Gătit cu inducție

vedere interioară a unui aragaz cu inducție: bobina mare de cupru formează câmpul magnetic, un ventilator de răcire este vizibil sub el, iar sursa de alimentare și filtrul de linie înconjoară bobina. În centrul bobinei este un senzor de temperatură, acoperit cu unsoare termică albă

vedere laterală a unui aragaz cu inducție

un aragaz cu inducție transferă energia electrică prin inducție dintr-o bobină de sârmă într-un vas metalic care trebuie să fie feromagnetic. Bobina este montată sub suprafața de gătit și prin ea trece un curent alternativ de înaltă frecvență (de exemplu, 24 kHz). Curentul din bobină creează un câmp magnetic dinamic. Când un vas conductiv electric este adus aproape de suprafața de gătit, iar tigaia este mai groasă decât adâncimea pielii, câmpul magnetic induce curenți turbionari mari în oală. Curenții turbionari curg prin rezistența electrică a vasului pentru a produce căldură prin încălzirea Joule; vasul, la rândul său, își încălzește conținutul prin conducerea căldurii.

vasul de gătit trebuie să fie fabricat din oțel inoxidabil sau fier adecvat. Permeabilitatea magnetică crescută a materialului scade adâncimea pielii, concentrând curentul în apropierea suprafeței metalului, astfel încât rezistența electrică va crește în continuare. O anumită energie va fi disipată risipitor de curentul care curge prin rezistența bobinei. Pentru a reduce efectul pielii și generarea de căldură în consecință în bobină, acesta este realizat din sârmă litz, care este un pachet de multe fire izolate mai mici în paralel. Bobina are multe rotiri, în timp ce partea inferioară a vasului formează efectiv o singură rotire scurtcircuitată. Aceasta formează un transformator care coboară tensiunea și mărește curentul. Rezistența vasului, așa cum se vede din bobina primară, pare mai mare. La rândul său, cea mai mare parte a energiei devine căldură în oțelul cu rezistență ridicată, în timp ce bobina de acționare rămâne rece.

adesea este prezent un termostat pentru a măsura temperatura tăvii. Acest lucru ajută la prevenirea supraîncălzirii grave a tigaiei dacă este încălzită accidental goală sau fiartă uscată, dar poate permite, de asemenea, aragazului cu inducție să mențină o temperatură țintă.

ApplicationsEdit

echipamentul de inducție poate fi o suprafață încorporată, o parte dintr-o gamă sau o unitate de suprafață independentă. Unitățile încorporate și rangetop au de obicei mai multe elemente, echivalentul arzătoarelor separate pe o gamă alimentată cu gaz. Modulele de inducție independente sunt de obicei cu un singur element sau uneori au elemente duale. Toate aceste elemente au un design de bază: un electromagnet sigilat sub o foaie de sticlă-ceramică rezistentă la căldură, care este ușor de curățat. Potul este așezat pe suprafața sticlei ceramice și începe să se încălzească, împreună cu conținutul său.

în Japonia, unele modele de mașini de gătit orez sunt alimentate prin inducție. În Hong Kong, companiile de energie listează o serie de modele. Producătorii asiatici au preluat conducerea în producerea de suprafețe ieftine cu o singură inducție; unitățile eficiente, cu căldură redusă, sunt avantajoase în orașele dens populate, cu puțin spațiu de locuit pe familie, la fel ca multe orașe asiatice. Aragazele cu inducție sunt mai puțin utilizate în alte părți ale lumii.

intervalele de inducție pot fi aplicabile în bucătăriile comerciale ale restaurantelor. Gătitul Electric evită costul conductelor de gaze naturale și, în unele jurisdicții, poate permite instalarea unor echipamente mai simple de ventilație și stingere a incendiilor. Dezavantajele pentru uz comercial includ posibile rupturi ale sticlei cook-top, costul inițial mai mare și cerința pentru vase magnetice.

