Elektrinio virdulio automatinis išsijungimas

Kaip tas mažas virdulys žino, kada reikia nutilti

Galbūt niekada nesusimąstėte, kodėl jūsų elektrinis virdulys išsijungia būtent tada, kai vanduo pradeda burbuliuoti. Tai nėra jokia magija ar sudėtinga elektronika – tai gana elegantiškas mechaninis sprendimas, kuris buvo išrastas prieš daugiau nei šešiasdešimt metų. Šiandien kiekviename virtuvės virdulyje slypi nedidelis, bet labai protingas mechanizmas, kuris apsaugo jus nuo sudegusio virdulio ir galimos nelaimės.

Pirmieji elektriniai virduliai buvo tikros problemos. Žmonės turėdavo stovėti šalia ir laukti, kol vanduo užvirs, o paskui rankiniu būdu išjungti prietaisą. Užmiršus tai padaryti, vanduo išgaruodavo, virdulys įkaisdavo iki pavojingos temperatūros, o kartais net sukeldavo gaisrą. Todėl inžinieriai ėmė galvoti, kaip šį procesą automatizuoti.

Bimetalinė plokštelė – pagrindinis žaidėjas

Viskas sukasi apie specialią metalų kombinaciją. Elektrinio virdulio širdyje yra nedidelė plokštelė, sudaryta iš dviejų skirtingų metalų sluoksnių, suklijuotų tarpusavyje. Dažniausiai tai būna plienas ir varis arba plienas ir nikelio lydinys. Kodėl būtent du metalai? Nes jie turi skirtingą terminės plėtimosi koeficientą – tai reiškia, kad kaitinant vienas metalas plečiasi greičiau nei kitas.

Įsivaizduokite dvi skirtingo ilgio gumas, suklijuotas kartu. Kai jas tempiate, viena išsitempia labiau nei kita, todėl visa konstrukcija linksta. Panašiai veikia ir bimetalinė plokštelė – kai ji įkaista, vienas metalas plečiasi greičiau, o plokštelė ima lenkti. Kai temperatūra pasiekia tam tikrą ribą (paprastai apie 100 laipsnių Celsijaus), plokštelė išsilenkia tiek, kad aktyvuoja mechaninį jungiklį.

Šis jungiklis fiziškai nutraukia elektros grandinę. Jūs girdite tą charakteringą „klik” garsą – tai ir yra momentas, kai bimetalinė plokštelė atliko savo darbą. Įdomu tai, kad visas procesas vyksta be jokios elektronikos ar programavimo. Tai grynai mechaninis ir terminis reiškinys.

Garų kelias ir temperatūros jutimas

Dabar kyla klausimas – kaip ta plokštelė, kuri paprastai yra virdullio dugne ar rankenos viduje, žino, kad vanduo virdulyje jau užvirė? Juk ji tiesiogiai nesiliečia su vandeniu. Atsakymas slypi protingame konstrukcijos sprendime.

Kai vanduo pasiekia virimo temperatūrą, jis pradeda intensyviai garuoti. Šie karšti garai kyla į viršų ir turi kažkur išeiti. Virdullio konstrukcija sukurta taip, kad dalis šių garų nukreipiama specialiu kanalu link bimetalinės plokštelės. Kai karšti garai pasiekia plokštelę, ji greitai įkaista ir išsilenkia.

Kai kuriuose virduliuose naudojamas šiek tiek kitoks principas – bimetalinė plokštelė montuojama tiesiogiai prie virdullio dugno, kur ji junta šilumą per metalinį pagrindą. Tačiau garų metodas yra populiaresnis, nes jis tiksliau reaguoja būtent į vandens virimo momentą, o ne tiesiog į aukštą temperatūrą.

Saugos mechanizmai – daugiau nei vienas

Šiuolaikiniai virduliai turi ne vieną, o kelias apsaugos sistemas. Pagrindinė – tai jau minėtas garų termostatas, kuris išjungia virdulį, kai vanduo užverda. Bet kas nutinka, jei įjungiate tuščią virdulį arba vanduo visas išgaruoja?

