что такое индукционная варочная плита

Как выбрать варочную панель

Чтобы было легко готовить и мыть

За последние пять лет я обустроила три кухни.

На две из них купила индукционные панели, на третью — газовую, но только потому, что родственники отказались переходить на современную индукцию. Сразу отмечу, что в статье я буду говорить только о варочных панелях, а не о полноценных плитах или маленьких дачных плитках.

Варочные панели — встраиваемая техника. Их нельзя просто поставить на стол, хотя в интернете я встречала такие способы. На самом деле панели для такого не предназначены и могут сломаться под весом посуды.

Существует три основных вида варочных панелей: классические электрические, индукционные и газовые. Расскажу о каждом из них в отдельности — как выбрать и на что стоит обратить внимание.

Электрические варочные панели

Классическая электрическая плита теперь выглядит не так, как мы помним с детства: выпуклые «блины» встречаются редко, да и сама плита стала удобнее в использовании.

Как работает плита. Под каждой конфоркой тут расположен один или несколько нагревательных элементов — когда плиту включают, на нужный элемент начинает поступать электричество, и конфорка нагревается.

Посуда нагревается вместе с содержимым — обычно медленно, в мощных плитах побыстрее, но все равно вода закипает как минимум за 5—6 минут. После выключения конфорка остывает медленно.

Типы нагревательных элементов. В электрических плитах используют один из трех вариантов:

Какие конфорки бывают. На электрической плите чаще всего встречаются круглые конфорки разного размера. На стандартной панели шириной 58—60 см и глубиной 50—53 см обычно размещают четыре круглые конфорки, реже пять. На панели с меньшей шириной — две.

Бывают и другие варианты. Например, вместо двух маленьких может быть одна большая конфорка с двумя-тремя нагревательными контурами: поменьше и побольше. На нее можно ставить посуду разного диаметра, и тогда плита нагревает только тот контур, на котором стоит посуда. Может быть овальная или прямоугольная зона нагрева — на такую удобно ставить утятницу.

Расход электроэнергии зависит от мощности плиты, размера конфорки и режима нагрева. У маленьких плит на две конфорки она составляет 2—3 кВт⋅ч, у стандартных — 3—5 кВт⋅ч, у больших и мощных панелей максимальный расход электроэнергии может достигать 8 кВт⋅ч. Маленькая конфорка при слабом нагреве потребляет около 0,5 кВт⋅ч.

Как подключить плиту. Для подключения электрической варочной панели на кухне должна быть установлена силовая розетка. В обычную розетку большинство плит включать нельзя: не хватит мощности, а сама панель может испортиться.

Как правило, электрические варочные панели комплектуются силовым кабелем с вилкой, но если вилки нет, ее придется купить и подсоединить к кабелю — это должен делать электрик. Силовые розетки обычно довольно громоздкие, поэтому многие подключают варочную панель напрямую к силовому кабелю. Эту задачу тоже должен выполнять специалист с допуском к электрическим работам.

Для электроплиты желательно установить в щитке отдельный автомат на 32 А, чтобы можно было быстро ее обесточить — например, на время отъезда или при возникновении проблем с проводкой.

Плюсы электрической плиты. Панель проста и привычна в использовании, к ней подходит любая металлическая посуда. У современных панелей может быть более 10 режимов нагрева, что позволяет правильно выбрать скорость приготовления блюда. Кроме того, у панели часто бывают дополнительные функции вроде готовых программ и таймера.

Минусы электрической плиты. Электрическая варочная панель медленно остывает: дети и домашние животные могут обжечься, а содержимое посуды, оставленной на горячей конфорке — выкипеть или пригореть. Если жидкость выкипела, посуду нужно срочно снимать с конфорки.

Производители электрических плит — почти все участники рынка бытовой техники. Самые известные — «Бош», «Электролюкс», «Хотпоинт-Аристон», «Миле», «Нефф», «Самсунг».

Как победить выгорание

Индукционные варочные панели

Как работает индукционная панель. Принцип ее работы основан на явлении электромагнитной индукции: возникновении электрического тока при изменении магнитного поля. Эту тему еще в школе на уроках физики объясняют: учитель вносит магнит внутрь катушки с током, и в электрической цепи тут же возникает ток.

