indukční vařič transfery elektrické energie indukcí z cívky drátu do kovové nádoby, která musí být feromagnetické. Cívka je namontována pod varnou plochou a prochází jí vysokofrekvenční (např. Proud v cívce vytváří dynamické magnetické pole. Když se elektricky vodivý hrnec přiblíží k povrchu vaření a pánev je silnější než hloubka kůže, magnetické pole indukuje v hrnci velké vířivé proudy. Vířivé proudy protékají elektrickým odporem hrnce a vytvářejí teplo prostřednictvím jouleho ohřevu; hrnec pak zase ohřívá svůj obsah vedením tepla.
varná nádoba musí být obvykle vyrobena z vhodné nerezové oceli nebo železa. Zvýšená magnetická propustnost materiálu snižuje hloubku kůže, koncentruje proud v blízkosti povrchu kovu, a tak se elektrický odpor dále zvýší. Část energie bude zbytečně rozptýlena proudem protékajícím odporem cívky. Aby se snížil účinek pokožky a následná tvorba tepla v cívce, je vyrobena z Litz drátu, což je svazek mnoha menších izolovaných vodičů paralelně. Cívka má mnoho otáček, zatímco dno hrnce účinně tvoří jednu zkratovanou zatáčku. To tvoří transformátor, který snižuje napětí a zvyšuje proud. Odpor hrnce, při pohledu z primární cívky, se zdá být větší. Na druhé straně se většina energie stává teplem ve vysoce odolné oceli, zatímco hnací cívka zůstává chladná.
často je přítomen termostat pro měření teploty pánve. To pomáhá zabránit vážnému přehřátí pánve, pokud se náhodně zahřeje prázdná nebo vařená suchá, ale také může umožnit indukčnímu sporáku udržovat cílovou teplotu.
ApplicationsEdit
indukční zařízení může být vestavěný povrch, část rozsahu nebo samostatná povrchová jednotka. Vestavěné a rangetop jednotky mají obvykle více prvků, což je ekvivalent samostatných hořáků v rozsahu poháněném plynem. Samostatné indukční moduly jsou obvykle jednoprvkové nebo někdy mají duální prvky. Všechny tyto prvky sdílejí základní design: elektromagnet uzavřené pod žáruvzdorné sklo-keramická list, který je snadno čistit. Hrnec se umístí na povrch keramického skla a začne se zahřívat spolu s jeho obsahem.
v Japonsku jsou některé modely vařičů rýže poháněny indukcí. V Hongkongu uvádějí energetické společnosti řadu modelů. Asijští výrobci se do čela v produkci levné single-indukční zóny povrchy; efektivní, low-odpadní teplo jednotky jsou výhodné v hustě obydlených městech s malou obývací prostor na rodinu, jako mnoho Asijských měst. Indukční sporáky jsou méně často používány v jiných částech světa.
indukční rozsahy mohou být použitelné v komerčních kuchyních restaurací. Elektrické vaření se vyhýbá nákladům na potrubí zemního plynu a v některých jurisdikcích může umožnit instalaci jednoduššího ventilačního a protipožárního zařízení. Nevýhody pro komerční použití zahrnovat případné rozbití skla kuchař-top, vyšší počáteční náklady a požadavek na magnetické nádobí.
ControlsEdit
feromagnetické vlastnosti oceli nádoba soustředit indukovaný proud v tenké vrstvě v blízkosti jeho povrchu, což má za následek silné zahřívání účinek. V paramagnetických materiálech, jako je hliník, magnetické pole proniká hlouběji a indukovaný proud naráží na malý odpor v kovu. Podle Lenzova zákona může být účinnost indukce v hrnci snímána, takže indukce může být odpovídajícím způsobem dosažena pomocí speciálních elektronických zařízení. K dispozici je alespoň jeden vysokofrekvenční „celokovový“ vařič, který pracuje s nižší účinností na feromagnetickém kovovém nádobí.
varná plocha je vyrobena ze sklokeramického materiálu, který je špatným tepelným vodičem, takže se na dně nádoby ztrácí jen málo tepla. V normálním provozu zůstává varná plocha výrazně chladnější než u jiných způsobů vaření v kamnech, ale před bezpečným dotykem je třeba ji vychladnout.
Jednotky mohou mít jeden, dva, tři, čtyři nebo pět indukční zóny, ale čtyři (normálně v 30-palcový-široký jednotka) je nejčastější v USA a Evropě. Dvě cívky jsou nejčastější v Hongkongu a tři jsou nejčastější v Japonsku. Některé mají dotykové ovládání. Některá indukční kamna mají nastavení paměti, jeden na prvek, pro řízení doby, po kterou je teplo aplikováno. Alespoň jeden výrobce vyrábí indukční varnou plochu „bez zóny“ s více indukčními cívkami. To umožňuje použití až pěti nádob najednou kdekoli na povrchu vaření, nejen na předem definovaných zónách.
malé samostatné přenosné indukční vařiče jsou relativně levné, na některých trzích se pohybují od přibližně 20 USD.
