案例3 電飯煲的節(jié)電

1.工作原理概述

電飯煲，又稱作電鍋、電飯鍋，是利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能的炊具，使用方便、清潔衛(wèi)生，還具有對食品進行蒸、煮、燉、煨等多種操作功能。常見的電飯鍋分為保溫自動式、定時保溫式以及新型的微電腦控制式三類。現(xiàn)在已經(jīng)成為日常家用電器，電飯煲的發(fā)明縮減了很多家庭花費在煮飯上的時間。圖2-4所示為某微電腦控制式電飯煲外觀示意。

圖2-4 微電腦控制式電飯煲外觀示意

圖2-5所示是一種雙層自動保溫式電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，主要由鍋蓋、外殼、內(nèi)膽、開關(guān)、發(fā)熱板和溫度控制裝置組成。下面介紹它的主要部件：

1）內(nèi)膽系采用純鋁板拉伸成型，底部加工呈球面狀，使之與發(fā)熱板很好吻合，以提高熱效率。膽的內(nèi)壁上有刻度，可指示出放米量和放水量。內(nèi)膽的邊向外翻口，既可增加強度，又可使溢出的飯水流到殼外，以防損壞內(nèi)部電器零件。

2）外殼是用冷軋薄鋼板拉伸成型，外面噴涂裝飾性漆層。外殼與內(nèi)膽之間有一層空氣間隔，起保溫作用，同時可以安裝開關(guān)、發(fā)熱板和溫度控制裝置。

3）有的鍋蓋中央部位嵌有一塊玻璃，能觀察烹飪情況；有的裝有壓緊鍋蓋用的手柄，兼具便攜作用。

圖2-5 雙層自動保溫式電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖

4）發(fā)熱板是將環(huán)形金屬管狀電熱元件鑄造在鋁合金體中，再經(jīng)加工而成，它具有較好的熱傳導(dǎo)性能和較大的機械強度，板面形狀要求與鍋底相吻合，在其中心處裝有磁性溫度控制元件。

5）電飯鍋之所以能夠自動斷電和保溫，是因為它內(nèi)部裝有磁鋼限溫器和熱雙金屬片恒溫器兩個自動裝置。

2.電飯煲的熱效率

對于電飯煲來說，其熱效率一般定義為，在按要求規(guī)定的工作條件下，在規(guī)定時間內(nèi)試驗用水所獲得的熱量與該段時間所消耗電能（量）的當(dāng)量之比。

電飯鍋熱效率的試驗方法如下：

測試時，初始水溫應(yīng)與環(huán)境溫度一致，用稱重法向內(nèi)鍋加水，達內(nèi)鍋額定容積的80%，測量初始水溫T₁，將熱電偶穿過鍋蓋，應(yīng)不影響電飯鍋的正常煮飯狀態(tài)，設(shè)法將熱電偶測溫點固定在內(nèi)鍋距底部中心點10mm處，然后按規(guī)定通電，并用電能表測量電飯鍋的耗電能（量）。當(dāng)內(nèi)鍋水溫升到95℃時，立即切斷電源，讀取耗電能（量）。斷電后，由于發(fā)熱板的熱容量及滯后原因，內(nèi)鍋水溫在斷電后還會上升，觀察水溫升高到下降為止，讀取內(nèi)鍋中水溫最高溫度值T₂。按公式（2-1）計算熱效率：

式中 η——熱效率（%），準(zhǔn)確到0.1%；

G₁——試驗前水量（kg）；

T₁——試驗前初始水溫（℃）；

T₂——試驗后最高水溫（℃）；

C——內(nèi)鍋材料的比熱（kJ/kg·K）；

G₂——內(nèi)鍋質(zhì)量（kg）；

E——耗電能（量）（Wh）。

3.電飯煲的節(jié)能小竅門

電飯煲節(jié)能的小竅門主要有以下幾種：

1）要充分利用發(fā)熱板的余熱。當(dāng)電飯鍋中的米飯湯沸騰時，可關(guān)閉電源開關(guān)8～10min，充分利用發(fā)熱板的余熱后再通電。當(dāng)電飯鍋的紅燈滅、黃燈亮?xí)r，表示鍋中米飯已熟，這時可關(guān)閉電源開關(guān)，利用發(fā)熱板的余熱保溫10min左右。

2）避免用電高峰。同樣功率的電飯鍋，當(dāng)電壓低于其額定值10%時，則需延長用電時間12%左右，用電高峰時最好別用或者少用。

3）內(nèi)鍋底與發(fā)熱板、內(nèi)鍋及鍋蓋均應(yīng)保持最佳接觸。若內(nèi)鍋變形，即內(nèi)凹或外凸，均會影響內(nèi)鍋底部的良好接觸，應(yīng)及時矯正才好。

4）在日常使用完電飯煲后，最好放在桌面上保存，防止灰塵進入電飯煲的底部，也不要把電飯煲放在廚房或者容易被水噴濺到的地方，以免影響電飯煲的使用安全。使用過程中還應(yīng)該保證，電飯煲內(nèi)膽和發(fā)熱板之間的清潔，避免出現(xiàn)水點、飯粒等雜物，這樣會影響煮飯的效果，嚴重時有燒壞元器件的可能。

5）在購買了較大功率的電飯煲后，一定不要讓它和其他電器共用一個組合插座，這樣會導(dǎo)致插座容量不夠，使電源線溫度過高，發(fā)生危險。電飯煲在使用后，一定要記得把插頭從插座上拔下來，通常情況下電飯煲都擁有自動保溫功能，插上電源后，即使沒有在煮飯狀態(tài)下，電飯鍋也會處在保溫狀態(tài)，造成對電能的浪費。

6）做米飯時最好將米淘凈在清水中浸泡15min左右，然后再下鍋，這樣可以大大縮短煮飯的時間，且煮出的米飯?zhí)貏e香。假若縮短的時間為10min，以一個700W的電飯煲計算，一天煮三頓飯可節(jié)省電量0.35kW·h。

7）保持內(nèi)鍋外鍋清潔。電飯鍋使用過久而又不及時清潔的話，會使內(nèi)鍋底部與外表面聚一層氧化物，應(yīng)把它浸在水中，用較粗糙的布擦拭，直到露出金屬本色光澤為止。

8）功率大的電飯煲，省時又省電。煮1kg的飯，500W的電飯煲需30min，耗電0.27kW·h；而用700W電飯煲約需20min，耗電共0.23kW·h。同時在電飯煲用完后，一定要拔下電源插頭，不然鍋內(nèi)溫度下降到70℃以下時，它會斷斷續(xù)續(xù)地自動通電，比較費電。據(jù)了解，保溫的是小功率約15W左右，飯熟后電飯煲每多開一小時將耗電