В панели под каждой конфоркой находится индукционная катушка. Когда по ней проходит электрический ток, возникает электромагнитное поле. Этот процесс абсолютно безопасен для здоровья человека и животных.

Если на плите в этот момент стоит металлическая посуда, внутри нее образуются вихревые токи, которые сразу начинают нагревать дно посуды. Процесс нагрева при этом идет быстрее — не нужно ждать, пока нагреется конфорка. Только посуда должна быть сделана из особых металлов, их еще называют ферромагнитными, или стоять на подложке из такого металла. Подробнее о посуде я расскажу ниже.

Чем индукционная плита отличается от электрической. Внешне обе панели можно и не отличить друг от друга, но принцип работы у них совсем разный. Впрочем, на индукционных плитах иногда пишут слово induction, чтобы разобраться было проще.

Скорость нагрева и остывания — одна из главных причин популярности индукционных плит и преимущество перед обычными электрическими.

Какие конфорки бывают. Чаще всего конфорки индукционных плит выглядят так же, как и на современных электроплитах со стеклокерамическим или стеклянным покрытием. Еще существуют панели, на которых место расположения посуды обозначено крестиком или полоской, это выглядит стильно, но не всегда удобно.

Подходящая посуда. Для индукционной панели нужна посуда с плоским дном, предпочтительно стальная или чугунная. Важно, чтобы она прочно стояла на поверхности варочной панели. Такие сковородки и кастрюли будут работать на индукции, даже если они очень старые.

Многие производители делают алюминиевую и керамическую посуду со встроенными магнитными элементами, и такая посуда тоже будет работать на индукционной панели, если на бирке есть значок индукции.

Могут не подойти кофеварки с очень маленьким диаметром дна, потому что площадь конфорки в разы больше, и она «не видит» маленькие предметы.

Для них и другой посуды, которая не нагревается на индукции, производят специальные магнитные «блины» — переходники, или адаптеры. Поэтому, если у вас много неподходящей посуды, дешевле купить несколько таких переходников. Адаптер для индукционной плиты стоит от 700 до 3000 Р в зависимости от диаметра и производителя, продаются в магазинах с посудой и бытовой техникой.

Проверить, подходит ли посуда для индукционной плиты, несложно: нужно прислонить к центру дна магнит, можно взять самый обычный магнитик с холодильника. Если прилипнет — все в порядке, эта кастрюля или сковородка будет работать с индукцией.

Расход электроэнергии зависит от мощности плиты. У маленьких плит на две конфорки — 2—3 кВт⋅ч, у стандартных — 3—7 кВт⋅ч, есть мощные до 9 кВт⋅ч, но их обычно используют не дома, а в кафе и ресторанах.

Как подключить индукционную плиту: так же, как и обычную электрическую — к силовой розетке и с отдельным автоматом на 32 А.

Плюсы индукционной плиты. Индукционная панель быстро нагревает посуду и ее содержимое, быстро охлаждается. Не будет работать без посуды на ней, поэтому безопасна для детей и животных. Дополнительно можно включить защиту от детей.

Не нагревает воздух в помещении. Если из кастрюли выльется жидкость, плита выключится, едва жидкость доберется до сенсорного управления.

Нагрев конфорки меняется моментально: если жидкость выкипает, можно быстро уменьшить мощность нагрева, не убирая посуду с плиты. С электрической плиты кастрюлю с содержимым на некоторое время приходится снимать.

Минусы индукционной плиты. На индукционной варочной панели работает не вся посуда. Еще такая плита немного дороже электрической.

Производители индукционных плит — почти все участники рынка бытовой техники. Самые известные — «Бош», «Электролюкс», «Хотпоинт-Аристон», «Миле», «Нефф», «Самсунг».

Газовые варочные панели

Как работает газовая плита. К ней подведен магистральный или баллонный газ, за счет него включается огонь, который нагревает конфорку, посуду и содержимое внутри. Устанавливать плиту должен специалист-газовик из официальной компании. В Москве это Мосгаз, в Санкт-Петербурге — Петербурггаз.

