в отопительной системе постоянно.

Для еще большего удобства при обогреве большого помещения к печи на отработанном масле добавляют водяной контур. Вода нагревается и вместе с паром от топлива поднимается вверх, на ее место поступает холодная вода и процесс повторяется. При помощи насоса можно соединить печь с батареями, это обеспечит практически полноценный обогрев помещения в целом с наименьшими затратами.

Если обогревается дача, проживание в которой предполагается только до зимнего периода, чтобы теплоноситель не замерз в холода из-за его простоя, и работал даже при редком его использовании, в воду рекомендуется добавлять специальные добавки. Чаще всего это добавление антифриза. В доме с постоянным проживанием рекомендуется использование двухконтурных печей. Это дает возможность использовать дополнительную воду для бытовых нужд хозяев.

Преимущества

В целом можно выделить основные преимущества:

• Простота строения.
• Возможность использовать любое отработанное топливо.
• Относительно дешевое изделие, при покупке готового.
• Разнообразие использования – от гаража до загородного дома.
• Мобильность конструкции.
• Безопасность.
• Достаточно быстрое нагревание и долгое остывание.
• Отсутствие отходов при горении.
• Легкий монтаж.
• Возможность самостоятельной сборки конструкции в домашних условиях.

Последний фактор является одним из основополагающих, при выборе печи. Не всегда есть возможность приобрести отдельную печь для дачи или гаража.

Делаем своими руками печь на отработке

Есть несколько несложных правил и советов, соблюдение которых, поможет собрать эффективное в работе и безопасное устройство:

1. Печь должна уверенно стоять в отведенном месте без каких-либо наклонов или раскачиваний, то есть быть устойчивой.
2. Размеры, количество и конструкция всех составных частей должны строго отвечать чертежу. Иначе сложно будет добиться бесперебойной работы устройства.
3. Герметичность. Никакие элементы горения не должны выпадать из конструкции.

При выборе материала для изготовления чаще всего отдают предпочтение использованным газовым баллонам. Их толщина и размеры позволяют сделать резервуары согласно любым чертежам. К тому же срок службы продлится не один год. Изделие не нуждается в особом уходе. Необходимо закрыть дымоход, слить топливо и очистить резервуары от мусора. Это необходимо сделать во время длительного периода, когда печь не используется.

Верхний нагревательный элемент можно использовать также в качестве плитки для приготовления пищи или подогрева воды. Универсальное изделие и весьма экономичный и удобный вариант при обогреве.

схема конструкции на отработанном масле, пошаговая инструкция и прочее + видео

Желание сократить стоимость отопления жилых или подсобных помещений вынуждает их владельцев искать наименее затратные варианты. При этом каждый рачительный хозяин стремится использовать самое доступное и дешёвое топливо, добиваясь максимальной теплоотдачи при его сжигании. Именно поэтому ухудшение ситуации на рынке энергоресурсов привело к появлению многих интересных и производительных отопительных приборов, доступных для повторения в домашних условиях. Одной из таких установок является печь, использующая жидкое топливо. Главное её достоинство заключается в том, что для отопления не придётся использовать дорогостоящее дизельное горючее — самодельный агрегат отлично работает на использованном моторном масле, которое можно за копейки купить в ближайшем автосервисе. Всплеск интереса к самодельным конструкциям печей обычно возрастает с наступлением холодов. Мы же рекомендуем не дожидаться морозов и заняться изготовлением печи своими руками, работающей на отработке, прямо сейчас.

Особенности устройства и использования печей на жидком топливе. Достоинства и недостатки агрегатов

Печь на отработке представляет собой компактный и простой в изготовлении отопительный прибор

Слитое моторное масло представляет собой многокомпонентное вещество, загрязнённое продуктами сгорания автомобильного топлива. Надо сказать, что отработка горит очень плохо, а вот летучие компоненты, которые выделяются при её нагревании, воспламеняются легко и во время окисления кислородом воздуха выделяют тепло в большом количестве. Надо сказать, что особенности сжигания использованных машинных масел в большинстве случаев и предопределяют существующие виды отопительных агрегатов:

• печи с капельной подачей жидкого топлива;
• модели, использующие наддув и распыление горючего;
• двухкамерные агрегаты пиролизного типа.

