Ох уж эта индукция
Очень давно занимаюсь обучением по бытовой технике и до сих пор сталкиваюсь с неким непониманием людей принципа работы некоторых приборов. Особенно это касается индукционных варочных поверхностей.
Вначале несколько слов о принципе работы:
Под стеклокерамикой стоит электромагнитная катушка, которая вырабатывает электромагнитные вихревые токи. Они взаимодействуют с ферромагнитным дном посуды (должен приставать магнит) тем самым нагревая её. Это в двух словах.
Теперь буду перечислять мифы об индукции и объяснять почему это именно мифы.
1. Расход энергии и КПД.
Если посмотреть на любые электрические варочные поверхности, то они все потребляют около 7 кВт вне зависимости от типа нагрева. Для того, чтобы закипятить 2 литра воды на индукцию потребуется 4 мин и 0,23 кВт. На hilight (красные круги под стеклокерамикой) нужно 12 мин и 0.28 кВт. Очевидно, что индукция эффективнее. Плюс КПД: индукция - 90%. Так как 10% уходит на нагрев посуды, а остальная энергия уходит на нагрев продукта. В hilight КПД 70%, греется сначала спираль или лента, потом стеклокерамика, потом посуда, а лишь потом продукт. Так что по этому критерию выигрывает индукция.
2. Индукция вредная.
Единица измерения магнитного поля индукции - Тесла. Но это не столь важно. Важнее то, что у мобильного телефона, СВЧ, а тем более у фена или электробритвы этот показатель в ДЕСЯТКИ, А ТО И В СОТНИ раз выше, чем у индукции. А магнитное поле земли вообще космос. И тут индукция крута.
3. Новая посуда.
Здесь сложнее. На индукции работает только посуда к которой прилипает магнит. НО к эмалированной посуде с петушками магнит тоже прилипает. Главное, чтобы было ровное дно. Индукция не работает с аллюминием, медью и некоторыми видами чугуна. Но этой посуды не так уж и много. Более того сейчас в продаже огромное количество посуды для индукции по очень демократичным ценам (икея и тд).
Могут пострадать любители кофе в турках. Диаметр посуды должен быть минимум 8 см. Турку придётся подбирать (диаметр плюс металл)
4. Материал, а точнее стеклокерамика.
Выглядит как стекло, но это не стекло. В состав этого материала входит более 22 компонентов, он проходит конкретную закалку и обработку. Обратная (внутренняя) сторона имеет рельеф - маааленькие такие "пупырышки", они рассеивают энергию удара и не дают точечному удару пройти насквозь. Стеклокерамика легко выдержит падение кастрюли с содержимым массой 1,8 кг с высоты 15 см. Да и тест на точечные удары пффф. Стальной шар 5 см с высоты 50 см, массой 500 грамм...легко в любую точку поверхности.
Итак... Можно сделать простой вывод из этого всего, что индукция это пока недооцененный прибор. Покупайте, не парьтесь)))
Следующий вид техники, который до сих пор смущает многих - это посудомоечные машины, о них в следующем посте...
Хорошо, что автор обучает не физике :)
Давайте чуть углубимся.
"Вначале несколько слов о принципе работы:Под стеклокерамикой стоит электромагнитная катушка, которая вырабатывает электромагнитные вихревые токи."
Что вырабатывает катушка, простите?
По катушке, установленной под стеклокерамикой, течёт высокочастотный ток (характерные частоты в современных плитах несколько десятков килогерц). Явление электромагнитной индукции - возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через него - даёт название плите. Собственно катушка, по сути, является первичной обмоткой трансформатора, вторичной обмоткой которого является посуда. При протекании переменного тока через первичную обмотку во вторичном контуре, которым является дно посуды, возникает (индуцируется) переменный магнитный поток, а, следовательно, вихревое электрическое поле, электродвижущая сила и, соответсвенно, электрический ток. Отсюда следствие номер раз: любая токопроводящая посуда может быть нагрета. Почему греется далеко не любая? Потому, что если вы поставите алюминиевую кастрюльку, то её электрическое сопротивление очень низко, коэффициент связи трансформатора низкий, эффективность нагрева маленькая, что приводит, в частности, к перегреву первичной обмотки (катушки) плиты. Поэтому в плитах стоит простой датчик тока, оценивающий коэффициент связи. Если вы поставите на плиту посуду, которую плита отказывается греть, а рядом положите кусок железа, достаточный для того, чтобы сработала блокировка плиты, и она включилась, то посудина нагреется. Правда, это не полезно и даже опасно для конструкции плиты. Ферромагнитность посуды немного влияет на коэффициент связи, но нержавейка, которая не магнитится, тоже вполне успешно нагревается. Гораздо сильнее влияет проводимость материала посуды.
Про КПД. КПД индукционной плиты - около 90%. Это верно. При чём тут 10% на нагрев посуды - непонятно. А если в посуде вообще нет продукта? :) 90% энергии, потреблённой из розетки, переходит в тепло посуды. А уж дальше , в зависимости от качества посуды, отдаётся в продукт или не отдаётся - это уже дело посуды, а не плиты. КПД резистивной электроплиты не первышает 50-60%. Т.е. из розетки в посуду не доходит 40% оплаченной энергии.
Чтобы вскипятить 2 литра воды (от 20 до 100 градусов), нужно затратить 4200*(100-20)*2 = 672 килоджоуля энергии вне зависимости от способа передачи этой энергии воде. Автор пишет про 0.23 кВт и 0.28 кВт, видимо, имея ввиду кВт*часы, потому что энергия в ваттах не измеряется, это - мощность. И 0.23 кВт*час - это 828 кДж, множим на 90% - получаем 745 кДж. Ну, почти сошлось, если кипятить воду от нуля, а не от 20 :) При одинаковой потребляемой мощности из розетки вы, очевидно, на индукционной плите нагреете воду как минимум в 0,9/0,5 раз быстрее, а по факту ещё быстрее, потому что индукционной плите не нужно, как автор верно пишет, греть сначала спираль, потом стекло, и только потом посуду.
Самый треш вот:
"Единица измерения магнитного поля индукции - Тесла. Но это не столь важно. Важнее то, что у мобильного телефона, СВЧ, а тем более у фена или электробритвы этот показатель в ДЕСЯТКИ, А ТО И В СОТНИ раз выше, чем у индукции. А магнитное поле земли вообще космос. И тут индукция крута."
Единица измерения индукции магнитного поля действительно Тесла. Но мы говорим об ЭЛЕКТРОмагнитном поле. Когда поле меняется во времени (а тут оно меняется несколько десятков тысяч раз в секунду), то всегда существует и магнитное, и электрическое поле. Поэтому излучение всегда электромагнитное. Длина электромагнитной волны с частотой несколько десятков килогерц - это несколько километров. Но такая конструкция, как плита с посудой излучает наружу очень слабо - это трансформатор с хорошей связью. Когда посуды нет - вот тогда плита "светит" ого-го как, никакие телефоны рядом не стояли. Но постойте, она же не включается без посуды, точно! Излучение от электробритвы? Эээ, ну, есть, конечно. Но от сотового на порядки сильнее.
По поводу "космоса" магнитного поля Земли: в средних широтах его величина примерно 40 микротесла, или 40 милионных долей Тесла. Так что оно несоизмеримо ниже мгновенного значения магнитного поля над варочной панелью, в тысячи раз меньше :)
Прошу прощения за сумбур, но подгорело.