Если доверить установку мастерам из магазина или частным специалистам, могут возникнуть проблемы с утечкой газа или с газовиками, которые проводят плановые проверки газового оборудования в квартирах. Если они увидят неправильное подключение, за исправление придется заплатить повторно.

Какие конфорки бывают. Конфорки для газовых плит отличаются строением: они бывают круглые, овальные и с крышкой, которая прикрывает пламя сверху. На таких конфорках можно, например, томить мясо. Посуду тут ставят не на сами конфорки, а на большую чугунную решетку поверх плиты.

Функции газовой плиты. Почти у всех современных газовых панелей есть газ-контроль: автоматическое отключение, если газ не подается. Это важная мера защиты от отравления газом.

Другая важная функция — электроподжиг, благодаря которому не нужно держать в доме спички. Огонь зажигается после нажатия кнопки или поворота переключателя. В автоматическом режиме огонь зажигается сразу, в полуавтоматическом нужно нажать специальную кнопку поджига.

Для работы электроподжига нужна розетка, моделей с автономным электропитанием от батарейки на рынке сейчас нет. Если провести розетку нельзя, можно купить панель без поджига и пользоваться спичками. Впрочем, дежурный коробок спичек в доме все равно стоит держать всегда — он пригодится, если в доме вдруг отключат свет.

Расход газа зависит от мощности плиты и размера конфорок. В среднем плита при одновременном максимальном нагреве всех четырех конфорок сразу потребляет 2—3 кубометра газа в час. В жизни такое происходит редко: как правило, в день используется не более 0,3—0,5 кубометра газа.

Норматив потребления газа на человека без газового счетчика отличается в разных регионах. Минимальная норма для газовой плиты при наличии центрального отопления и горячего водоснабжения установлена в Карачаево-Черкесской республике и Московской области — 8 кубометров на человека, максимальная — в Тамбовской области: 14,5 кубометров на человека. В Москве норматив составляет 8,3 кубометра, в Санкт-Петербурге — 10,4.

Как и в случае с потреблением воды без счетчиков, перерасход газа никак не оплачивается дополнительно. Однако если в квартире прописано много людей и стоимость газа получается высокой, можно установить счетчик газа и оплачивать только фактическое потребление.

Плюсы газовой плиты. Газовая панель начинает нагреваться сразу после разжигания огня и моментально прекращает, когда огонь погас. В среднем она несколько дешевле электрических плит. К ней подходит любая посуда. Ею можно пользоваться на даче, где бывают проблемы с электричеством, и для этого не нужно проводить газ: многие панели работают с газовыми баллонами.

Минусы газовой плиты. Открытый огонь опасен для детей и животных, а еще он нагревает воздух в помещении. Газовые конфорки довольно медленно нагревают содержимое кастрюль и сковородок, медленно остывают.

Можно забыть закрыть газ или не заметить прохудившийся шланг — и тем самым создать пожароопасную обстановку в доме. Причем сгореть может не только квартира, в которой стоит плита, но и соседние. Так, в Нижнем Новгороде после взрыва газа в 9-этажном доме решили снести дом полностью: обрушились две несущие стены и повредились перекрытия. А всего в 2020 году зафиксировано 14 взрывов газа в жилых домах, в результате чего погибли 14 человек.

У газовых варочных панелей мало дополнительных функций, что обусловлено использованием газа вместо электричества. А если использовать газовую панель там, где газ есть только в баллонах, это еще и довольно дорого.

Производители газовых плит — далеко не все бренды, представленные на рынке бытовой техники. Самые известные — «Бош», «Беко», «Горенье», «Гефест», AEG, «Миле».

Комбинированные варочные панели

Виды комбинированных панелей. Как понятно из названия, в этих панелях есть конфорки разных типов.

Вариант «газ + электричество» или «газ + индукция» удобен в квартирах и домах с газом, где могут быть перебои с его подачей.

Вариант «электричество + индукция» подойдет, когда люди привыкли к электрической плите и боятся не справиться с индукцией, или когда не хотят менять любимую алюминиевую посуду.