Кроме того, различают печи с воздушными и водяными теплообменниками, что позволяет устанавливать оборудование этого типа как в технических, так и в жилых помещениях. Сфера применения буржуек, использующих в качестве топлива отработанное машинное или автомобильное масло, чрезвычайно широка:

• мастерские и гаражи;
• теплицы;
• овощехранилища;
• производственные помещения и склады;
• хозяйственные постройки;
• жилые здания (при условии размещения отопительного оборудования в пристройке).

Наличие бесплатного топлива предопределяет популярность печей на отработанном моторном масле у владельцев автомастерских и станций техобслуживания

Разумеется, монтаж подобных печей целесообразнее всего выполнять в автосервисах и на предприятиях с собственным автопарком, что позволит не только утилизировать небезопасную горючую жидкость, но и сэкономить на отоплении.

Котлы и печи с капельной подачей горючего масла

Модели с открытым сжиганием и капельной подачей представляют собой наиболее простые и доступные для изготовления в домашних условиях конструкции. Кроме того, такой способ доставки жидкого топлива в рабочую зону даёт возможность перевести на отработку любую твердотопливную печь или котёл.

Конструктивно установка с капельной подачей состоит из ёмкости для масла, шланга для транспортировки горючего, запирающе-регулирующей арматуры, испарителя и сопла. Работает такая печь просто. Перед розжигом открывают подачу масла, которое самотёком поступает из бачка и капает на поверхность испарителя. Топливо поджигают при помощи ветоши, смоченной в керосине или соляре. Выход на рабочий режим происходит только после того, как рабочая чаша прогреется до 350–400 °С. В этом случае поступающая жидкость мгновенно переходит в газовую фазу и сгорает с высокой температурой. Чтобы увеличить производительность печей, их оборудуют канальными вентиляторами. Обеспечить полноту сгорания отработки удаётся за счёт дожига продуктов сгорания в высокотемпературной зоне с дополнительной подачей воздуха.

Схема работы печей с капельной подачей жидкого топлива

К преимуществам открытого способа сжигания относится простота конструкции и возможность адаптации под уже установленное отопительное оборудование. Что касается недостатков, то они достаточно весомы:

• низкий КПД установок;
• затруднение с использованием в условиях низких температур, связанное с ухудшением текучести топлива;
• высокое содержание вредных веществ в дымовых газах;
• сложность в настройке точной подачи топлива;
• быстрое образование нагара на дымоходе.

Несмотря на минусы, отдельные конструкции печей с капельной подачей пользуются устойчивой популярностью у домашних умельцев, особенно если речь идёт о переделке твердотопливных котлов на работу с жидким топливом. Одну из таких установок, которую называют печью с пламенной чашей, вы можете видеть на схеме.

Обогревающие агрегаты с горелками

Применение форсунок для сжигания машинного масла даёт возможность поднять КПД агрегатов, а соответственно и их тепловую мощность. Принцип действия приборов заимствован у паяльных ламп и керогазов, которые широко использовались в 50–70 годах прошлого века для приготовления пищи. Он заключается в разогревании жидкого топлива до температуры испарения и его сжигания в отдельной камере с принудительной или атмосферной подачей воздуха. При этом для нагрева следующей порции горючего используется часть тепла, выделяемого при горении масла, дизтоплива или керосина.

Поскольку отработка из автосервиса чаще всего достаётся в виде смеси масел с различной вязкостью, то перед подачей к форсунке её следует подогреть и отфильтровать. Схемы заводской и самодельной конструкций с использованием обоих видов подачи воздуха представлены ниже.

Схема горелки, пригодной для изготовления своими руками

Интересной конструкцией обладает горелка Бабингтона, не требующая предварительной подготовки масла. В ней отработка тонким слоем стекает по округлой чаше. По центру сферы выполнено точечное отверстие, к которому под давлением подаётся воздух. Принцип действия заключается в том, что воздушный поток захватывает с поверхности мельчайшие частицы масла. Дисперсия, которая образовывается на выходе, легко воспламеняется и горит с температурой более 1000 °С.

Принцип действия горелки Бабингтона

Отметим, что в наиболее совершенных горелках предусмотрено многоступенчатое сжигание топлива, которое включает фазы распада, сгорания и дожига продуктов химических реакций непосредственно в факеле.

