Как пишется плита индукционная

Индукционная технология используется в приготовлении пищи с начала XX века. Но широкое распространение она получила только в последние десятилетия. Выяснили, в чем ее плюсы и минусы

Все существующие плиты и варочные панели выполняют одну и ту же задачу — готовят еду. Но индукционная техника действует принципиально иначе: такие модели не нагреваются, обладают высоким КПД и безопасны. Есть у них и свои минусы: от стоимости до необходимости обновления посуды. Разбираемся, как работают индукционные плиты и в каких случаях они лучше газовых или электрических аналогов.

• Что такое индукционная плита: виды и дизайн
• Как работает
• Как подключить
• Плюсы и минусы индукционной плиты
• Посуда для индукционной плиты
• Индукционная или электрическая плита?

Что такое индукционная плита: виды и дизайн

Индукционная плита — это разновидность электрической варочной панели, в которой применяется принцип электромагнетизма. Главное отличие здесь — в способе передачи тепла. Если в классических плитах оно идет от трубчатого нагревательного элемента (ТЭН) или пламени, то в индукционных источником служит посуда.

Индукционные плиты, как и электрические и газовые модели, бывают встраиваемыми, отдельно стоящими и настольными. Как и все другие типы, они делятся на зависимые и независимые. В первом случае плита с духовкой имеют общие элементы управления и должны располагаться строго рядом. Независимые варочные панели можно размещать отдельно от духового шкафа или использовать без него.

Рабочая поверхность индукционных моделей, как правило, выполнена из стеклокерамики. Они могут быть не только разных цветов или с рисунком, но и разных форм — встречаются, например, полукруглые и ромбы.

В зависимости от размера (от 30 см до 100 см) индукционная варочная панель вмещает от одной до шести конфорок. На некоторых моделях их расположение и разметка выглядят непривычно. Вместо классических «блинов» нанесены пересекающиеся линии, квадраты или просто обозначен центр нагревательного элемента. Также есть модели с функциональными конфорками, например для утятницы, или с углублением для сковороды-вок.

Нагрев и другие настройки чаще всего регулируются через сенсорные модули. В некоторых моделях для удобства конфорки оснащены световыми индикаторами, которые включаются в момент работы.

Кроме того, существуют комбинированные варианты плит, совмещающие технологию индукции с ТЭН или газовыми конфорками.

Индукционные панели могут оснащаться дополнительными функциями. В их числе:

• встроенная вытяжка;
• датчик распознавания посуды;
• режим Booster, или временное усиление нагрева;
• защита от детей и перегрева, переливания жидкости;
• индикация остаточного тепла;
• автоматическое отключение по таймеру;
• возможность объединения варочных зон.

Как работает индукционная плита

Главные рабочие элементы такой плиты — индукционные катушки с медной обмоткой. Они располагаются под стеклянной панелью соответственно разметке конфорок. В момент, когда по виткам катушки проходит ток, образуется высокочастотное магнитное поле (от 20 кГц до 100 кГц).

Под его воздействием в металлической посуде, поставленной на конфорку, возникают вихревые токи, которые приводят в движение электроны. В этом процессе вырабатывается тепло — оно и нагревает дно кастрюли или сковородки. Поверхность варочной панели при этом не раскаляется. От нее может ощущаться некоторое тепло — его отдала посуда.

Как подключить индукционную плиту

Индукционная плита работает от сети 220В. В зависимости от количества конфорок потребляемая мощность составляет от 2 до 7,5 кВт. При подключении индукционной плиты соблюдаются те же требования, что и для любых других электрических варочных панелей. Для такой техники выводится силовая розетка, используется кабель типа ВВГ с сечением не менее 6 мм [1], в щитке устанавливается автомат на 32А.