Čia į pagalbą ateina antrasis saugos mechanizmas – avarinė apsauga nuo perkaitimo. Tai paprastai yra dar viena bimetalinė plokštelė, tik nustatyta reaguoti į daug aukštesnę temperatūrą (apie 140-150 laipsnių Celsijaus). Ji montuojama tiesiogiai prie šildymo elemento ir jei virdulys pradeda kaisti be vandens, ši plokštelė išjungia prietaisą anksčiau, nei gali įvykti rimta žala.

Kai kurie brangesni modeliai turi ir trečią apsaugą – elektroninį jutiklį, kuris stebi temperatūros pokyčius ir gali išjungti virdulį net esant nedideliems nukrypimams nuo normalaus darbo režimo. Tačiau net pigiausiuose virduliuose rasite bent dvi mechanines apsaugas, nes tai yra saugos standartų reikalavimas.

Kodėl kartais virdulys išsijungia per anksti ar per vėlai

Turbūt pastebėjote, kad skirtingi virduliai išsijungia šiek tiek skirtingu momentu. Kartais vanduo dar tik pradeda burbuliuoti, o virdulys jau išsijungia. Kitais atvejais jis veikia dar kurį laiką po to, kai vanduo jau aktyviai verda. Kodėl taip nutinka?

Pirma priežastis – kalkės. Jei jūsų vanduo yra kietas, ant virdullio dugno ir garų kanalų sienelių kaupiasi kalkių nuosėdos. Jos veikia kaip izoliacija, trukdanti šilumai pasiekti bimetalinę plokštelę. Dėl to plokštelė įkaista lėčiau ir virdulys gali veikti ilgiau nei reikia.

Antra priežastis – atmosferinis slėgis. Taip, jis tikrai turi įtakos! Jei gyvenate kalnuose arba per dieną keičiasi oro slėgis, vanduo užverda šiek tiek skirtingoje temperatūroje. Aukštai kalnuose vanduo užverda net 95 laipsnių temperatūroje, o jūros lygyje – klasikinėse 100 laipsnių. Virduliai paprastai kalibruojami normaliam atmosferiniam slėgiui, todėl gali būti nedidelių nukrypimų.

Trečia priežastis – nusidėvėjimas. Bimetalinė plokštelė po daugelio ciklų gali šiek tiek pakeisti savo savybes. Ji gali tapti mažiau jautri arba, atvirkščiai, per jautri. Dažniausiai tai vyksta po kelių metų intensyvaus naudojimo.

Kaip prižiūrėti, kad mechanizmas veiktų ilgai

Nors automatinis išsijungimo mechanizmas yra patikimas, jis vis tiek reikalauja minimalios priežiūros. Svarbiausia – reguliariai valyti virdulį nuo kalkių. Tai galite daryti naudodami specialius valiklius arba paprastą acto tirpalą. Užpilkite virdulį pusiau vandens ir pusiau balto acto, palikite kelias valandas (geriausia per naktį), o paskui gerai išskalaukite.

Kalkių valymas svarbus ne tik dėl skonio – jis tiesiogiai veikia automatinio išsijungimo sistemos veikimą. Švarus virdulys tiksliau reaguoja į vandens virimo temperatūrą ir taupo elektros energiją, nes vanduo įkaista greičiau.

Dar vienas patarimas – stenkitės nepildyti virdullio mažiau nei iki minimalaus lygio žymos. Kai vandens per mažai, garų sistema gali neveikti optimaliai, o šildymo elementas gali vietomis perkaisti. Taip pat neperpildykite virš maksimalaus lygio – verdant vandeniui, jis gali išsipilti ir patekti į garų kanalus ar net į elektros jungtis.

Evoliucija nuo pirmo spragtelėjimo iki šiandien

Pirmasis elektrinis virdulys su automatiniu išsijungimu buvo išrastas 1955 metais Didžiojoje Britanijoje. Tai buvo tikra revoliucija virtuvėje. Kompanija Russell Hobbs pristatė modelį K1, kuris turėjo integruotą bimetalinį termostatą. Prieš tai elektriniai virduliai buvo pavojingi prietaisai, kuriuos reikėjo nuolat prižiūrėti.