К преимуществам печей с горелками относятся:

• КПД более 90%, недостижимый для других агрегатов на отработке;
• высокотемпературное пламя позволяет повысить мощность отопительных установок;
• сжигание отработки при 1000 °С и больше даёт возможность получить выхлоп с минимальным содержанием вредных примесей;
• универсальность — горелку можно установить на отопительный агрегат любого типа.

В минусы распыляющих устройств можно записать:

• усложнённую конструкцию;
• необходимость в использовании нагнетательного оборудования;
• высокие требования к чистоте топлива, которые вынуждают предварительно фильтровать слитое моторное масло;
• потребность в устройстве подогрева жидкого топлива.

Заметим, что большинство отмеченных недостатков касаются наиболее высокотехнологичных горелок. К простым самодельным устройствам предъявляются более низкие требования, однако, при этом проявляются другие недостатки — появление запаха несгоревшего топлива, его разбрызгивание во время розжига, снижение производительности и т . д.

Отопительные приборы с несколькими камерами

В двухобъёмных конструкциях процессы испарения и сжигания отработки происходят в разных камерах. Благодаря этому удаётся достичь высокой температуры и полноты сгорания горючего. Кроме того, характерной особенностью печей этого типа является очень чистый выхлоп — в дымовых газах практически отсутствуют вредные химические соединения.

Конструктивно агрегат состоит из двух вертикально установленных ёмкостей, соединённых между собой при помощи перфорированной трубы увеличенного диаметра (инжектора). Нижняя камера оборудована отверстием для заливки масла. Благодаря установленной заслонке поворотного типа этот проём служит ещё и дозатором поступающего в камеру сгорания первичного воздуха.

Двухобъёмный отопительный прибор состоит всего из нескольких деталей

Несмотря на простую конструкцию, эффективность сжигания отработанного масла находится на уровне лучших образцов промышленного изготовления. Поскольку это заложено самим принципом действия печи, рассмотрим особенности её работы более подробно.

Залитое в нижнюю камеру масло поджигается при помощи промасленной тряпки. После того, как загорится поверхностный слой отработки, приток воздуха уменьшают, получая устойчивое горение. Испаряющиеся с поверхности летучие углеводороды сгорают в вертикальной камере с высокой температурой, что обусловлено притоком воздуха через перфорацию инжектора. Скорость горения в верхней камере снижают принудительным способом, что необходимо для более полного окисления продуктов реакции азотными соединениями. В этой зоне происходит так называемый дожиг выделяющихся газов, благодаря которому они распадаются на безопасные соединения. Врезанный в верхний модуль дымоход обеспечивает необходимую тягу и отводит остаточные газы наружу.

Поскольку теплообменником двухобъёмной печи является верхняя камера, её нередко оборудуют кожухом для принудительной конвекции или рубашкой для подачи жидкого теплоносителя.

Надо сказать, что определяясь с конструкцией для изготовления печки в гараж, мастерскую или теплицу, чаще всего останавливаются на двухобъёмном агрегате. Он имеет достоинства всех печей, описанных выше, и практически лишён недостатков, особенно если речь идёт об использовании отопительного прибора в нежилых помещениях. Что касается изготовления котла для обеспечения теплом загородного дома, то лучше использовать один из приборов, построенных по схеме с пламенной чашей.

Схема буржуйки с пламенной чашей

Изготовление двухобъёмной буржуйки на отработке

Печь, предлагаемая нами к изготовлению, состоит из двух круглых модулей диаметром 350–400 мм, которые соединяются между собой при помощи отрезка металлической трубы диаметром не менее 4 дюймов и длиной 400–450 мм. Боковая поверхность вертикальной камеры покрыта перфорацией в виде отверстий диаметром 8–10 мм, выполненных в шахматном порядке. Внутреннее пространство верхнего модуля разделяет перегородка, в которую ударяются горящие газы, благодаря чему происходит их активное перемешивание и падение скорости горения, необходимое для завершения процессов пиролиза. Дымоход врезают в пространство верхней ёмкости, которое находится за перегородкой. Его высота должна составлять не менее 4 м, причём в месте присоединения должна использоваться толстотелая стальная труба, иначе дымовой канал может прогореть. На высоте 1 м от поверхности печи допускается наращивание дымохода оцинкованной, жестяной или керамической трубой.