Плюсы и минусы индукционной плиты

Плюсы

• Скорость разогрева. При индукции тепло передается непосредственно на посуду. Поэтому пища нагревается, а вода закипает намного быстрее. Сравнительные тесты разных варочных панелей показали, что индукционные в среднем доводят до кипения 6 литров воды на 2–4 минуты быстрее конкурентов других типов [2].
• Безопасность. Поскольку поверхность плиты не нагревается, риск травмы или случайного возгорания сводится к минимуму. Это особенно актуально, если в доме есть дети или животные.
• Контроль температуры. Благодаря индукции регулировать температуру готовки можно точнее. При выключении теплообмен сразу прекращается, так что вероятность выкипания или подгорания минимальна.
• Легкая очистка. Как и традиционные электрические варочные панели, индукционные имеют гладкую стеклянную поверхность. Поскольку они не нагреваются, брызги или кусочки еды не пригорают.
• Энергоэффективность. Эти модели не нагревают воздух вокруг посуды, поэтому полезное тепло не теряется. КПД индукционных плит самый высокий — они способны передавать до 90% электромагнитной энергии [3]. Для газовых и электроплит этот диапазон составляет от 30% до 70% в зависимости от модели.

Минусы

• Шум. При работе индукционных плит может возникать негромкое жужжание или гудение. Обычно это связано с типом посуды, которая используется. Более легкие сковороды из нержавеющей стали могут производить больше шума, чем тяжелые.
• Зависимость от размера. Варочная панель не включится, если поставить на конфорку посуду меньшим диаметром. Обычно производители рекомендуют закрывать не менее 60–70% ее площади.
• Работа с кардиостимуляторами. Прямого запрета на использование индукционных плит для людей с кардиостимуляторами нет, но существует ряд исследований о влиянии магнитного поля на работу таких устройств [4]. Для уменьшения возможных рисков производители рекомендуют выдерживать расстояние не менее 60 см [5].
• Специальная посуда. Покупка индукционной плиты потребует замены кухонной утвари.

Посуда для индукционной плиты

Для приготовления пищи на индукционной плите используют посуду только из ферромагнитного металла, то есть с большой магнитной проницаемостью. Например, чугун и сталь. Самый простой способ проверить, подходит имеющаяся кухонная утварь или нет, — поднести ко дну магнит. Если он прилипнет, то использовать такую посуду можно.

Медные, керамические, глиняные или алюминиевые сковороды и кастрюли для готовки на таких плитах не подходят, если только дно посуды не имеет металлической вставки. В противном случае плита просто не заработает.

Обойти эти сложности можно: для индукционных плит выпускают специальные переходники. Эти устройства в виде дисков позволяют использовать не только посуду из других материалов, но и отличающуюся по размеру конфорки. Адаптеры изготовлены из нужного ферромагнитного металла и, нагреваясь, передают тепло обычной посуде. Их же можно использовать в случае несовпадения диаметров дна и конфорки. Например, для турок или маленьких ковшиков.

При использовании индукционной плиты производители советуют придерживаться нескольких правил:

1. Диаметр дна посуды должен соответствовать размеру конфорки. Для большинства плит минимальный размер 12 см.

2. Для равномерного и эффективного нагрева следует выбирать посуду с плоским и толстым дном. Слишком тонкое днище может деформироваться в процессе готовки.

3. Переходник должен быть в размер конфорки, хотя допускается использование адаптера чуть меньшего размера.
4. Перед покупкой следует изучить маркировку на посуде. Для индукционных плит она содержит специальный знак в виде спирали или слово induction.
5. Особого ухода такая посуда не требует, ее можно мыть так же, как и любую другую.

Индукционная или электрическая плита?

В квартире с маленькой кухней индукционная плита поможет избежать духоты и избыточного нагрева воздуха при готовке. Но, как и в случае с обычной варочной панелью, перед ее установкой может потребоваться прокладка новой электрики. То же касается случаев замены газовых плит на электрические. В старых домах, рассчитанных на газовое оборудование, имеющаяся проводка, как правило, на такие нагрузки не рассчитана.

В загородном доме можно использовать любой вариант устройства, если это позволяет вводная мощность.

Поскольку обе плиты работают от электричества, важно, чтобы напряжение в сети было стабильным, без скачков. Иначе техника может выйти из строя. При некоторых неисправностях ремонт индукционной плиты может оказаться дороже, чем электрической, из-за большего числа электронных блоков управления.

