Cozedura de indução

vista interior de uma panela de indução: a grande bobina de cobre forma o campo magnético, uma ventoinha de resfriamento é visível abaixo dela, e a fonte de alimentação e filtro de linha rodeiam a bobina. No centro da bobina está um sensor de temperatura, coberto de graxa térmica branca

vista do Lado de um fogão de indução

Um fogão de indução transferências de energia elétrica por indução de uma bobina de fio em um reservatório metálico que deve ser ferromagnéticos. A bobina é montada sob a superfície de cozedura, passando por ela uma corrente alternada de alta frequência (por exemplo, 24 kHz). A corrente na bobina cria um campo magnético dinâmico. Quando um potenciômetro condutor eletricamente é trazido perto da superfície de cozimento, e a panela é mais espessa do que a profundidade da pele, o campo magnético induz grandes correntes eddy no pote. As correntes de Foucault fluem através da resistência elétrica do pote para produzir calor através do aquecimento de Joule; o pote, por sua vez, aquece seu conteúdo por condução de calor.

o recipiente de cozinha normalmente precisa ser feito de um aço inoxidável adequado ou ferro. A maior permeabilidade magnética do material diminui a profundidade da pele, concentrando a corrente perto da superfície do metal, e assim a resistência elétrica será ainda maior. Alguma energia será dissipada desperdiçadamente pela corrente que flui através da resistência da bobina. Para reduzir o efeito de pele e consequente geração de calor na bobina, é feita a partir de fio litz, que é um feixe de muitos fios isolados menores em paralelo. A bobina tem muitas voltas,enquanto o fundo do pote efetivamente forma uma única volta shorted. Isto forma um transformador que desce a tensão e sobe a corrente. A resistência do pote, vista da bobina primária, parece maior. Por sua vez, a maior parte da energia torna-se calor no aço de alta resistência, enquanto a bobina de condução permanece fria.

muitas vezes um termóstato está presente para medir a temperatura da placa. Isso ajuda a evitar que a panela superaqueça severamente se acidentalmente aquecida vazia ou fervida seca, mas também pode permitir que a panela de indução para manter uma temperatura alvo.O equipamento de indução pode ser uma superfície incorporada, parte de uma gama ou uma unidade de superfície Autónoma. As unidades embutidas e rangetop normalmente têm vários elementos, o equivalente a queimadores separados em uma gama alimentada a gás. Módulos de indução autônomos são geralmente de um único elemento, ou às vezes têm elementos duais. Todos esses elementos compartilham um projeto básico: um eletroíman selado sob uma folha de vidro-cerâmica resistente ao calor que é facilmente limpo. O vaso é colocado na superfície de vidro cerâmico e começa a aquecer, juntamente com o seu conteúdo.No Japão, alguns modelos de panelas de arroz são alimentados por indução. Em Hong Kong, as empresas de energia listam uma série de modelos. Os fabricantes asiáticos assumiram a liderança na produção de superfícies de uma zona de indução barata; unidades eficientes de calor de baixo consumo são vantajosas em cidades densamente povoadas com pouco espaço de vida por família, como muitas cidades asiáticas são. As panelas de indução são menos usadas em outras partes do mundo.

podem ser aplicáveis gamas de indução em cozinhas comerciais de restaurantes. A cozedura elétrica evita o custo das tubagens de gás natural e, em algumas jurisdições, pode permitir a instalação de equipamentos mais simples de ventilação e supressão de incêndios. Desvantagens para uso comercial incluem possíveis quebras do topo de cozinha de vidro, maior custo inicial e a exigência de utensílios magnéticos.

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as propriedades ferromagnéticas de um recipiente de aço concentram a corrente induzida numa camada fina perto da sua superfície, o que resulta num forte efeito de aquecimento. Em materiais paramagnéticos como o alumínio, o campo magnético penetra mais profundamente, e a corrente induzida encontra pouca resistência no metal. De acordo com a lei de Lenz a eficiência da indução no pote pode ser sentida, de modo que a indução pode ser alcançada em conformidade com dispositivos eletrônicos especiais. Pelo menos uma panela de alta frequência “all-metal” está disponível, que funciona com menor eficiência em panelas de metal não ferromagnético.

a superfície de cozinha é feita de um material de vidro-cerâmica que é um condutor de calor pobre, por isso apenas um pouco de calor é perdido através do fundo do pote. Em operação normal a superfície de cozimento permanece significativamente mais fria do que com outros métodos de cozimento fogão, mas ainda precisa arrefecer antes que possa ser tocada com segurança.

unidades podem ter uma, duas, três, quatro ou cinco zonas de indução, mas quatro (normalmente em uma unidade de 30 polegadas) é a mais comum nos EUA e na Europa. Duas bobinas são mais comuns em Hong Kong e três são mais comuns no Japão. Alguns têm controles sensíveis ao toque. Alguns fogões de indução têm uma configuração de memória, um por elemento, para controlar o tempo que o calor é aplicado. Pelo menos um fabricante produz uma superfície de cozedura de indução “sem zonamento” com múltiplas bobinas de indução. Isso permite que até cinco Utensílios sejam usados de uma vez em qualquer lugar na superfície de cozinha, não apenas em zonas pré-definidas.

pequenas panelas de indução portáteis independentes são relativamente baratas, com preços de cerca de US$20 em alguns mercados.