Подключение комбинированной плиты. Если плита состоит из электрических и индукционных конфорок, то ее подключить несложно: так же, как отдельную электрическую или индукционную панель.

В варианте «электричество + газ» потребуется подключение и к газовой трубе, и к электрической розетке, то есть придется вызвать и газовика, и электрика.

Плюсы комбинированной плиты. Главный плюс — разные варианты нагрева. С плитой точно справится и пожилая бабушка, и ребенок. А если взять плиту с газом и электричеством сразу, то без еды точно никто не останется. В таких плитах есть надежная защита от возгорания, поэтому они не опасны.

Минусы комбинированной плиты. Если выходит из строя любая часть плиты, скорее всего, придется менять ее целиком — просто потому, что сложно найти мастера, который умеет чинить такие плиты.

Еще в комбинации газовых конфорок с электрическими или индукционными бывает так, что газ сильно нагревает поверхность панели, и другие конфорки не включаются.

Производители комбинированных плит. Комбинированные варочные панели производятся под несколькими брендами, и с каждым годом ассортимент уменьшается. Сейчас на «Яндекс-маркете» в продаже всего около 10 моделей. Чаще всего встречаются панели с электричеством и газом «Горенье», Simfer, Smeg.

Цены на комбинированные плиты начинаются от 8739 Р за RICCI до 200 000 Р за Smeg.

На что смотреть при выборе панели

Стоимость. Цена варочной панели во многом зависит от дополнительных функций, а вот нужны ли они — решать вам. По сути, с приготовлением и разогревом еды справится даже самая простая и дешевая панель.

Зависимое и независимое подключение. Зависимая варочная панель имеет общий кабель, а часто и управление с духовкой. При этом пользоваться приборами можно одновременно. Такой вариант, возможно, поможет сэкономить 3—5 тысяч рублей на приобретении техники, но неудобен. Общее управление — механическое, а не сенсорное, то есть придется крутить ручки. Ремонт обойдется дороже, а при желании поменять один из приборов придется заново покупать оба. Сейчас на «Яндекс-маркете» в продаже всего около 10 зависимых варочных панелей.

Независимая, или автономная, варочная панель имеет собственное подключение и управление, духовки на кухне может вообще не быть.

Размеры варочной панели. Стандартные панели шириной 58—60 см и глубиной 50—53 см подойдут для любой современной кухни, под них удобно ставить духовой шкаф. Есть узкие панели на 1—2 конфорки, их размеры — от 26 × 34 сантиметра. Есть более широкие панели — 80—90 см и даже больше, но они предназначены для профессионалов, и в обычной кухне их увидишь редко. К тому же такие требуют установки широкой вытяжки.

Материал варочной поверхности. От него зависит эстетика, комфорт и удобство использования. Самые популярные материалы — стеклокерамика, закаленное стекло, эмаль и нержавеющая сталь.

Стеклокерамическая поверхность выглядит красиво, легко моется, ее сложно поцарапать. Она может быть как в электрической плите, так и в индукционной, и даже в газовой под конфорками. Поэтому сейчас большинство плит выпускают именно со стеклокерамикой.

Поверхность из закаленного стекла обычно делают на газовых панелях, это удобно и красиво. Отличие от стеклокерамики в том, что стекло выдерживает меньшую температуру нагрева — примерно до 300 °C.

Эмаль — недорогой вариант для газовых и электроплит, который сложнее очищать и можно поцарапать. Такие поверхности не рекомендуется чистить обычными средствами вроде «Доместоса» и «Пемолюкса», нужно покупать специальные средства для эмали.

Поверхность из нержавеющей стали довольно удобна, используется в газовых и электрических варочных панелях, но на ней остаются следы от пальцев и жесткой губки, а также брызги.

Чугунная поверхность почти не царапается, но чистить ее сложно. В новых варочных панелях этот материал не используется.

Панель с рамкой или без — вопрос личных предпочтений. Плюс у рамки только один: если что-то вылилось на поверхность, рамка не даст пролиться на столешницу. Зато чистить такую панель неудобно — под рамку забиваются жир и грязь.

Если рамки нет, но варочная панель установлена правильно, весь ее периметр обработан герметиком. В таком случае вода под плиту не попадет.

