КАРБОН!

carbon_03

Итак мы решили что нагревательный элемент нашей Идеальной мультиварки будет карбоновым, а на коробке напишем: «высокий продукт нанотехнологий», или «продукт высоких нанотехнологий», или «высокий нанопродукт технологий» или как там еще придумают ушлые рекламщики. И пусть Чубайс съест свою шляпу (или что там ему готовит на ужин его высокоинтеллектуальная жена).

carbon_01

Нанотехнологии в Китае любят, несмотря на то, что не знают, что они «нано», и инфракрасные карбоновые излучатели в Китае производят все, кому не лень. Поэтому заказать нужные образцы не составило труда. В результате мы располагаем для тестирования двумя вакуумными трубками на 1200 и 300 ватт. Соответственно, 1200-ваттный нагреватель мы предполагаем вниз – под чашу, а 300-ваттный сверху над чашей для получения румяных корочек.

carbon_02

Если же серьезно, то у карбонового нагревателя большое количество преимуществ по сравнению с любым другим известным науке типом нагревателя. Во-первых, скорость нагрева. Хочется сказать красиво – мгновенная, но «мгновение» термин ненаучный и несистемный, поэтому скажем – очень быстрый. То есть, после подачи соответствующей мощности на карбоновую спираль температура поверхности будет уже 600 градусов через пару нано-секунд. Почти, как газовая горелка. То есть, с 10 минутами разогрева традиционных мультиварочных алюминиевого или стального ТЭНов ни в какое сравнение. В сравнение только галогенная лампа с  вольфрамовой спиралью, но только по скорости нагрева, а по другим параметрам…, но это уже – во-вторых. Во-вторых, карбон – ВЕЧЕН! Почти как Путин, но еще вечнее.

carbon_05

То есть, карбоновая спираль в отличие от вольфрамовой просто физически не в состоянии перегореть. Вольфрам – металл и, соответственно, подвержен окислению. При сильном нагреве – еще более подвержен, поэтому к нему в трубку закачивают специальный газ – галоген, который собирает разлетающиеся кусочки вольфрама и возвращает их на место.

Вольфрамовая нить под микроскопом. Видно как вырванные куски метала из одного места осаждаются в другом.

Вольфрамовая нить под микроскопом. Видно как вырванные куски метала из одного места осаждаются в другом.

Но, поскольку он возвращает их хаотично и как попало, – не туда, откуда они отлетели, – то через некоторое время вольфрамовая спираль становится в одном месте толще, а в другом тоньше, что приводит к обрыву или, как у нас говорят, – перегоранию. От карбона же ничего не отлетает, и он остается цел и невредим все сто миллионов лет гарантийного срока. Соответственно, и газ-галоген ему не нужен – простого вакуума вполне достаточно.

carbon_07

В-третьих, карбон обладает так называемым отрицательным температурным коэффициентом (NTC), то есть омическое сопротивление уменьшается при росте температуры, что значит уменьшение расхода электроэнергии при увеличении температуры. У металлов, и вольфрама в том числе – наоборот.

Карбон - по сути тот же уголь, поэтому при нагреве излучает спектр того же диапазона.

Карбон — по сути тот же уголь, поэтому при нагреве излучает спектр того же диапазона.

Ну и самое главное – в-четвертых, карбоновый нагреватель выдает нам идеальную длину волны Инфракрасного Излучения – 1800-2400 нанометров, как раз ту, которая излучается угольками костра, когда мы готовим шашлык. То есть вкус блюд, термически обрабатываемый именно этим спектром ИФ-излучения, получится идеальным. Ни один другой нагревательный элемент не излучает такого уникального спектра, поэтому выбор для кулинарных нужд оптимален.

Из минусов есть только один – внутреннюю чашу мультиварки придется делать из стеклокерамики, ибо только кварцевое стекло пропускает через себя инфракрасное излучение без задержек и искажения спектра. То есть, если мы будем бить по мультиварке молотком или сбрасывать ее с пятого этажа, внутренняя чаша, увы, разобьется и нам придется идти обедать в Макдональдс. Но ведь никто не бросает на стеклокерамические варочные панели кастрюли с супом. И если обращаться с прибором аккуратно, то разбить кварцевое стекло довольно сложно, тем более, что мы проложим чашу резиновыми прокладками со всех сторон. А чтобы разбить вакуумную лампу карбонового нагревателя, придется немало потрудиться – как минимум разобрать прибор, что будет не так просто в домашних условиях.

 

1200 Ватт отличаются от 300 Ватт и количеством нано-нитей и длиной самой спирали.

1200 Ватт отличаются от 300 Ватт и количеством нано-нитей и длиной самой спирали.

На фото, любезно предоставленном нам фотоаппаратом Canon D6, два первых лабораторных образца вакуумных карбоновых ламп, произведенных где-то в дебрях китайской провинции Цзянсу. Мы пока не выясняли, в каких условиях их там произвели и соблюдали ли китайские рабочие все технологические требования при их производстве, но нам сейчас важно просто подключить их к электричеству и измерить все, что можно измерить в условиях нашей лаборатории. Измерить в данный момент мы можем только температуру и потребляемую мощность, на основании чего мы сделаем  глубокомысленные выводы о зависимости температуры от потребляемой мощности. Между прочим, это важно, так как таблица этой зависимости ляжет в основу тех программ управления нагревом, которые мы потом напишем.

carbon_10

Тем не менее, как видно на фото, внутри колбы находится молибденовый контакт, схвативший за хвост карбоновую нить. Нам это не особо нравится, так как мы обещали вам вечность нагревательного элемента, а молибден, как бы хорош он ни был, все-таки метал, а, значит, подвержен разрушению. Поэтому мы будем изыскивать возможность изготовления лампы таким образом, чтобы внутри вакуумной колбы оставался только карбон, а все металлические части торчали только снаружи. Но это в будущем, а пока измеряем и осмысляем то, что есть.

Как и все в этом мире – все не так просто, как хотелось бы. Так, для того, чтобы регулировать мощность, нужен сам регулятор мощности. Поэтому сначала нужно изобрести и изготовить этот регулятор. Изобрести – дело пяти минут, а вот для изготовления потребовалось время и знание китайского интернет-магазина TaoBao, где мы и закупили все необходимое для постройки регулятора мощности.

Кстати, если Вам интересно следить только за разработкой то вы можете переходить только по тематическим ссылкам или выбирать посты по тэгу «Клуб Разработчика»
Прямая ссылка на Регулятор

А пока, чтобы и не мешать нашему инженеру собирать регулятор, да и самим не скучать мы разберем мультиварку Panasonic SR-TMH181. Дело нехитрое, но познавательное, особенно для тех, кто еще никогда мультиварок не разбирал.

Добавить комментарий