ControlsEdit

proprietățile feromagnetice ale unui vas de oțel concentrează curentul indus într-un strat subțire lângă suprafața sa, ceea ce are ca rezultat un efect puternic de încălzire. În materialele paramagnetice precum aluminiul, câmpul magnetic pătrunde mai adânc, iar curentul indus întâmpină puțină rezistență în metal. Conform legii lui Lenz, eficiența inducției în oală poate fi simțită, astfel încât inducția să poată fi atinsă în mod corespunzător cu dispozitive electronice speciale. Este disponibil cel puțin un aragaz „din metal” de înaltă frecvență, care funcționează cu o eficiență mai mică pe vasele metalice non-feromagnetice.

suprafața de gătit este realizată dintr-un material sticlo-ceramic care este un conductor de căldură slab, astfel încât doar puțină căldură se pierde prin fundul vasului. În timpul funcționării normale, suprafața de gătit rămâne semnificativ mai rece decât în cazul altor metode de gătit a aragazului, dar trebuie totuși să se răcească înainte de a putea fi atinsă în siguranță.

unitățile pot avea una, două, trei, patru sau cinci zone de inducție, dar patru (în mod normal într-o unitate de 30 de inci) sunt cele mai frecvente în SUA și Europa. Două bobine sunt cele mai frecvente în Hong Kong și trei sunt cele mai frecvente în Japonia. Unele au comenzi sensibile la atingere. Unele sobe de inducție au o setare de memorie, una pe element, pentru a controla timpul în care se aplică căldura. Cel puțin un producător realizează o suprafață de gătit cu inducție „fără zonă” cu mai multe bobine de inducție. Acest lucru permite utilizarea a până la cinci ustensile simultan oriunde pe suprafața de gătit, nu doar pe zonele predefinite.

aragazele cu inducție portabile mici de sine stătătoare sunt relativ ieftine, la un preț de aproximativ 20 USD pe unele piețe.

gătit

vasele de gătit pot purta un simbol care îl identifică ca fiind compatibil cu o plită cu inducție

vasele trebuie să fie compatibile cu încălzirea prin inducție; în majoritatea modelelor, numai metalul feros poate fi încălzit. Vasele de gătit ar trebui să aibă un fund plat, deoarece câmpul magnetic scade rapid cu Distanța de la suprafață. (Blaturile speciale și costisitoare în formă de wok sunt disponibile pentru utilizare cu wok-uri cu fund rotund.) Discurile de inducție sunt plăci metalice care sunt încălzite prin inducție și încălzesc vasele neferoase prin contact termic, dar acestea sunt mult mai puțin eficiente decât vasele de gătit feroase.

vasele de gătit compatibile cu inducție pentru o suprafață de gătit cu inducție pot fi utilizate aproape întotdeauna pe alte sobe. Unele vase sau ambalaje sunt marcate cu simboluri pentru a indica compatibilitatea cu inducția, gazul sau căldura electrică. Suprafețele de gătit cu inducție funcționează bine cu orice tigăi cu un conținut ridicat de metale feroase la bază. Tigăile din fontă și orice tigăi din metal negru sau fier vor funcționa pe o suprafață de gătit cu inducție. Tigăile din oțel inoxidabil vor funcționa pe o suprafață de gătit cu inducție dacă baza tigaiei este un grad magnetic de oțel inoxidabil. Dacă un magnet se lipeste bine de talpa tigaiei, acesta va funcționa pe o suprafață de gătit cu inducție. Un aragaz „din metal” va funcționa cu vase neferoase, dar modelele disponibile sunt limitate.

numai aluminiul sau cuprul nu funcționează pe alte plite de inducție din cauza proprietăților magnetice și electrice ale materialelor. Vasele din aluminiu și cupru sunt mai conductive decât oțelul, dar adâncimea pielii din aceste materiale este mai mare, deoarece acestea sunt nemagnetice. Curentul curge într-un strat mai gros în metal, întâmpină mai puțină rezistență și astfel produce mai puțină căldură. Aragazele obișnuite cu inducție nu vor funcționa eficient cu astfel de vase. Cu toate acestea, aluminiu și cupru sunt de dorit în vase, deoarece conduc mai bine căldura. Din această cauză, tăvile cu trei straturi au adesea o piele compatibilă cu inducția din oțel inoxidabil care conține un strat de aluminiu conductiv termic.