Конструкция жидкотопливного агрегата

Установленный на выходе из верхнего модуля горизонтальный участок дымохода будет служить дополнительным теплообменником, поэтому при возможности его делают размером 0.5–0.8 м. Уходящие газы имеют достаточно высокую теплоёмкость, которая будет отбираться конвекцией, а не уходить в атмосферу.

Фотогалерея: чертежи и схемы

Представленные схемы и чертежи описанной конструкции помогут разобраться в особенностях изготовления и позволят определить объём работ и количество материала. Заметим, что точно копировать все размеры нет нужды — достаточно придерживаться основных пропорций и точно соблюдать взаимное расположение деталей.

Схема двухобъёмной печи с основными размерами деталей и узлов

Чертёж печи, предназначенной для работы на моторном масле

Микроволновые печи | Как они работают?

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 31 августа 2020 г.

Как любили бы наши предки микроволновые печи! Вместо того, чтобы часами сидеть у дымных дров, варить рагу из буйвола для своих Друзья каменного века, они могли бы просто выбросить все в микроволновая печь, нажал несколько кнопок и уже через минуту или два.Конечно, у них не было электричества, которое могло быть что-то вроде проблемы…

Когда в 1970-х годах стали популярны микроволновые печи, они домашнее удобство на новый уровень. Обычная духовка разогревает пищу очень медленно снаружи внутрь, но в микроволновой печи используются крошечные, мощные радиоволны для приготовления еды более равномерно (грубо говоря, мы иногда говорим, что он готовится «изнутри» — хотя это не совсем правильно). Вот почему микроволновая печь может приготовить мясо примерно в шесть раз быстрее, чем обычная духовка.Микроволновые печи также экономят энергию, потому что вы можете готовить сразу, не дожидаясь, пока духовка сначала нагреется до высокой температуры. Давай ближе посмотрите как они работают!

Что готовит?

Микроволновые печи настолько быстры и эффективны, потому что они отводят тепловую энергию непосредственно к молекулам (крошечным частицам) внутри пищи. Микроволны нагревают пищу, как солнце нагревает ваше лицо — излучением.

Фото: «Рабочая камера» типичной микроволновой печи.Этот прочный металлический ящик предотвращает утечку вредных микроволн. Микроволны генерируются устройством, называемым магнетрон, который находится за перфорированной металлической сеткой на правая сторона (сразу за лампой, которая освещает духовку внутри). Если вы посмотрите через сетку, вы можете просто увидеть горизонтальное охлаждение плавники на магнетроне (которые выглядят как стопка параллельных горизонтальных металлические пластины). Обратите внимание также на поворотный столик, который вращает пищу, чтобы микроволны готовили это равномерно. Задняя часть двери покрыта защитным металлом. марлю, чтобы не допустить утечки микроволн.

Микроволновая печь очень похожа на электромагнитные волны, которые пронизывают воздух от Теле- и радиопередатчики. Это невидимый восходящий и нисходящий паттерн электричества. и магнетизм, несущийся по воздуху со скоростью света (300 000 км или 186000 миль в секунду). Хотя радиоволны действительно могут быть очень длинными (некоторые измеряют десятки километров или миль между гребнем волны и другим), они также могут быть крошечными: микроволны — это, по сути, самые короткие радиоволны, а длина микроволн, которые готовят пищу в вашей духовке, составляет всего 12 см (примерно 5 дюймов).(Подробнее об электромагнитных волнах читайте в нашей статье по электромагнитному спектру.)

Несмотря на свой небольшой размер, микроволновые печи переносят огромное количество энергия. Одним из недостатков микроволн является то, что они могут повредить живые клетки и ткань. Вот почему микроволновые печи могут быть вредными для людей — и почему микроволновые печи окружены прочными металлическими ящиками, не дающими волнам уйти. При нормальной работе микроволновые печи совершенно безопасны. Даже так, микроволновые печи могут быть очень опасными, так что никогда не обманывайте вокруг с микроволновой печью.Микроволны также используются в мобильных телефонах (мобильных телефонах), где они передают ваш голос взад и вперед по воздуху, и в радарах.

Как микроволны готовят пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Как это!

