Котел из индукционной плитки своими руками: Простой Индукционный Котел Своими Руками [Лайфхак] — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

Индукционное отопление дома своими руками, система нагрева воды

Сегодня индукционное отопление создает довольно сильную конкуренцию газовым и электрическим котлам. А на рынке отопительного оборудования индукционные котлы позиционируют как один из самых экономичных вариантов. Если в промышленности такие котлы стали появляться в далеких 80-х, то уже в 90-х их начали использовать и в бытовых целях.

Основные принципы работы
Развенчание мифов

Основные принципы работы

Принцип работы индукционного котла

Уже из названия индукционного отопления можно понять, что в основе работы таких котлов – принцип электромагнитной индукции. И чтобы точно понять, как же работает система, достаточно через катушку толстой проволоки пустить большой ток. Вокруг этого устройства обязательно появится электромагнитное поле, и довольно сильное. И если поставить в него любой ферромагнетик – то есть тот металл, который притягивается, то он нагреется – и достаточно быстро.

Итак, простейший пример индукционного отопления, то есть, источника тепла, — это катушка, которая намотана на трубу из диэлектрика.

Вовнутрь необходимо поместить сердечник из стали. Катушка, которая подсоединена к источнику электричества, будет нагревать стержень из металла. Теперь остается подключить устройство к магистрали, где циркулирует носитель тепла, — и такое примитивное индукционное отопление своими руками начнет работать.

Если коротко описать принцип работы, то для этого потребуется всего лишь несколько суждений. Электрическая энергия создает электромагнитное поле. Металлический сердечник нагревается под воздействием электромагнитных волн. Избыточное тепло от стержня идет к теплоносителю, нагревая его.

Теплоноситель в таких системах может быть не только обычной водой, но и этиленгликолем, и маслом. Из-за того, что жидкость нагревается интенсивно, получаются конвекционные потоки. Горячий носитель тепла идет вверх, а его мощи уже достаточно, чтобы работал небольшой контур.

Если же магистраль имеет большую протяженность, — то требуется ставить циркуляционный насос.

Система отопления с индукционным котлом

Развенчание мифов

Порой в магазинах, продающих оборудование, осуществляющее индукционное отопление дома, можно услышать просто нереальные характеристики, присваивающиеся ему. И, к сожалению, не всегда такие свойства являются правдивыми. Существует несколько основных моментов, о которых следует знать правду:

Новизна принципа. Многие утверждают, что это инновационные технологии, которые построены на основе принципов физики. В реальности дело обстоит так: явление электромагнитной индукции было открыто Майклом Фарадеем еще в 1831 году. И уже с ХХ столетия индукционная система отопления вовсю использовалась в промышленности для того чтобы плавить сталь. Как видим, это не новая технология, а всего лишь известный принцип, нашедший применение в современности в бытовых целях.

Нагрев воды в индукционном котле

Экономичность. Частое утверждение – что индукционный нагреватель для отопления использует на 20-30% менее энергии, нежели другие электрические аналоги. В реальности же все так: любой прибор нагревания все 100 процентов энергии, которую он использует, превращает в тепловую – конечно если он не делает механическую работу. КПД может быть и меньшим. Здесь все зависит от того, как рассеивается тепло вокруг прибора отопления. Время, за которое носитель тепла нагреется до нужной температуры, прямым образом зависит от того, насколько эффективна работа нагревательного элемента. Поэтому высокие речи о революционной экономичности – это лишь уловки. Ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Чтобы получить 1 кВт тепла, нужно потратить не менее 1 кВт электричества. Помимо этого, какая-то часть тепла будет тратиться просто так. Например, сама катушка греется, так как сопротивление проводника не нулевое.

Экономический эффект использования индукционного котла

Долговечность. Еще одно частое утверждение – это то, что отопление индукционной плитой будет работать у вас не менее 25-ти лет, и что это наиболее долговечный вариант отопления электричеством. Механическое изнашивание котлов такого типа невозможно, так как у них нет подвижных элементов. Медная обмотка обладает большим запасом прочности, и если использовать ее при надлежащем охлаждении, то прослужит она долго. Сердечник в любом случае будет постепенно разрушаться – так как на него могут влиять агрессивные примеси, а постоянный нагрев-остывание не будет придавать прочности. Но заметим, что даже этот процесс – очень долгий. В схеме управления – несколько транзисторов. Именно они и будут определяющими срока эксплуатации всего оборудования без отказа. Обычно дается гарантия на 10 лет. Хотя известны случаи, когда оборудование работало и 30 лет. Вывод из этого всего следующий: индукционные нагреватели воды для отопления будут намного дольше работать, чем аналоги – ТЭНы.