Тип управления панели. В большинстве современных варочных поверхностей используется сенсорное управление. Сенсорные кнопки обычно расположены в ближней к краю столешницы части плиты — по центру или справа.

Электрическую или индукционную плиту с механическим, или поворотным, управлением найти в продаже сложно, они непопулярны. А еще такие ручки сложно очищать от пыли и брызг жира.

А с газовыми все наоборот: на десяток сенсорных панелей приходятся сотни механических. У газовых плит поворотные переключатели часто делают утапливаемыми. Это дополнительная мера безопасности: плита работает, только если переключатель выдвинут из корпуса.

Полезные функции варочных панелей. В большинстве панелей есть защита от детей — блокировка кнопок и переключателей.

У электрических и индукционных плит часто есть индикатор остаточного тепла: он показывает, что конфорка еще горячая. С помощью встроенного таймера можно задать время включения и отключения конфорок — у газовых плит этой функции нет.

Есть панели с программами для готовки — они, как правило, автоматические. Например, чтобы сварить яйца, можно поставить кастрюлю с водой и яйцами на плиту и нажать кнопку включения программы. Плита сама сварит их и отключится по окончании приготовления. В некоторых моделях панелей можно добавить свою программу.

У индукционных плит часто есть режим Boost, при котором содержимое посуды нагревается быстрее обычного: например, литр холодной воды закипает за 2,5 минуты. На предыдущем по мощности режиме 9 она закипает за 3 минуты. А в режиме поддержания тепла можно оставить кастрюлю на плите и не волноваться, что суп остынет или выкипит.

Источник

Что такое индукционная плита и как она работает

Содержание

Содержание

Приготовление на индукционной панели напоминает магию — жар готовки находится только внутри посуды, вокруг же — ни намека на тепло. О технологиях, используемых в индукционных варочных панелях для того, чтобы получить эту магию, и пойдет речь.

Индукция в деталях

Способность электрического тока возникать в проводнике при пересечении им силовых линий магнитного поля, была замечена Майклом Фарадеем в 1831 году. Открытие электромагнитной индукции дало старт золотой эре разработки электрических машин переменного тока (генераторов, электродвигателей и трансформаторов), определяющих комфортную жизнь человечества по сей день.

В ходе конструирования первых образцов электрических машин и аппаратов, изобретатели столкнулись с проблемой нагрева их «железа», что приводило к существенным потерям энергии (вследствие ее преобразования в тепловую) и общему снижению КПД агрегатов.

Несколько позже Фарадей описал природу возникновения электрического тока не только на поверхности проводника, но и в толще материала с точки зрения открытого им явления. Данные токи были названы вихревыми, поскольку возникают в перпендикулярной магнитному потоку плоскости и имеют круговую природу протекания. Позже они были названы токами Фуко, в честь ученого, посвятившего жизнь их исследованию.

В 1841 году ученые Джеймс Джоуль и Эмиль Ленц, проводя исследования независимо друг от друга, пришли к выводу, что количество тепловой энергии, выделяемой проводником при протекании по нему электрического тока, находится в прямой зависимости от плотности электрического тока и напряженности электрического поля.

Формулирование этого закона дало понимание природы нагрева металлических сердечников трансформаторов и железа статоров и роторов электрических машин, а также дало толчок в разработке методик по снижению влияния вихревых токов на работу электрических машин и аппаратов.

Вихревые токи считаются паразитными. При конструировании электрических аппаратов с ними нещадно борются, стараясь минимизировать их влияние на работу устройства. К примеру, в трансформаторах магнитопровод изготавливают из тонких металлических пластин, изолированных друг от друга. Так же поступают при производстве железа статора электрических машин переменного тока.

В случае с индукционными печами, токи Фуко — основная компонента, позволяющая получать потрясающие результаты, поэтому их всячески «культивируют» и усиливают.

Помещение металла в переменное магнитное поле позволяет получить его нагрев за счет возникновения в нем вихревых токов.