1. Внутри прочного металлического ящика находится микроволновый генератор, называемый магнетроном. Когда ты начнешь во время приготовления пищи магнетрон забирает электричество из розетки и преобразует его в мощные радиоволны 12 см (4,7 дюйма).
2. Магнетрон направляет эти волны в отделение для пищевых продуктов через канал, называемый волной. руководство.
3. Еда стоит на вращающемся подносе и медленно вращается, поэтому микроволны готовят ее равномерно.
4. Микроволны отражаются от отражающих металлических стенок отделения для пищевых продуктов, точно так же, как свет отражается от зеркала. Когда микроволны достигают самой пищи, они не просто отскакивают. Только как радиоволны могут проходить сквозь стены вашего дома, так микроволны проникают внутрь пищи.Путешествуя по нему, они заставляют молекулы внутри него вибрировать быстрее.
5. Вибрирующие молекулы имеют тепло, поэтому чем быстрее молекулы вибрируют, тем горячее. еда становится. Таким образом микроволны передают свою энергию молекулы пищи, быстро нагревая ее.

Готовят ли микроволны изнутри?

В обычной духовке тепло должно исходить от электрических нагревательных элементов. (или газовые горелки), расположенные снизу и по бокам плиты, в еду, которая готовится в основном проводимость снаружи внутрь — от внешних слоев к внутренним.Вот почему пирог, приготовленный в обычной духовке, можно обжечь по краям, а в середине совсем не приготовить. Иногда говорят, что микроволновые печи готовят еду «изнутри», что немного похоже на блеск. и не совсем правильно. Когда люди говорят это, на самом деле они имеют в виду, что микроволны одновременно возбуждают молекулы прямо через пищу, поэтому обычно готовить быстрее и равномернее, чем в противном случае.

Иллюстрация: Микроволны (оранжевые) готовят пищу в основном за счет «вибрации» молекул воды (красных и синих). внутри него.

То, как еда готовится в микроволновой печи, во многом зависит от того, из чего она сделана. Микроволны сильнее возбуждают жидкости в продуктах, поэтому что-то вроде фруктового пирога (с более высоким содержанием жидкости в центре) действительно будет готовиться изнутри наружу, потому что внутри больше всего воды. С яблоком, приготовленным в микроволновке, нужно быть очень осторожным пирог, потому что внутренняя часть может быть горячей, а внешняя корочка едва даже теплая. С другими продуктами, в которых содержание воды распределено более равномерно, вы, вероятно, обнаружите, что они готовятся снаружи внутри, как в обычной духовке.Поскольку микроволны работают за счет подпитки молекул воды, они сушат пищу в большей степени, чем обычные печи.

Еще одним важным фактором является размер и форма того, что вы готовите. Микроволны не проникают больше одного-двух сантиметров (возможно, на дюйм или около того) в еду. Подобно пловцам, ныряющим в воду, они теряют энергию с того момента, как входят в корм, и после этого первого сантиметра или около того у них не остается достаточно энергии, чтобы проникнуть глубже. Если вы готовите что-нибудь большое (например, кусок мяса в большой микроволновой печи), только внешний слой «кожицы» будет приготовлен самими волнами; интерьер будет приготовлен снаружи внутри кондуктом.К счастью, большинство вещей, которые люди готовят в небольших микроволновых печах, не намного больше пары сантиметров в диаметре (подумайте о мясном или фруктовом пироге, пригодном для использования в микроволновой печи). К сожалению, поскольку еда внутри и снаружи готовится по-разному, с разной скоростью, легко получить что-то приготовленное снаружи и сырое посередине. или пережаренный снаружи и приготовленный прямо в середине. Как и любой другой метод приготовления, микроволновая печь имеет свои недостатки и требует некоторого привыкания.

Вы заметите, что для ужинов, пригодных для использования в микроволновой печи, указано «время приготовления», равное такому количеству минут, за которым следует «время выдержки» часто это так же долго (когда вы оставляете приготовленную пищу в покое перед тем, как ее съесть). В этот период еда эффективно продолжает готовку: более горячие части блюда передают тепло путем теплопроводности более холодным частям, Надеюсь, это обеспечит единообразное приготовление пищи.