Делая выбор в пользу индукционной плиты, нужно быть готовым, что, скорее всего, потребуется некоторое время, чтобы привыкнуть к мгновенному нагреву и особенностям регулировки мощности.

Максимальная потребляемая мощность для двух видов плит в целом одинаковая. Однако считается, что индукционная позволяет лучше экономить на счетах за электроэнергию: ТЭНу требуется больше времени для достижения нужной температуры.

Индукционная плита — кухонная электрическая плита, разогревающая металлическую посуду индуцированными вихревыми токами, создаваемыми высокочастотным магнитным полем, частотой 20-100 кГц. Эффект индукции также применяется в металлургии при выплавке металлов (см. индукционная печь).

При работе с плитой желательно использовать специальную посуду, изготовленную из материала с подходящими характеристиками, который бы эффективно поглощал энергию магнитного поля. Такими характеристиками являются удельное сопротивление и магнитная проницаемость (влияет на глубину скин-слоя). Вопреки расхожему заблуждению, материал посуды для индукционного нагрева принципиально не обязан обладать ферромагнитными свойствами, но на практике для достижения высокого коэффициента полезного действия, без которого в таких плитах не было бы смысла, подходящим материалом оказались только металлы-ферромагнетики, в частности, обыкновенная сталь (скин-слой в них гораздо тоньше, а значит, их сопротивление, возникающее в них при помещении в магнитное поле вихревым токам намного выше, и выделение тепла в том же магнитном поле тоже выше), поэтому посуду для индукционных печей можно проверять магнитом. Современные индукционные плиты автоматически распознают пригодную посуду и только в этом случае включают магнитное поле. Вообще, традиционная эмалированная железная (стальная) посуда отлично подходит для индукционных плит. Но если кастрюля имеет дно не современное, плоское, а «в старом стиле», с возвышением в центральной части, возможно появление заметного гула или писка при работе из-за колебаний этого возвышения наподобие диафрагмы громкоговорителя. Посуда из нержавеющей стали (магнитящейся — есть и немагнитная) и чугуна тоже, как правило, хорошо подходит. Общее правило: если у посуды в дне имеется слой ферромагнитного металла (например, сталь), не отделённый от конфорки ничем, кроме диэлектриков (например, эмалью) — посуда подойдёт, независимо от того, какие материалы и какой толщины лежат выше ферромагнитного слоя (магнитное поле выше него практически не проникает).

Особенности индукционных плит

• Не требуется времени на разогрев конфорки — нагрев посуды происходит сразу с заданной мощностью. Это вплотную приближает индукционные плиты по удобству к газовым.
• Коэффициент полезного действия около 90 % (в отличие от 60-70 % у электрических плит с использованием резистивных нагревательных элементов, и 30-60 % у газовых) благодаря отсутствию утечки мимо посуды потоков тепла от раскалённых резистивных нагревательных элементов или газов.
• Конфорки не включатся, если не обнаружат на своей поверхности посуду с магнитным дном. Чтобы конфорка включилась, нужно перекрыть посудой существенную часть ее площади (как правило, диаметр дна посуды должен быть не менее, чем примерно половина диаметра конфорки).
• При снятии посуды плита отключается. У электрических плит с классическим резистивным нагревательным элементом, конфорка нагрета постоянно, независимо от того, находится на ней продукт или нет. Как следствие — дополнительный расход электроэнергии, нагрев воздуха в помещении. Указанный эффект, кроме того, позволяет снизить расходы на кондиционирование помещения, что особенно важно летом.
• Точнее поддерживает заданную температуру посуды (при наличии вообще такой возможности у плиты, при сравнении плит одного ценового класса) благодаря тому, что датчику температуры, призванному улавливать температуру посуды, не мешает своим теплом раскалённый резистивный нагревательный элемент или газовое пламя.
• Зависимость мощности от напряжения сети практически отсутствует.
• Большое количество программ приготовления пищи (относительно газовых плит).
• Некоторые индукционные плиты имеют общие высокочастотные генераторы на несколько конфорок. При работающих одновременно конфорках они не могут нагревать на максимальную мощность.
• Регулирование мощности осуществляется, как правило, двояко: непрерывно и импульсно. Для последовательного инвертора с изменяемой частотой (variable-frequency invertor, VFI) это выглядит так. На максимальной мощности плита работает на наибольшей частоте (как правило, это 50-100 кГц). При снижении мощности частота понижается. Но ниже, чем до примерно 20 кГц, частоту не понижают, во избежание появления некомфортного для пользователей звука (частоты выше 20 кГц люди не слышат). Поэтому при задании мощности ниже той, при которой инвертор работает на частоте 20 кГц, конфорка переходит в режим прерывистого нагрева: раз в несколько секунд включается и выключается. Чем на меньшее время она будет включаться, тем меньше будет мощность. Большинство современных электрических плит с использованием резистивных нагревательных элементов работают так же (на любой мощности, кроме полной), но у индукционных плит из-за их малой инерционности при варке в посуде с тонким дном это способно иногда вызвать неприятный эффект «прерывистого кипения». Индукционные плиты высокого класса от этого избавлены: там применяются более сложные схемы, способные нагревать посуду непрерывно с практически сколь угодно малой мощностью.
• В большинстве дизайнов гладкая стеклянная поверхность индукционной плиты легко очищается от грязи.
• Поверхность индукционных плит нагревается только от посуды и по этой причине нагревается не очень сильно, быстро остывает в выключенном состоянии, что снижает риск получения ожогов.