Per šešiasdešimt metų pagrindinis principas iš esmės nepasikeitė – vis dar naudojamos bimetalinės plokštelės. Tačiau patobulėjo medžiagos, tikslumas ir papildomos funkcijos. Šiuolaikiniai virduliai gali palaikyti pasirinktą temperatūrą, turi LED indikatorius, skaitmeninę temperatūros kontrolę ir net belaidį valdymą.

Bet net pačiuose technologiškiausiuose modeliuose pagrindinis išsijungimo mechanizmas dažnai lieka mechaninis. Kodėl? Nes jis patikimas, pigus gaminti ir nepriklausomas nuo elektronikos gedimų. Elektronika gali papildyti šį mechanizmą, bet retai jį pakeičia visiškai.

Kai virdulys tampa protingesnis nei reikia

Šiandien rinkoje galite rasti virdulių su WiFi ryšiu, programėlėmis telefonui ir dirbtinio intelekto elementais. Bet ar tikrai to reikia? Įdomu tai, kad net pačiuose pažangiausiuose „protinguose” virduliuose vis tiek yra ta pati sena gera bimetalinė plokštelė kaip avarinė apsauga.

Kai kurie nauji modeliai leidžia nustatyti tikslią vandens temperatūrą – pavyzdžiui, 80 laipsnių žaliajai arbatai ar 95 laipsnių kavai. Čia jau naudojami elektroniniai temperatūros jutikliai ir mikrovaldikliai. Tačiau pagrindinis saugos mechanizmas išlieka mechaninis.

Praktiškai vertinant, paprastam naudojimui užtenka įprasto virdullio su standartiniu automatiniu išsijungimu. Jei negeriate specialių arbatų, kurioms reikia tikslios temperatūros, papildomos funkcijos dažnai lieka nepanaudotos. Svarbiausia, kad virdulys būtų saugus, patikimas ir lengvai valomas – o visa tai užtikrina būtent tas paprastas mechaninis išsijungimo mechanizmas.

Kodėl šis sprendimas vis dar veikia po daugiau nei pusės amžiaus

Gyvename laikais, kai technologijos keičiasi akimirksniu. Telefonai, kuriuos nusipirkome prieš trejus metus, jau atrodo pasenę. Bet elektrinio virdullio pagrindinis principas išlieka nepakitęs nuo 1950-ųjų. Tai puikus pavyzdys, kaip kartais paprastas mechaninis sprendimas būna geresnis už sudėtingą elektroninį.

Bimetalinė plokštelė neturi jokių dalių, kurios galėtų sugesti dėl programinės įrangos klaidų. Ji nedyla nuo drėgmės taip greitai kaip elektroniniai komponentai. Ji veikia net esant įtampos svyravimams elektros tinkle. Ir svarbiausia – ji kainuoja centus, o ne eurus.

Žinoma, šis mechanizmas nėra idealus. Jis turi tam tikrą paklaidos ribą, gali nusidėvėti, reikalauja valymo. Bet jo paprastumas ir patikimumas yra tokie, kad net pažangiausi gamintojai nenori jo atsisakyti. Tai primena, kad ne visada naujausias sprendimas yra geriausias – kartais senos, išbandytos technologijos veikia puikiai ir nereikalauja keitimo.

Taigi kitą kartą, kai jūsų virdulys išsijungs su tuo charakteringu spragtelėjimu, prisiminkite – tai ne tik paprastas mechanizmas. Tai daugiau nei šešiasdešimt metų inžinerijos patirties, milijonai pagamintų vienetų ir patikrintas sprendimas, kuris kasdien apsaugo milijonus žmonių visame pasaulyje. Ir visa tai dėka dviejų metalų plokštelės, kuri tiesiog moka išsilenkti reikiamu momentu.