pentru prăjire, este necesară o tigaie cu o bază care este un bun conductor de căldură pentru a răspândi căldura rapid și uniform. Talpa tăvii va fi fie o placă de oțel presată în aluminiu, fie un strat de oțel inoxidabil peste aluminiu. Conductivitatea termică ridicată a tigăilor din aluminiu face ca temperatura să fie mai uniformă în tigaie. Tigăile inoxidabile cu bază de aluminiu nu vor avea aceeași temperatură pe laturile lor ca o tigaie din aluminiu. Tigaile din fontă funcționează bine cu suprafețele de gătit cu inducție, dar materialul nu este un conductor termic la fel de bun ca aluminiul.

la fierberea apei, apa circulantă răspândește căldura și previne punctele fierbinți. Pentru produse precum sosurile, este important ca cel puțin baza tigaiei să încorporeze un material bun care conduce căldura pentru a răspândi căldura uniform. Pentru produsele delicate, cum ar fi sosurile groase, o tigaie cu aluminiu pe tot parcursul este mai bună, deoarece căldura curge pe părțile laterale prin Aluminiu, permițând bucătarului să încălzească sosul rapid, dar uniform.

folia de uz casnic este mult mai subțire decât adâncimea pielii din aluminiu la frecvențele utilizate de un aragaz cu inducție. Aici folia s-a topit acolo unde a fost expusă la aer după ce s-a format abur sub ea. Producătorii de suprafață de gătit interzic utilizarea foliei de aluminiu în contact cu o suprafață de gătit cu inducție

căldura care poate fi produsă într-o oală este o funcție a rezistenței suprafeței. O rezistență mai mare la suprafață produce mai multă căldură pentru curenți similari. Aceasta este o „figură de merit” care poate fi utilizată pentru a clasifica adecvarea unui material pentru încălzirea prin inducție. Rezistența suprafeței într-un conductor metalic gros este proporțională cu rezistivitatea împărțită la adâncimea pielii. În cazul în care grosimea este mai mică decât adâncimea pielii, grosimea reală poate fi utilizată pentru a calcula rezistența suprafeței. Unele materiale comune sunt enumerate în acest tabel.

pentru a obține aceeași rezistență la suprafață ca și în cazul oțelului carbon ar necesita ca metalul să fie mai subțire decât este practic pentru un vas de gătit; la 24 kHz, un fund de vas de cupru ar trebui să fie 1/56 din adâncimea pielii oțelului carbon. Deoarece adâncimea pielii este invers proporțională cu rădăcina pătrată a frecvenței, acest lucru sugerează că ar fi necesare frecvențe mult mai mari pentru a obține o încălzire echivalentă într-un vas de cupru ca într-un vas de fier la 24 kHz. Astfel de frecvențe înalte nu sunt fezabile cu semiconductori de putere ieftini; în 1973 redresoarele controlate cu siliciu utilizate au fost limitate la cel mult 40 kHz. Chiar și un strat subțire de cupru pe fundul unui vas de gătit din oțel va proteja oțelul de câmpul magnetic și îl va face inutilizabil pentru un vârf de inducție. O anumită căldură suplimentară este creată de pierderile de histerezis din oală datorită naturii sale feromagnetice, dar acest lucru creează mai puțin de zece la sută din căldura totală generată.

„all-metal” modelsEdit

noi tipuri de semiconductori de putere și modele de bobine cu pierderi reduse au făcut posibilă o aragaz din metal.

Panasonic Corporation în 2009 a dezvoltat un aragaz cu inducție pentru consumatori care utilizează un câmp magnetic de frecvență mai mare și un design diferit al circuitului oscilatorului, pentru a permite utilizarea cu metale neferoase. În 2017, Panasonic a lansat o unitate „all metal” cu un singur arzător, folosind denumirea comercială „Met-All”, destinată bucătăriilor comerciale.