См. также

• Индукционная печь
• Электрическая плита
• Газовая плита
• Вихревые токи

Ссылки

	Индукционная плита на Викискладе?

• Демо ролик принципа работы. Индукционные плиты и варочные поверхности
• Ирвис — обзоры рейтинги и тесты бытовой техники. Индукционные плиты
• Индукционная плита против плит с классическим нагревом

Кухонная техника
Тепловая обработка пищи	Плиты и печи Газовая плита • Индукционная плита • Микроволновая печь • Хлебопечка • Электрическая плита Аэрогриль • Барбекю • Вафельница • Гриль • Кофеварка • Рисоварка • Мультиварка • Пароварка • Тостер • Фритюрница
Механическая обработка пищи	Блендер • Кофемолка • Кухонный комбайн • Миксер • Мясорубка • Соковыжималка
Нагрев и охлаждение воды	Кипятильник • Кулер • Термопот • Электрический чайник
Холодильное оборудование	Интернет-холодильник • Морозильник • Сумка-холодильник • Холодильник
Дополнительное оборудование	Посудомоечная машина

Индукционная плита — кухонная электрическая плита, разогревающая непосредственно железосодержащую посуду (а не конфорку, как в случае с традиционной плитой) индуцированными вихревыми токами, создаваемыми высокочастотным магнитным полем частотой 20-100 кГц.

Конструкция

Конструкция плиты состоит из корпуса, платы управления на микроконтроллере, к которой подключён датчик температуры и схема управления силовой частью, силовая часть с мощным выпрямителем и импульсным регулятором (обычно на IGBT-транзисторе).

Регулирование мощности осуществляется, как правило, двояко: непрерывно и импульсно^[1]. Для последовательного инвертора с изменяемой частотой (variable-frequency invertor, VFI) это выглядит так: на максимальной мощности плита работает на наибольшей частоте (как правило, это 50-100 кГц), при снижении мощности частота понижается. Ниже (примерно) 20 кГц частоту не понижают во избежание появления некомфортного для пользователей звука (частоты выше 20 кГц люди не слышат). Поэтому при задании мощности ниже той, при которой инвертор работает на частоте 20 кГц, конфорка переходит в режим прерывистого нагрева: раз в несколько секунд включается и выключается. Чем на меньшее время она будет включаться, тем меньше будет мощность (вид широтно-импульсной модуляции).

Индукционные плиты изготавливаются различных конструкций: выпускаются как малогабаритные переносные устройства, имеющие одну-две конфорки (настольные), так и варочные поверхности, предназначенные для встраивания в кухонную мебель и отдельностоящие стационарные плиты.