Это свойство дало жизнь целому семейству устройств — индукционным печам, используемым как в промышленности (получение сверхчистых (без примесей) сплавов, сварка, пайка и плавка металлов и т. д.), так и в быту (приготовление пищи). Причем было замечено, что с повышением частоты переменного магнитного поля, процессы возникновения вихревых токов интенсифицируются, позволяя получать более быстрый нагрев помещенного в него материала.

Устройство и принцип действия индукционной варочной панели

Работает индукционная панель следующим образом. Сетевое переменное напряжение выпрямляется и поступает на вход инвертора. В нем оно снова преобразуется в переменное, но уже со значительно большей частотой. Как правило, для работы индукционных варочных плит используется диапазон частот от 20 кГц до 120 кГц.

Нижний порог выбран неспроста: это именно то значение частоты, выше которого ухо человека не способно уловить звуковые вибрации. Чтобы не причинять пользователям дискомфорта неприятным звуком, нижний порог частоты не может быть ниже 20 кГц.

В процессе работы электронные компоненты инвертора и индукторов довольно сильно греются, поэтому плата инвертора принудительно обдувается потоком воздуха, нагнетаемого вентилятором.

Индуктором, представляющим собой катушку, намотанную из медного многожильного провода в форме конфорки, формируется переменное магнитное поле высокой частоты.

Регулирование мощности нагрева в индукционных печах может происходить двумя способами:

В недорогих моделях для регулирования мощности нагрева применяется циклический способ регулирования мощности.

В более продвинутых — изменение частоты.

Когда металлическую посуду ставят на конфорку, в толще материала возникают вихревые токи, которые и обеспечивают ее нагрев. По сути дно кастрюли или сковородки выступает в качестве вторичной обмотки трансформатора (короткозамкнутой) и является отличной средой для возникновения токов Фуко.

Здесь следует сделать одно важное отступление и рассказать о скин-эффекте, иначе именуемом поверхностным эффектом.

Любой электрический ток при протекании по проводнику создает вокруг него электромагнитное поле. Это же касается и вихревых токов. Магнитные поля, взаимодействуя друг с другом, вытесняют электроны из толщи материала на его поверхность, именуемую скин-слоем, и электрический ток проходит больше по поверхности проводника, чем в его внутренних слоях. Объемная плотность тока в скин-слое значительно выше, чем в его толще. Известно, что с увеличением глубины проникания в материал, амплитуда вихревых токов уменьшается и они гораздо хуже осуществляют нагрев. Использование материала с тонким скин-слоем позволяет получить более высокие температуры его поверхностного нагрева.

Толщина скин-слоя находится в обратной зависимости от частоты переменного магнитного поля, т. е. с ростом частоты толщина слоя уменьшается, что позволяет получить более высокую плотность тока и более эффективный нагрев поверхности проводника.

Каждый материал обладает своей структурой строения кристаллической решетки, от свойств которой зависят его проводимость и толщина скин-слоя. К примеру, в диапазоне частот 20 кГц – 120 кГц (стандартные частоты работы конфорок индукционной панели) толщина скин-слоя стали на порядок меньше толщины слоев меди или алюминия.

К чему это все? А к тому, какой материал необходимо использовать для изготовления посуды, пригодной для индукционных печей. И какую посуду использовать в принципе.

Только металлы с ферромагнитными свойствами смогут обеспечить нужные температуры нагрева дна посуды и подойдут для готовки еды, а не ее медленного разогрева.

Поэтому для индукции нужна посуда, к которой прилипает магнит. Это не прихоть производителя, а объективная необходимость!

Дальше все просто. Вихревые токи, вызванные высокочастотным магнитным полем, индуцируются на внутренней поверхности дна посуды. Именно она контактирует с продуктами и нагревает их, отдавая им тепловую энергию. Этим и объясняется высокая скорость нагрева на индукционных варочных поверхностях.

Конечно, за счет теплопроводности металла нагреется и сама посуда, и варочная поверхность, но это будут не сотни градусов. Поэтому готовить можно, даже застелив конфорку салфеткой — она не загорится, температуры просто не хватит для воспламенения.

Попавшие на поверхность продукты не пригорят к ней по той же причине.

Магия? Зная, как работает индукционная поверхность, понимаешь — это не такая уж и магия. Обычная физика!

Источник