Незаменимые свойства. Многие говорят, что индукционные котлы сохраняют свои первоначальные характеристики в течение десятилетий из-за того, что здесь не появляется накипь. Первым делом, скажем, что влияние накипи немного преувеличивается. Слой извести не имеет высоких теплоизолирующих свойств, а в замкнутой системе много отложений не появится. Но этого нельзя сказать о сердечнике – здесь накипь – это частое явление. Так, отопление с помощью индукционной плиты действительно не подвержено накипи.
Бесшумная работа. На самом деле, если изучить отзывы, то можно сказать, что любой электробойлер не будет шуметь при нагревании воды, так как здесь нет акустических колебаний. Шум может появиться только от насосов. Так что суждение верно.

Компактность. Индукционное оборудование можно устанавливать в любом помещении. Это утверждение верно: данное устройство – это отрезок трубы, который не требует особого места.

Индукционный котел

Индукционный нагрев воды для отопления – безопасен. Если случится утечка носителя тепла, то электромагнитное поле не исчезнет автоматически. Сердечник продолжит нагреваться, если не прекратить электроснабжение, то корпус и крепление расплавятся через считанные секунды. Именно поэтому при установке следует предусмотреть автоматическое отключение индукционного котла в таких ситуациях.

Помогите нам стать лучше! Оцените качество подачи материала

Загрузка…

Индукционное отопление своими руками: 12 фото

Сделал самодельный индукционный котёл для отопления: фото, видео и описание самоделки.

Если сравнивать нагрев с помощью тэна и индукционный нагрев, то последний имеет существенное преимущество. Основным критерием тут является КПД преобразования электрической энергии в тепловую.

В этой статье мы подробно рассмотрим как сделать простой индукционный обогреватель своими руками, мощность обогревателя около 1 кВт, таким обогревателем можно отопить помещение площадью до 30 кв. м.

Индукционная бытовая плитка, мощностью около 1 кВт.
Радиатор отопления. Я взял биметаллический. Количество секций зависит от площади, которую вам нужно обогреть.

Металлический гофрированный шланг — продаётся в магазинах сантехники, понадобится 1,5 метра с запасом.
Фитинг и муфты для подключения трубы к радиатору.
Кусок медной трубки для замыкания контура.

Индукционная плита имеет регулировку мощности, с помощью который можно регулировать температуру нагрева радиатора.

Гофрированная труба.

Сгибаем трубу как улитку, гнется она легко руками. Площадь круга улитки должна быть больше круговой нагревательной поверхности на плитке.

Важно, не забыть сделать замыкательную перемычку этого контура, иначе ничего работать не будет. Я сделал её из медной трубки, припаяв к началу и концу спирали. Теперь контур замкнут и вся мощность индукции будет устремлена в нагрев.

Индукционный котел готов, по сути он состоит из индукционной плитки и сделанной спирали, через которую будет пропускаться вода.

Контур нужно подключить к батарее отопления.

Заливаем воду в радиатор. При нагреве она будет сама циркулировать в системе, дополнительного насоса в данном случае не требуется.
Включаем и проверяем. Устанавливаем для начала минимальную мощность на плите, а потом, если нужно, на максимальную.
На дорогих моделях уже сразу можно установить температуру нагрева и плитка сама будет ее поддерживать.

Посчитал примерный КПД индукционного обогревателя по сравнению с обогревателем на тэнах. И оказалось, что КПД индукционного обогревателя в 3,5 раза выше, чем обогревателя с тэном.

Рекомендуем посмотреть видео автора, где показан процесс изготовления индукционного обогревателя и его тестирование.

Видео: индукционный обогреватель своими руками.

Автор самоделки: Alexander Domnin.

2 простых контура индукционного нагревателя — плиты с конфорками

В этом посте мы изучим 2 простых в сборке контура индукционного нагревателя, которые работают на принципах высокочастотной магнитной индукции для генерирования значительного количества тепла на небольшом заданном радиусе.

Обсуждаемые схемы индукционных плит действительно просты и используют всего несколько активных и пассивных обычных компонентов для требуемых действий.

Обновление: Вы также можете узнать, как спроектировать собственную варочную панель с индукционным нагревателем:
Проектирование схемы индукционного нагревателя – Учебное пособие

Принцип работы индукционного нагревателя

Индукционный нагреватель представляет собой устройство, использующее высокочастотное магнитное поле для нагрева железной нагрузки или любого ферромагнитного металла посредством вихревого тока.

Во время этого процесса электроны внутри железа не могут двигаться со скоростью, равной частоте, и это приводит к возникновению обратного тока в металле, называемого вихревым током. Это развитие сильного вихревого тока в конечном итоге заставляет железо нагреваться.