То, как микроволновые печи распределяют свои микроволновые печи, также позволяет готовить блюда необычным образом, например Зло Безумный Ученые лаборатории выяснили это, когда попытались приготовить индийские закуски в различных микроволновых печах.

Кто изобрел микроволновую печь?

Как и многие великие изобретения, микроволновые печи возникли случайно. открытие. Еще в 1950-х годах американский инженер-электрик Перси Спенсер (1894–1970) проводил эксперименты с магнетроном в компании Raytheon Manufacturing Company, где он работал. В то время Основное применение магнетронов было в радарах: способ использования радиоволн для помощи самолеты и корабли ориентируются в плохую погоду или темноту.

Artwork: Один из оригинальных патентных чертежей Перси Спенсера для микроволновой печи. духовой шкаф.Я закрасил его здесь, чтобы вы могли видеть его более четко и понять, насколько он похож на микроволновую печь, которую я описано выше. Слева (красный) — входящая электрическая мощность. Это заставляет пару магнетронов (синий) генерировать микроволны, которые направляются по линиям передачи (желтый) и волноводу (оранжевый) к кулинарии. отсек (зеленый). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Однажды у Перси Спенсера была плитка шоколада. карман при включении магнетрона.К его удивлению, в баре быстро плавится из-за тепла, выделяемого магнетроном. Это дало ему пришла в голову идея, что магнетрон можно использовать для приготовления пищи. После успешно приготовив попкорн, он понял, что может развить микроволновая печь для приготовления любых блюд. Он получил ряд патентов на эта идея в начале 1950-х годов, включая идею приготовления кофе в микроволновой печи пивовара (патент США 2,601,067, выдан 17 июня 1952 г.) и тот, который я проиллюстрировал здесь (патент США 2,495,429 «Метод обработки пищевых продуктов» 24 января 1950 г.), где показаны основные принципы работы микроволновой печи.В этом патенте вы можете найти собственное лаконичное резюме Спенсера о том, как работает его изобретение:

«… используя длины волн, попадающие в микроволновую область электромагнитного спектра … Поступая таким образом, длина волны энергии становится сопоставимой со средним размером готового продукта, и в результате тепло, выделяемое в продуктах питания, становится интенсивным, расходуемая энергия становится равной минимум, и весь процесс станет эффективным и коммерчески осуществимым ».

Раннее оборудование Спенсера было относительно примитивным по сравнению с современными чистыми микроволнами — его первая печь была примерно 1.5 метров (5 футов) в высоту! С тех пор микроволновые печи стали намного компактнее, и миллионы их были проданы по всему миру.

Легко назвать изобретение Спенсера «простой» счастливой случайностью, но это было еще не все: для этого нужно правильный вид изобретательного ума, чтобы ухватиться за открытие и сделать что-нибудь из него. Как читательский Журнал дайджест позже Сообщается, что Спенсер «продемонстрировал, что ничто не выходит за пределы досягаемости человека, который хочет знать, что происходит, и который чувствует ответственность за что-то с этим делать.»130 патентов, выданных ему при жизни, подтверждают это, и его изобретательским способностям претворять научные идеи в жизнь.

Насколько эффективны микроволновые печи?

Вы можете ожидать, что микроволновая печь будет намного эффективнее других способов приготовления пищи: другими словами, вы ожидаете, что больше энергии, поступающей от кабеля питания, будет преобразовано в тепло в вашей пище и меньше будет потрачено впустую другими способами. Вообще говоря, это правильно: готовить в микроволновой печи дешевле и быстрее, чем готовить в обычной печи. духовку, потому что вам не нужно нагревать саму духовку перед приготовлением.

?

Но это еще не все. Если вы хотите разогреть только небольшое количество еды (или чашку горячей воды), используйте микроволновую печь. духовка — не лучший вариант использования. Когда вы что-то готовите в микроволновой печи, вы не только вкладываете энергию в пищу, но и заряжаете ее. электродвигатель, который вращает относительно тяжелый стеклянный поворотный стол. Хотя вам не нужно нагревать отделение для продуктов, чтобы духовка готовила, микроволновая печь, на самом деле, достаточно теплый после того, как он был включен некоторое время, поэтому есть некоторые тепловые потери.Магнетрон не очень эффективен при преобразовании электричество в микроволны: станет горячим. И вам также нужно запитать электронную схему, дисплей таймера и, возможно, охлаждающий вентилятор. В совокупности все это делает микроволновую печь менее эффективной, чем она могла бы быть.

