Обзоры и статьи

Достоинства и недостатки, принцип устройства индукционных плит      

Индукционная плита среди всех нагревательных приборов имеет самый высокий КПД — до 92%. Для сравнения: плита с традиционной спиралью накаливания (или ТЭНом) имеет КПД 60–70%, а газовая — 30–60%. Чтобы понять, чем это вызвано, коротко о принципе действия.    

Принцип действия  

Как, по сути, происходит повышение температуры физического тела и получение тепла? На молекулярном уровне это объясняется повышением кинетической энергии частиц. Способов много, но в быту мы используем либо химическую реакцию (сжигание — это окисление), либо электричество.    

Резистивный метод. Обычная нагревательная спираль работает благодаря свойству металла нагреваться при прохождении через него тока. Причем это свойство любого металла, но для нагревательных элементов используют тугоплавкие с большим удельным сопротивлением, высокими температурами плавления и кипения.    

Другими словами, если взять короткий медный провод и замкнуть цепь 220 В, то он быстро нагреется и расплавится (у него температура плавления чуть выше 1000 °C и низкое удельное сопротивление). Но это при условии, что проводка окажется прочнее.    

Вольфрамовый провод большой длины просто нагреется (температура плавления и удельное сопротивление в три раза выше, чем у меди). Главное, правильно подобрать длину, чтобы общее сопротивление проводника было достаточно большим и не вызвало дальнейшее его нагревание до температуры плавления.    

Индукционный метод. Если тело поместить рядом с индуктором (излучателем) переменного электромагнитного поля, то в нем также будет наведено электромагнитное поле. Если это проводник с подключенной нагрузкой, то через него потечет переменный ток (как у трансформатора). Если это изолированное тело, то в нем будет создано вихревое электромагнитное поле, которое приведет к повышению кинетической энергии молекул, следовательно, и его температуры.    

Индукционные плавильные печи в промышленности используются давно, нашел этот принцип применение в быту. Главное условие — правильный выбор посуды и автоматика, обеспечивающая безопасную эксплуатацию.  

Посуда  

В принципе любое тело, помещенное в электромагнитное поле, будет нагреваться. Но наиболее эффективно это будут делать металлы с ферромагнитными свойствами. Они практически не пропускают электромагнитное излучение (экранируют его и не дают воздействовать на человека) и у них наиболее высокое сопротивление вихревым токам, следовательно, выше температура нагрева. Другими словами: такой материал почти полностью «поглощает» энергию электромагнитного излучения индуктора, выделяя ее в качестве тепла.    

Какие металлы лучшие ферромагнетики, известно из школьной программы. Это те, которые притягивают магнит — железо. Сюда же можно отнести чугун и сталь, но не любые, некоторые сорта нержавейки этим требованиям не соответствуют. Поэтому чугунная и эмалированная посуда подойдет любая, а вот на нержавейке должна стоять маркировка или же ее можно самостоятельно проверить при помощи магнита.  

Преимущества  

Кроме высокого КПД индукционные плиты имеют еще один привлекательный фактор экономии электроэнергии — высокая скорость нагрева для достижения требуемой температуры.    

Температура керамической поверхности плиты даже в рабочей зоне во время готовки не нагревается выше температуры готовящегося блюда. А вне зоны она не намного выше комнатной температуры. Это же свойство не позволяет маслу или жиру пригорать, образовывая трудновыводимые загрязнения.    

Остальные преимущества относятся к обязательной установке точной автоматики на таких плитах.

Два главных:  

• плита не включится до тех пор, пока на нее не поставят посуду;  
• плита автоматически отключается, если с нее снять посуду.  

Эти два условия обязательны для надежной работы индуктора — даже для обычного трансформатора (а принцип возбуждения обмотки для них тот же) холостой ход самый «тяжелый». Не стоит забывать и о блокирующих излучение свойствах посуды. Такой режим позволяет еще и экономить расход электроэнергии.    

Индукционная плита не такая инерционная, как резистивная, поэтому автоматика позволяет более точно соблюдать температурные режимы самой посуды (а значит, и блюда), а не температуры на поверхности нагревательного элемента.    

Недостаток у индукционной плиты один — высокая стоимость. А утверждения о вредном влиянии электромагнитного излучения не более чем миф. Современная автоматика и правильный выбор посуды снижают действие излучения до безопасного минимума, об этом говорят результаты многочисленных независимых испытаний. Старые телевизоры и мониторы с электронно-лучевой трубкой были намного вреднее. Поэтому «за и против» при выборе индукционной печи следует анализировать, опираясь на цифры, факты и науку физику, а не вымыслы дилетантов.