Также выпускаются печи с комбинированным набором нагревательных элементов: часть конфорок индукционные, часть используют ТЭНы.

Кухонная посуда

Для непосредственного нагрева посуда должна быть совместима с индукционным нагревом, поскольку индукционные плиты могут нагревать только находящийся вблизи поверхности  черный металл. Такая посуда должна иметь соответствующую отметку на упаковке и должна иметь плоское основание с составляющей из черного металла. Для нагрева неподходящей посуды из  цветных металлов или с округлым дном используются переходники: это металлические площадки, которые нагреваются индукцией и нагревают емкость благодаря плотному к ней прилеганию. При их использовании нагрев посуды осуществляется существенно меньше, чем при использовании подходящей посуды с основанием из черных металлов. Для использования имеющих округлое дно  воков приходится использовать дорогостоящие переходники, так как магнитное поле быстро падает по мере удаления от поверхности. Если магнит хорошо притягивается к основанию посуды, плита её сможет нагревать.Материал посуды для индукционного нагрева не обязан обладать ферромагнитными свойствами, но желательно обладание высоким  удельным сопротивлением и  магнитной проницаемостью, на что влияет глубина скин-слоя.

Совместимую с индукцией посуду для индукционной варочной поверхности почти всегда можно использовать на не индукционных плитах. Некоторые кухонные принадлежности или упаковки помечены символами, указывающими на совместимость с индукционным, газовым или электрическим нагревом. Индукционные варочные поверхности хорошо сочетаются с любыми кастрюлями с высоким содержанием черных металлов в основании. Чугунные сковороды и любые сковороды из черного металла или железа будут работать на индукционной варочной поверхности. Кастрюли из нержавеющей стали будут работать на индукционной варочной поверхности, если основание кастрюли изготовлено из магнитной нержавеющей стали. «Цельнометаллическая» плита будет работать с посудой из цветных металлов, но доступные модели ограничены.

Алюминий или медь сами по себе не работают на индукционных варочных панелях из-за магнитных и электрических свойств материалов.^[2] Посуда из алюминия и меди обладает большей проводимостью, чем сталь, но глубина слоя в этих материалах больше, поскольку они немагнитны. Ток протекает в более толстом слое металла, встречает меньшее сопротивление и поэтому выделяет меньше тепла.^[3] Обычные индукционные плиты не будут эффективно работать с такими кастрюлями. Однако алюминий и медь желательны в кухонной посуде, так как они лучше проводят тепло. Из-за этого «трехслойные» кастрюли часто имеют индукционно-совместимую оболочку из нержавеющей стали, содержащую слой теплопроводящего алюминия.

Для жарки необходима сковорода с основанием, которое является хорошим проводником тепла, чтобы быстро и равномерно распределять тепло. Основание сковороды будет представлять собой либо стальную поверхность, встроенную в алюминий, либо слой нержавеющей стали поверх алюминия. Высокая теплопроводность алюминиевых сковород делает нагрев более равномерно распределённым по всей сковороде. Сковороды из нержавеющей стали с алюминиевым основанием будут меньше нагреваться по бокам по сравнению со сковородами с алюминиевыми стенками. Чугунные сковороды хорошо работают с индукционными варочными поверхностями, хотя имеют меньшую теплопроводность по сравнению с алюминием.

При кипячении воды циркулирующая вода распределяет тепло и предотвращает появление перегретых областей. Для приготовления соусов важно, чтобы основание сковороды было покрыто хорошим теплопроводящим материалом для равномерного распределения тепла. Для сложных для готовки блюд, таких как густые соусы, лучше использовать сковороду с алюминиевым покрытием, так как тепло проходит вверх по бокам через алюминий, позволяя быстро и равномерно нагревать соус.

Тепло, которое может быть произведено в кастрюле, зависит от поверхностного сопротивления. Более высокое поверхностное сопротивление выделяет больше тепла при аналогичных токах. Это “показатель качества”, который можно использовать для оценки пригодности материала для индукционного нагрева. Поверхностное сопротивление в толстом металлическом проводнике пропорционально удельному сопротивлению, деленному на глубину слоя. Там, где толщина меньше глубины обшивки, фактическая толщина может быть использована для расчета поверхностного сопротивления.

