Το αυτόματο ηλεκτρικό σίδερο ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ Περιγράφει την κατασκευή και λειτουργία του ηλεκτρικού σίδερου, κατονομάζει τα μέρη του και σχεδιάζει το ηλεκτρικό του κύκλωμα  Αποσυναρμολογεί ένα ηλεκτρικό σίδερο και εντοπίζει βλάβες  Εκτελεί αντικατάσταση του τροφοδοτικού κορδονιού της συσκευής  Δικαιολογεί τη χρήση του συγκεκριμένου τύπου κορδονιού και αναφέρει τα βασικά ηλεκτρικά και θερμικά χαρακτηριστικά του  Εκτελεί μετρήσεις  Μελετά τα τεχνικά χαρακτηριστικά που περιέχονται στα φυλλάδια των κατασκευαστών

Το αυτόματο ηλεκτρικό σίδερο Τα κύρια μέρη του είναι: Η χειρολαβή Το κάλυμμα Η πλάκα σιδερώματος και το θερμικό στοιχείο Η πλάκα πίεσης Ο θερμοστάτης

Η χειρολαβή Η χειρολαβή είναι από βακελίτη και έχει σχήμα που να εξυπηρετεί τον εύκολο χειρισμό του σίδερου. Μεταξύ της και του καλύμματος διατηρείται μια απόσταση για να περιορίζεται στο ελάχιστο η μετάδοση θερμότητας από το κάλυμμα στη χειρολαβή. Το κάλυμμα Κάτω από τη χειρολαβή είναι το κάλυμμα που καλύπτει όλα τα εσωτερικά μέρη του ηλεκτρικού σίδερου. Είναι από σίδηρο επινικελωμένο. Η πλάκα σιδερώματος και το θερμικό στοιχείο Η πλάκα σιδερώματος αποτελείται από την ίδια την πλάκα και το θερμικό στοιχείο που φέρει την αντίσταση ισχύος 700W – 1000W. Η πλάκα είναι από σίδερο επινικελωμένο ή από αλουμίνιο. Η κάτω επιφάνειά της είναι τελείως λεία. Από πάνω φέρει το θερμικό στοιχείο.

Ο θερμοστάτης Ο θερμοστάτης είναι το εξάρτημα που ρυθμίζει τη θερμοκρασία του ηλεκτρικού σίδερου κατά την επιθυμία του χειριστή. Φέρει ένα διμεταλλικό έλασμα, στερεωμένο στη μια του άκρη στην πλάκα σιδερώματος. Ο στύλος ρύθμισης του θερμοστάτη προεξέχει από το κάλυμμα και φέρει του κουμπί θερμοκρασιών. Λειτουργία του θερμοστάτη Κατά τη θέρμανση της πλάκας θερμαίνεται και το διμεταλλικό έλασμα που είναι στερεωμένο σ΄αυτή. Το έλασμα αποτελείται από δύο φύλλα διαφορετικού μετάλλου κολλημένα μαζί σ΄όλο το μάκρος τους. Η μια άκρη του ελάσματος είναι στερεωμένη στην πλάκα σιδερώματος, σε απ΄ευθείας επαφή με αυτή, και η άλλη είναι ελεύθερη. Όπως είναι γνωστό, τα μέταλλα διαστέλλονται όταν θερμανθούν. Επειδή όμως εδώ έχουμε δύο διαφορετικά μέταλλα, το ένα (το από κάτω, που έχει μεγαλύτερο συντελεστή γραμμικής διαστολής) θα τείνει να διασταλεί κατά μήκος περισσότερο από το άλλο. Έτσι το ελεύθερο άκρο του ελάσματος θα αναγκαστεί να κυρτωθεί προς τα πάνω, για να διασταλούν και τα δύο φύλλα με το δικό τους συντελεστή το καθένα.

Οι επαφές από ασήμι ή από πλατίνα βρίσκονται πάνω σε δύο αγώγιμα ελάσματα μονωμένα μεταξύ τους και από την πλάκα με μονωτικούς κρίκους. Στις άκρες των ελασμάτων στερεώνονται οι αγωγοί της μιας γραμμής τροφοδότησης και μόνο όταν κλείσουν (ενωθούν) οι επαφές μεταξύ τους, κλείνει το κύκλωμα και τροφοδοτείται με ρεύμα η αντίσταση της πλάκας σιδερώματος. Η επάνω επαφή ελέγχεται από μια μονωτική προεξοχή στερεωμένη στο ελεύθερο άκρο του διμεταλλικού ελάσματος. Η κάτω επαφή, μέσω μιας οπής στο επάνω έλασμα, ελέγχεται από το μονωτικό στύλο του θερμοστάτη που καταλήγει στο κουμπί θερμοκρασιών. Όταν το ηλεκτρικό σίδερο είναι κρύο, δηλαδή αδρανές, οι δύο επαφές είναι κλειστές λόγω της πίεσης των ελασμάτων. Έτσι μόλις συνδεθεί η παροχή στο ρευματολήπτη, ρεύμα περνά στο κύκλωμα και η αντίσταση θερμαίνεται. Ταυτόχρονα θερμαίνεται και το διμεταλλικό έλασμα και το ελεύθερο άκρο αρχίζει να ανέρχεται προς τα επάνω. Η μονωτική προεξοχή σπρώχνει την πάνω επαφή. Σε κάποιο σημείο, δηλαδή σε κάποια προκαθορισμένη θερμοκρασία, η πάνω επαφή σπρώχνεται τόσο που αποσυνδέεται από την κάτω επαφή. Έτσι το κύκλωμα ανοίγει και δε ρέει πια ρεύμα στην αντίσταση.