Насколько менее эффективен? Физик Том Мерфи недавно сравнил энергоэффективность различных методов кипячения воды и обнаружил (что, возможно, удивительно), что они были эффективны только около 40 процентов, что примерно вдвое меньше. как с электрическим чайником.

Безопасны ли микроволновые печи?

Вы беспокоитесь о том, что стоите слишком близко к микроволновой печи, когда она гудит, жужжит и издает замороженный блок в дымящийся вкусный обед? Не надо! Полости для приготовления пищи в микроволновых печах представляют собой герметичные металлические контейнеры: обычно используйте микроволновую печь, и волны не могут просочиться наружу. Если вы внимательно посмотрите на внутреннюю часть стеклянной двери, вы обнаружите, что к ее задней части приклеена металлическая сетка; те отверстия, которые вы видите в нем, слишком малы, чтобы пропускать через них микроволны.Еще одна функция безопасности (называемая блокировкой) сохраняет вас в целости и сохранности: если вы попытаетесь открыть дверь, магнетрон немедленно перестанет гудеть; большинство микроволн фактически имеют две независимые блокировки на случай отказа одной из них. Конечно, все же стоит принять меры предосторожности. Вы не хотите, чтобы микроволны выходили из вашей духовки, поэтому, если дверца не закрывается должным образом (возможно, потому, что она забита пролитой пищей), если сетка на задней части стекла начала ржаветь и отслаиваться, если блокировки не работают, или машина дает вам повод думать, что она протекает, немедленно отремонтируйте или замените ее.

Фото: микроволновая печь имеет защитную металлическую решетку с внутренней стороны дверцы. Вы можете заглянуть в духовку, когда дверь закрыта, потому что свет может проникать через отверстия в марле. Однако микроволны намного больше, чем световые волны, поэтому они слишком велики, чтобы пройти через отверстия и оставаться надежно «запертыми» внутри.

Даже если ваша микроволновая печь «протекает», это вряд ли причинит вам вред. Хотя микроволновые печи могут производить внутри очень большую мощность (до 1000 Вт в типичной большой духовке), по мере удаления от них мощность падает очень быстро.Вне кухонной камеры и на некотором расстоянии даже излучающая микроволновая печь будет производить лишь крошечные количества электромагнитного излучения — меньше, чем вы бы получили от мобильного телефона. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, на расстоянии около 5 см (2 дюйма) мощность утечки микроволновой печи составляет около 5 милливатт на квадратный сантиметр, что «намного ниже уровня, который, как известно, наносит вред людям», в то время как на расстоянии около 50 см (20 дюймов) это снова примерно на 1 процент больше. Даже стоя в непосредственной близости от протекающей микроволновки, вам нужно будет подвергаться гораздо более высокому уровню радиации гораздо дольше, чтобы возник реальный риск для вашего здоровья.Всемирная организация здравоохранения обнадеживает по этому поводу: «тепловое повреждение может возникнуть только в результате длительного воздействия очень высоких уровней мощности, значительно превышающих те, которые измеряются вокруг микроволновых печей». Другими словами, просто слишком мало энергии, чтобы нагреть ткани вашего тела настолько, чтобы нанести ущерб.

И если вы когда-нибудь задумывались, почему нельзя приготовить обед с помощью мобильного телефона (который, как вы помните, использует волны одинакового размера), объяснение будет тем же: недостаточно энергии. Даже если вы поставите свой мобильный телефон прямо на замороженный обед, он не будет выделять достаточно энергии для выработки тепла, необходимого для приготовления пищи, независимо от того, как долго вы его там оставляете.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

• Что Эйнштейн сказал своему повару Роберт Вулк, Нортон, 2002. Это остроумное и очень удобочитаемое введение в кухню (в основном химию) включает длинный раздел о различных аспектах приготовления в микроволновой печи («Глава 8: Те таинственные микроволновые печи»). Он также охватывает науку, лежащую в основе многих других тем, связанных с едой.

