Hogy szabályozzák a villanytűzhely, villanykályha teljesítményét?

Régen több fütöszállal oldották meg, illetve kapcsolgatással.

Van nekem is egy olcsóbb elektromos kandallóm, 3 teljesítményt tud. 0, 1000 W. 2000 W. A höfokszabályzó meg ha eléri a környezet a kívánt hömérsékletet, akkor kikapcsol, majd pa´r perc múlva be.

Tüzhelyeknél ugyanezt láttam, egy vagy esetleg a profibbak több fütöszállal kombinálva.

A modern(ebb) technikában meg fázishasítással lehet teljesítményt szabályozni. Teljes kivezérléskor átmegy az egész szinuszhullám, ha csökkenteni akarod a teljeítményt, akkor az elejéböl levágsz egy részt (triak-kal szabálzod, és csak bizonyos pl. fesz fölött kezdi engedni az áramot). Pl. ha 90 foknál nyit (a szinusz fele), akkor a teljesítmény is a fele lesz, ugyanis amíg áram nem folyik addig teljesítmény sem lesz. Így müködnek a világiítánál a dimmerek is.

Az előzőhöz még annyit tennék hozzá, hogy a fázishasítás nagyon nem kulturált dolog néhány száz wattnál nagyobb teljesítményen, ráadásul állandó használatban levő fogyasztókra sem nagyon javasolt. A nagy porszívómotoroknál kissé más a helyzet, mert ott az állórész egy nagyon masszív szűrőinduktivitást képvisel, ami elfogadhatóvá teszi ezt a módszert.

A nagy teljesítményű lomhább hevítéseknél ma is szegmens-átkapcsolásokat használnak. Például igen praktikus háztartási sütők felső fűtésénél a soros/párhuzamos átváltás, ami 1/4 teljesítményarányban normál sütés és sugárzó grill üzem között vált.

Ha nincsenek szegmensek, akkor gyakori be/ki kapcsolgatás is megteszi, amit célszerűen egy elektronikus nullátmenetes kapcsolóval is lehet csinálni.

Kis hőtehetetlenségű fűtőtesteknél - például fokozatmentes hőlégfúvóknál - kvázi-fokozatmentes szabályzást használnak úgy, hogy a triak (vagy kettős tirisztor) nullátmenetben kapcsolja a hullámcsoportokat kb. 10 periódus-intervallumban. 10 periódus esetén ez a technika már 20 lépcsős szabályozást biztosít, relatíve csekély felharmonikus és egyenáramú összetevő generálással, bár a lámpák fényét már észrevehetően rángatja. Egy ilyen triakos vezérlőhöz még mikrokontroller sem kell, csak egy dupla műveleti erősítő és egyszerű potméteres kezelőgomb.

A legkifinomultabb technika a nagyfrekvenciás PWM szabályozás, melyet a jó teljesítménytényező érdekében szűrés nélküli egyenirányító után érdemes eszközölni. A nagyfrekvenciás összetevő hálózat felé terjedését egy relatíve kis méretű induktivitással meg lehet akadályozni. A mai IGBT kapcsolók ezt már gazdaságosan megoldhatóvá teszik, de nem láttam még ilyet háztartási készülékben alkalmazva.

Olcsó, régi megoldás:

Bimetál, ami az átmenő teljesítménytől x idő alatt felmelegszik és kiold.

Mechanikusan szabályozható, mint a régi termosztátok. Így effektíve a fűtőszál bekapcs időtartamát szabályzod.

Attól függetlenül a szál ízzásán nem feltétlen látod a lüktetést, mert a tényleges izzószál körül van egy vastag elektromos kerámia szigetelés.

(Most nem a kerámialapos tüzhelyekről beszélek, hanem amiknek a tetelyén szabadonálló fém spirálok vannak)