Ύστερα από αρκετό χρονικό διάστημα η πλάκα σιδερώματος αρχίζει να χάνει θερμότητα και ταυτόχρονα και το διμεταλλικό έλασμα. Το ελεύθερο άκρο του ελάσματος αρχίζει να επιστρέφει πίσω και αφήνει την επάνω επαφή να επιστρέψει προς τα κάτω και το κύκλωμα κλείνει. Ρεύμα πάλι αρχίζει να ρέει στην αντίσταση και η θερμοκρασία της πλάκας σιδερώματος δεν αφήνεται να πέσει. Όταν ξαναθερμανθεί η πλάκα, το κύκλωμα ανοίγει και η θερμοκρασία δεν αφήνεται να ανεβεί. Ο κύκλος αυτός επαναλαμβάνεται και η θερμοκρασία διατηρείται σταθερή. Η θερμοκρασία στην οποία ρυθμίζεται ο θερμοστάτης κυμαίνεται μεταξύ 120 oC και 240 οC.

Σίδερο ατμού Το σίδερο ατμού φέρει στο εσωτερικό του δοχείο που περιέχει νερό. Το νερό έχει σκοπό την παραγωγή ατμού που χρησιμεύει για την ύγρανση ορισμένων υφασμάτων κατά το σιδέρωμα. Η πλάκα σιδερώματος του σίδερου ατμού φέρει στο κάτω μέρος τρυπίτσες απ΄όπου βγαίνει ατμός. Μια κατακόρυφη βελόνη ελέγχει την τρυπίτσα εξαγωγής του δοχείου. Το επάνω άκρο της βελόνης συνδέεται με ένα κουμπί στη χειρολαβή και έτσι η βελόνη μπορεί να κινηθεί πάνω ή κάτω. Όταν γίνεται στεγνό σιδέρωμα, δεν πατάμε το κουμπί και η βελόνη διατηρείται πιεσμένη προς τα κάτω, η τρυπίτσα εξαγωγής είναι κλειστή και έτσι το νερό δε διαφεύγει από το δοχείο. Όταν θα γίνει υγρό σιδέρωμα, πατάμε το κουμπί και η βελόνη τραβιέται προς τα επάνω, η τρυπίτσα ελευθερώνεται και έτσι σταγόνες νερού στα΄ζουν επάνω στην πλάκα σιδερώματος. Επειδή η πλάκα είναι ζεστή, οι σταγόνες μετατρέπονται αμέσως σε ατμό και βγαίνουν από τις σχισμές στο κάτω μέρος της πλάκας.

Φύλλο Εργασίας Όνομα: .............................................................. 1. Να συμπληρώσετε τη στήλη με τις “Βλάβες”. Για κάθε σύμπτωμα μπορεί να υπάρχουν περισσότερες βλάβες. Συμπτώματα Βλάβες Το σίδερο δε λειτουργεί καθόλου Καίγεται η ασφάλεια Το σίδερο υπερθερμαίνεται Το σίδερο λειτουργεί αλλά δεν ανάβει η ενδεικτική λυχνία Το σίδερο ατμού δε βγάζει ατμό

Αξιολόγηση – Κατ΄οίκον εργασία 2. Να συμπληρώσετε τα κενά. Το ηλεκτρικό σίδερο μετατρέπει την ______________ ενέργεια σε _______________ ενέργεια. Το θερμικό του στοιχείο είναι κατασκευασμένο από σύρμα __________________. Η θερμοκρασία ρυθμίζεται αυτόματα από το _____________ που το ένα του μέρος είναι κολλημένο πάνω στην ___________ του σιδέρου. Το μεταλλικό μέρος του σιδέρου γειώνεται για αποφυγή ______________ σε περίπτωση ______________. Αξιολόγηση – Κατ΄οίκον εργασία Να ονομάσετε τα κύρια μέρη του αυτόματου ηλεκτρικού σίδερου Να περιγράψετε τα μέρη του θερμοστάτη και τη λειτουργία του Να εξηγήσετε τι σημαίνει διμεταλλικό έλασμα Να περιγράψετε τη λειτουργία του σίδερου ατμού Να αναφέρετε δύο συνηθισμένες βλάβες των ηλεκτρικών σιδέρων και τα συμπτώματά τους