Преимущества и недостатки

Достоинства:

• Не требуется времени на разогрев конфорки (в отличие от электроплит с нагревательными элементами) — тепло выделяется прямо в толще посуды, сразу с заданной мощностью. В сочетании с высокой мощностью конфорок это обеспечивает быстрое вскипание воды и ускоряет начало приготовления пищи.
• Простота приготовления пищи, схожая с газовыми плитами, обусловленная быстрым прекращением нагрева после отключения и снижением нагрева при снижении мощности.
• Высокий КПД (в сравнению с газовыми плитами и электрическими плитами с нагревательными элементами), обусловленный меньшей утечкой тепла и отсутствием потребности прогрева нагревательных элементов и контактных поверхностей до высоких температур для передачи тепла к посуде.
• Конфорки не включатся, если не обнаружат на своей поверхности посуду с магнитным дном. Для включения нужно перекрыть посудой существенную часть её площади (минимальный размер посуды указывается в характеристиках плиты). При снятии посуды плита автоматически отключается.
• Высокая точность поддержания температуры посуды (при наличии вообще такой возможности у плиты, при сравнении плит одного ценового класса) благодаря тому, что датчику температуры посуды не мешает своим теплом раскалённый резистивный нагревательный элемент или газовое пламя.
• Зависимость мощности от напряжения сети практически отсутствует.
• Поверхность индукционных плит нагревается только от посуды и по этой причине нагревается не очень сильно, быстро остывает в выключенном состоянии, что снижает риск получения ожогов.
• Большое количество программ приготовления пищи (относительно газовых плит).
• В большинстве дизайнов гладкая стеклянная поверхность индукционной плиты легко очищается от грязи благодаря низкой рабочей температуре, так как на ней крайне медленно образуются обугленные или затвердевшие остатки масел и другой пищи.
• Отсутствует неприятный запах. В случае применения старых плит, имеющих ТЭНы, на их поверхности сгорают частицы пищи и пыли, с чем связан неприятный запах гари.
• Используемая посуда снаружи почти не пригорает, так как нет раскалённых поверхностей и открытого пламени.
• Некоторые производители позволяют в настройках программно установить ограничение общей мощности плиты^[4], что позволяет использовать плиту в сетях с низкой мощностью подключения. В этом случае включение нескольких конфорок на высокую мощность будет программно заблокировано.

Недостатки:

• Требования к посуде. Для такой плиты пригодна только посуда из ферромагнитного материала.
• У индукционных плит из-за их малой инерционности (и особенностей регулирования мощности) при варке в посуде с тонким дном это способно иногда вызвать неприятный эффект «прерывистого кипения». Индукционные плиты высокого класса от этого избавлены: там применяются более сложные схемы регулирования мощности, способные нагревать посуду непрерывно практически со сколь угодно малой мощностью.
• Некоторые индукционные плиты имеют общие высокочастотные генераторы на несколько конфорок. При работающих одновременно конфорках они не могут нагревать на максимальную мощность.
• Возможным и неподтверждённым недостатком является воздействие магнитного излучения плиты на другие приборы.
• При работе на высокой мощности присутствует шум от вентиляторов. В плите используется инвертор, построенный на IGBT-ключах, которые нагреваются при работе и требуют охлаждения. В случае выхода из строя вентилятора возникнет перегрев силовых ключей и срабатывание защиты от перегрева, что сделает её дальнейшую эксплуатацию невозможной до ремонта вентилятора. В дешёвых моделях скорость вентилятора не регулируется, и шум присутствует при работе на любой мощности.
• Высокая стоимость ремонта при повреждении силовых ключей и других узлов инвертора, так как в большинстве случаев требуется полная замена всего дорогостоящего узла. В отдельных случаях возможен их ремонт, для осуществления которого необходим высококвалифицированный персонал со знаниями электротехники и электроники.

См. также

• Индукционная печь
• Кухонная плита
• Вихревые токи

Примечания

Эта страница в последний раз была отредактирована 26 февраля 2023 в 16:11.

Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.