CookwareEdit
Nádobí musí být kompatibilní s indukční ohřev; ve většině modelů, jen ze železných kovů může být vyhřívané. Nádobí by mělo mít ploché dno, protože magnetické pole rychle klesá se vzdáleností od povrchu. (Speciální a nákladné vrcholy ve tvaru wok jsou k dispozici pro použití s kulatým dnem woks.) Indukční disky jsou kovové desky, které se zahřívají indukcí a tepelným kontaktem zahřívají neželezné hrnce, ale jsou mnohem méně účinné než železné nádoby na vaření.
indukční kompatibilní nádobí pro indukční varnou plochu lze téměř vždy použít na jiných sporácích. Některé nádobí nebo obaly jsou označeny symboly, které označují kompatibilitu s indukcí, plynem nebo elektrickým teplem. Indukční varné plochy dobře fungují s pánvemi s vysokým obsahem železných kovů na základně. Litinové pánve a všechny černé kovové nebo železné pánve budou pracovat na indukční varné ploše. Pánve z nerezové oceli budou pracovat na indukční varné ploše, pokud je základna pánve magnetická z nerezové oceli. Pokud se magnet dobře přilne k podrážce pánve, bude pracovat na indukční varné ploše. „Celokovový“ sporák bude pracovat s neželezným nádobím, ale dostupné modely jsou omezené.
samotný hliník nebo měď nefunguje na jiných indukčních varných deskách kvůli magnetickým a elektrickým vlastnostem materiálů. Hliníkové a měděné nádobí jsou vodivější než ocel, ale hloubka kůže v těchto materiálech je větší, protože nejsou magnetické. Proud proudí v silnější vrstvě v kovu, naráží na menší odpor, a tak produkuje méně tepla. Běžné indukční sporáky nebudou s takovými hrnci efektivně fungovat. Hliník a měď jsou však žádoucí v nádobí, protože vedou teplo lépe. Kvůli této ‚tri-ply‘ pánve mají často indukční-kompatibilní kůže z nerezové oceli, obsahující vrstvu tepelně vodivé hliníkové.
pro smažení je zapotřebí pánev se základnou, která je dobrým tepelným vodičem, aby se teplo rychle a rovnoměrně rozložilo. Podrážkou pánve bude buď ocelová deska vtlačená do hliníku, nebo vrstva nerezové oceli přes hliník. Vysoká tepelná vodivost hliníkových pánví činí teplotu rovnoměrnější v celé pánvi. Nerezové pánve s hliníkovou základnou nebudou mít po stranách stejnou teplotu jako hliníková oboustranná pánev. Litinové pánve fungují dobře s indukčními varnými plochami, ale materiál není tak dobrý tepelný vodič jako hliník.
při vroucí vodě cirkulující voda šíří teplo a zabraňuje horkým místům. Pro produkty, jako jsou omáčky, je důležité, aby alespoň základně pan zahrnuje dobré tepelně vodivého materiálu šířit teplo rovnoměrně. U jemných produktů, jako jsou silné omáčky, je lepší pánev s hliníkem, protože teplo proudí po stranách hliníkem, což umožňuje kuchaři zahřát omáčku rychle, ale rovnoměrně.
teplo, které může být vyrobeno v hrnci je funkcí povrchového odporu. Vyšší odpor povrchu vytváří více tepla pro podobné proudy. Toto je „postava zásluh“, kterou lze použít k hodnocení vhodnosti materiálu pro indukční ohřev. Odpor povrchu v tlustém kovovém vodiči je úměrný odporu dělenému hloubkou kůže. Tam, kde je tloušťka menší než hloubka kůže, lze skutečnou tloušťku použít k výpočtu odporu povrchu. Některé běžné materiály jsou uvedeny v této tabulce.
| Materiál | měrný Odpor (10-6 ohm-cm) |
Relativní paropropustnost |
hloubky Kůže, palce (mm) |
odolnost Povrchu, 10-3 ω/čtverec (hustý materiál) |
odolnost Povrchu, vzhledem k mědi |
|---|---|---|---|---|---|
| Uhlíkové oceli 1010 | 9 | 200 | 0.004 (0.10) | 2.25 | 56.25 |
| z Nerezové oceli 432 | 24.5 | 200 | 0.007 (0.18) | 3.5 | 87.5 |
| z Nerezové oceli 304 | 29 | 1 | 0.112 (2.8) | 0.26 | 6.5 |
| Hliník | 1.12 | 1 | 0.022 (0.56) | 0.051 | 1.28 |
| Měď | 0.68 | 1 | 0.017 (0.43) | 0.04 | 1 |
získat stejný povrchový odpor stejně jako u uhlíkové oceli bude vyžadovat kovové tenčí, než je praktické pro vaření plavidla; 24 kHz měděné nádoby dno by třeba 1/56 hloubky kůže z uhlíkové oceli. Protože hloubka kůže je nepřímo úměrná druhé odmocnině frekvence, to naznačuje, že k získání ekvivalentního zahřívání v měděné nádobě jako v železné nádobě při 24 kHz by bylo zapotřebí mnohem vyšších frekvencí. Takové vysoké frekvence nejsou proveditelné u levných výkonových polovodičů; v roce 1973 byly použité usměrňovače řízené křemíkem omezeny na ne více než 40 kHz. Dokonce i tenká vrstva mědi na dně ocelové nádoby na vaření chrání ocel před magnetickým polem a činí ji nepoužitelnou pro indukční špičku. Některé další teplo je vytvořen hysterezní ztráty v hrnci vzhledem k jeho feromagnetické přírody, ale vytváří to méně než deset procent z celkového tepla.
„celokovové“ modelyEditovat
nové typy výkonových polovodičů a konstrukce cívek s nízkou ztrátou umožnily celokovový sporák.
společnost Panasonic v roce 2009 vyvinula indukční vařič pro spotřebitele, který používá vysokofrekvenční magnetické pole a jiný návrh obvodu oscilátoru, který umožňuje použití s neželeznými kovy. V roce 2017 společnost Panasonic vydala jednoplášťovou desku „all metal“, používající svůj obchodní název „Met-All“, zaměřenou na komerční kuchyně.