在全球能源緊缺、環境惡化的大背景下,節能減排已經成為所有人都必須共同面對的課題,集電環的節能可以從身邊節省每一度電、每一滴油、每一滴水、每一克煤做起。審視我們日常生活的方方面面,不難發現許多可以節能的地方。以“衣食住行”中的“食”為例,據有關資料統計,目前全國餐飲業中餐燃氣灶數量已經超過300萬臺,而我國現有的中餐燃氣灶技術水平落后于發達國家,熱效能低,噪聲大,污染環境,浪費能源,但從另一方面看,集電環的節能的潛力還是很大的。在調研分析過程中發現,除了灶具本身的設計問題之外,餐飲業在廚房作業時面臨著燃氣浪費問題——即廚師在炒菜間隙不關閉燃氣,從而產生了大量的燃氣浪費。
通常,廚師在烹飪過程中有一些時間是不需要爐灶供火的,如在配菜、加調料、裝盤、 洗鍋等過程中會產生長時間的爐火空燒現象。通過實際統計發現,這樣的空燒時間占整個烹飪時間的 50%甚至更多,這種無效的空燒不僅浪費了大量的燃料,而且增加了溫室氣體的排放,加重了環境污染。針對這一問題進一步調研,發現目前市場上現有的燃氣灶點火系統由 于存在以下問題而無法方便地實現供火控制。超聲波傳感器檢測到有鍋后經 0.2s 開始點火,以防止集電環誤檢測。其間只要鍋具離開超聲波傳感器的檢測范圍,系統將關閉電磁閥,停止點火。在點火過程中在高壓包停止打火 0.5s 后,明火傳感器如果沒有檢測到火,則重新打火,防止燃氣浪費。在使用過程中如果灶臺熄滅,系統將先關斷燃氣,然后重新點火,防止大量未燃燒的燃氣在重新點火時發生爆燃。在點火過程中先打開電磁閥,0.2s 后再進行高壓點火,這是為了防止送氣瞬間將電弧吹滅而造成點火失敗,從而提高了點火效率。用單片機作為控制器,其優點是成本低,但電路復雜,且易受到外界干擾而產生誤動作;選擇常規的電氣控制方式,其穩定性好,電路簡單,調試方便,使用壽命長。因此,本方案選擇常規電氣系統,系統電氣原理應用的明火檢測傳感器為自制的。該傳感器的核心是電壓比較器 U1,用電位器 RP2 進行分壓,光敏電阻 RT1 和電阻 R1 串聯當有火的時候光敏電阻的阻值很小,當光敏電阻分得的電壓小于參考電壓時比較器 U1 輸出低電平,三極管 VT1 導通,驅動小繼電器閉合。OUT 端輸出 24V 電壓,電位器 RP2 可以調節感光靈敏度。