Статьи

• Факты о микроволновых печах Джона Р.Free, Popular Science, февраль 1973 г. Это может быть старая статья, но это отличное введение в микроволновые печи — и насколько они революционны, когда впервые появились.

Здоровье и безопасность

Эти официальные источники должны убедить вас, что микроволновые печи действительно безопасны:

Патенты

Если вы более технически подкованы, возможно, вам стоит прочитать патенты Перси Спенсера. Их довольно много — и вот трое, чтобы начать вас:

• Патент США 2 495 429: Способ обработки пищевых продуктов Перси Спенсером, выдан 24 января 1950 г.Оригинальный патент Спенсера на микроволновую печь, показанный выше.
• Патент США 2 601 067: Варка кофе Перси Спенсером, выдан 17 июня 1952 года. Микроволновая печь, которая может варить кофе!
• Патент США 2408 235: Высокоэффективный магнетрон Перси Спенсера, 24 сентября 1946 г. Типичный резонаторный магнетрон военного времени.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2006/2020) Микроволновые печи. Получено с https://www.explainthatstuff.com/microwaveovens.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте…

Электромонтаж кухонной печи

Как работают печи Easy-Bake | HowStuffWorks

Духовка Easy-Bake была далеко не первой духовкой, разработанной специально для детей. В 1800-х годах металлические модели сжигали древесные гранулы в качестве топлива. На рубеже веков появились крошечные электрические духовки.

Хотя детям было весело играть с ними, ни одна из этих ранних игрушек-печей не возвысила себя до культового статуса. У них также были нечеткие записи о безопасности, которые заставляли родителей задуматься, были ли эти игрушки самыми умными для беспокойных ручонков.

Объявление

По причинам, основанным на соображениях безопасности и удобства, Кеннер ухватился за идею использования двух 100-ваттных ламп накаливания для нагрева духовки. Одна лампочка установлена ​​над лотком для еды; другой ввинчивается ниже. Идея заключалась в том, что рецепты будут готовиться быстрее и равномернее, если тепло будет исходить от обеих сторон пищи.

Если вы смеетесь над идеей лампочек в качестве нагревательных элементов, не сомневайтесь в эффективности отходящего тепла ламп накаливания.Внутри духовки температура достигла более 350 градусов по Фаренгейту (177 градусов по Цельсию) [источник: Ким].

Благодаря тонкой инженерии в более поздних моделях использовалась только одна лампа. Лучшая динамика обогрева салона использовала тепло одной лампочки для создания эффекта конвекции, который готовился так же хорошо, как и модели с двумя лампами.

Дизайн с питанием от лампочки имел важное значение и для маркетинговых целей. Для большинства родителей лампочки просто казались безопасными и безвредными.

Kenner были настолько озабочены безопасностью своего продукта, что изначально хотели назвать его безопасной духовкой. Регулирующие органы, однако, посчитали это название преувеличением, учитывая, что печь еще даже не попала на полки магазинов, и настояли на том, чтобы компания использовала название, в котором не было слова «безопасность».

Kenner представил свою первую печь Easy-Bake по цене 15,95 доллара. В тот праздничный сезон Kenner продал все произведенные печи на сумму более полумиллиона штук.В следующем году их было в три раза больше, и продажи продолжали расти.

В то же время Kenner представил 25 различных смесей для использования в духовке. Эти наборы для смешивания приносили стабильный доход детям, которые хотели попробовать все готовые рецепты. Когда General Mills купила Kenner в 1967 году, она выпустила смеси под брендом Betty Crocker, чтобы сделать наборы еще более заманчивыми. В последующие десятилетия появились даже фирменные смеси от McDonald’s и Pizza Hut. Конечно, когда они поняли, что не могут приготовить Биг Мак в своих духовках, многие дети решили придумывать свои собственные рецепты.

Нет никаких ограничений на то, что вы можете готовить в духовке. В конце концов, это всего лишь печь (хотя бухгалтеры Hasbro явно хотели бы, чтобы вы вместо этого купили их смеси). Есть даже кулинарная книга «Easy-Bake Oven Gourmet», созданная специально для взрослых. На этих страницах представлены рецепты с каперсами, гран-марнье и другими взрослыми ингредиентами. Есть также сотни других рецептов, которые можно приготовить самостоятельно, в Интернете, предлагая крошечные вкусы на любой вкус.