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Utensílios de cozinha podem levar a um símbolo que o identifica como compatível com um cooktop de indução

Utensílios de cozinha deve ser compatível com aquecimento por indução; na maioria dos modelos, apenas de metais ferrosos pode ser aquecida. Os utensílios de cozinha devem ter um fundo plano, uma vez que o campo magnético cai rapidamente com a distância da superfície. (Tops especiais e caros em forma de wok estão disponíveis para uso com lãs redondos de fundo. Discos de indução são placas de metal que são aquecidas por indução e calor potes não-ferrosos por contato térmico, mas estes são muito menos eficientes do que os vasos de cozinha ferrosos.

Utensílios de cozinha compatíveis com indução para uma superfície de cozedura de indução podem quase sempre ser utilizados noutras fogões. Alguns utensílios de cozinha ou embalagens são marcados com símbolos para indicar a compatibilidade com indução, gás ou calor elétrico. As superfícies de cozedura de indução funcionam bem com qualquer panela com um elevado teor de metais ferrosos na base. As panelas de ferro fundido e quaisquer Panelas de metal negro ou de ferro trabalharão numa superfície de cozedura de indução. Peças de aço inoxidável trabalharão em uma superfície de cozimento de indução se a base da panela é um grau magnético de aço inoxidável. Se um íman se colar bem à sola da panela, ele trabalhará em uma superfície de cozimento de indução. Um fogão “todo-metal” irá trabalhar com utensílios de cozinha não-ferrosos, mas os modelos disponíveis são limitados.

alumínio ou cobre por si só não funciona noutros coktops de indução devido às propriedades magnéticas e eléctricas dos materiais. Os utensílios de cozinha de alumínio e cobre são mais condutores do que o aço, mas a profundidade da pele nestes materiais é maior, uma vez que são não-magnéticos. A corrente flui em uma camada mais espessa no metal, encontra menos resistência e assim produz menos calor. As panelas de indução comuns não funcionarão de forma eficiente com tais panelas. No entanto, alumínio e cobre são desejáveis em utensílios de cozinha, uma vez que conduzem melhor calor. Devido a estas peças de “tri-ply” muitas vezes têm uma pele de aço inoxidável compatível com indução contendo uma camada de alumínio termicamente condutivo.

para fritar, uma panela com uma base que é um bom condutor de calor é necessária para espalhar o calor rapidamente e uniformemente. A sola da panela será ou uma placa de aço prensada no alumínio, ou uma camada de aço inoxidável sobre o alumínio. A alta condutividade térmica das panelas de alumínio torna a temperatura mais uniforme em toda a panela. Frigideiras de aço inoxidável com uma base de alumínio não terá a mesma temperatura em seus lados como uma placa de alumínio lateral terá. Frigideiras de ferro fundido funcionam bem com superfícies de cozimento de indução, mas o material não é tão bom um condutor térmico como o alumínio.

quando a água fervente, a água circulante espalha o calor e previne os pontos quentes. Para produtos como molhos, é importante que pelo menos a base da panela incorpore um bom material condutor de calor para espalhar o calor uniformemente. Para produtos delicados, como molhos grossos, uma panela com alumínio em todo é melhor, uma vez que o calor flui para cima dos lados através do alumínio, permitindo que o cozinheiro para aquecer o molho rapidamente, mas uniformemente.

Domésticos folha é muito mais fina do que a pele em profundidade em alumínio para as freqüências utilizada por um fogão de indução. Aqui a folha derreteu onde foi exposta ao ar após o vapor formado sob ela. Os fabricantes da superfície de cozimento proíbem a utilização de folha de alumínio em contacto com uma superfície de cozedura de indução.

o calor que pode ser produzido em um potenciômetro é uma função da resistência da superfície. Uma maior resistência à superfície produz mais calor para correntes semelhantes. Esta é uma” figura de mérito ” que pode ser usada para classificar a adequação de um material para aquecimento por indução. A resistência da superfície num condutor metálico espesso é proporcional à resistividade dividida pela profundidade da pele. Quando a espessura é inferior à profundidade da pele, a espessura real pode ser utilizada para calcular a resistência da superfície. Alguns materiais comuns estão listados nesta tabela.

Para obter a mesma resistência de superfície como com aço carbono seria necessário o metal a ser mais fino do que é prático para uma cozinha embarcação; em 24 kHz cobre fundo do reservatório, seria necessário 1/56 a profundidade de pele de aço carbono. Uma vez que a profundidade da pele é inversamente proporcional à raiz quadrada da frequência, isso sugere que frequências muito mais altas seriam necessárias para obter aquecimento equivalente em um pote de cobre como em um pote de Ferro a 24 kHz. Tais altas frequências não são viáveis com semicondutores de energia barata; em 1973, os retificadores de silício controlados eram limitados a um máximo de 40 kHz. Mesmo uma fina camada de cobre no fundo de um recipiente de aço cozimento irá proteger o aço do campo magnético e torná-lo inutilizável para um topo de indução. Algum calor adicional é criado por perdas de histerese no pote devido à sua natureza ferromagnética, mas isso cria menos de dez por cento do calor total gerado.

modelsEdit “all-metal”

novos tipos de semicondutores de potência e desenhos de bobinas de baixa perda tornaram possível uma panela totalmente metálica.

Panasonic Corporation in 2009 developed a consumer induction cooker that uses a higher-frequency magnetic field, and a different oscillator circuit design, to allow use with non-ferus metals. Em 2017 A Panasonic lançou um contador único top “all metal” unit, usando seu nome comercial “Met-All”, destinado a cozinhas comerciais.