Вырабатываемое тепло пропорционально току ² x сопротивлению металла. Поскольку предполагается, что металл нагрузки состоит из железа, мы рассматриваем сопротивление R для металлического железа.

Теплота = I ² x R (Железо)

Удельное сопротивление железа: 97 нОм·м В высокочастотных коммутационных приложениях вместо этого в качестве сердечников используются ферритовые материалы.

Однако здесь указанный выше недостаток используется для получения тепла от высокочастотной магнитной индукции.

Ссылаясь на предложенные ниже схемы индукционного нагревателя, мы находим концепцию, использующую ZVS или технологию переключения при нулевом напряжении для требуемого запуска МОП-транзисторов.

Технология обеспечивает минимальный нагрев устройств, что делает работу очень эффективной и результативной.

Кроме того, схема, являющаяся саморезонансной по своей природе, автоматически получает настройки на резонансной частоте подключенной катушки и конденсатора, полностью идентичных схеме резервуара.

Использование генератора Ройера

В схеме используется генератор Ройера, отличающийся простотой и саморезонансным принципом работы.

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

При включении питания положительный ток начинает течь от двух половин рабочей катушки к стокам мосфетов.
При этом напряжение питания доходит и до затворов мосфетов, открывая их.
Однако из-за того, что никакие два мосфета или любые электронные устройства не могут иметь абсолютно одинаковые характеристики проводимости, оба мосфета не включаются вместе, а один из них включается первым.
Давайте представим, что T1 включается первым. Когда это происходит, из-за сильного тока, протекающего через T1, напряжение его стока имеет тенденцию падать до нуля, что, в свою очередь, высасывает напряжение затвора другого MOSFET T2 через подключенный диод Шоттки.
Здесь может показаться, что T1 может продолжать проводить и уничтожать себя.
Однако именно в этот момент в действие вступает схема бака L1C1, которая играет решающую роль. Внезапная проводимость T1 вызывает всплеск и спад синусоидального импульса на стоке T2. Когда синусоидальный импульс схлопывается, он снижает напряжение затвора T1 и отключает его. Это приводит к повышению напряжения на стоке T1, что позволяет восстановить напряжение затвора для T2. Теперь настала очередь T2 проводить, T2 теперь проводит, запуская аналогичный вид повторения, который произошел для T1.
Этот цикл теперь быстро продолжается, заставляя схему колебаться на резонансной частоте контура LC. Резонанс автоматически настраивается на оптимальную точку в зависимости от того, насколько хорошо согласованы значения LC.

Однако основным недостатком конструкции является то, что в качестве трансформатора используется катушка с центральным отводом, что делает реализацию обмотки немного сложнее. Однако центральный отвод обеспечивает эффективный двухтактный эффект на катушке всего за пару активных устройств, таких как MOSFET.

Как видно, к затвору/истоку каждого полевого МОП-транзистора подключены диоды с быстрым восстановлением или высокоскоростным переключением.

Эти диоды выполняют важную функцию разрядки емкости затвора соответствующих полевых МОП-транзисторов в непроводящем состоянии, что делает операцию переключения быстрой и быстрой.

Как работает ZVS

Как мы обсуждали ранее, эта схема индукционного нагревателя работает с использованием технологии ZVS.

ZVS означает переключение при нулевом напряжении, что означает, что MOSFET в схеме включаются, когда на их стоках есть минимальный или нулевой ток, мы уже узнали об этом из приведенного выше объяснения.

Это на самом деле помогает мосфетам безопасно включаться, и поэтому эта функция становится очень полезной для устройств.

Эту характеристику можно сравнить с проводимостью при пересечении нуля для симисторов в сетях переменного тока.

Благодаря этому свойству мосфеты в саморезонансных схемах ZVS требуют гораздо меньших радиаторов и могут работать даже при больших нагрузках до 1 кВА.

Будучи резонансной по своей природе, частота контура находится в прямой зависимости от индуктивности рабочей катушки L1 и конденсатора С1.

Частоту можно рассчитать по следующей формуле:

f = 1 / ( 2π * √[ L * C]

1

011 — частота, рассчитанная в Hertz
L – это индуктивность основной нагревательной катушки L1, представленная в Henries
, а C – емкость конденсатора C1 в фарадах
МОП-транзисторы
. Для них можно использовать радиаторы, хотя выделяемое тепло не вызывает беспокойства, но все же их лучше армировать на теплопоглощающих металлах. Однако можно использовать любые другие N-канальные полевые МОП-транзисторы с соответствующим номиналом, для этого нет особых ограничений.
Индуктор или индукторы, связанные с основным змеевиком нагревателя (рабочим змеевиком), представляют собой своего рода дроссель, который помогает предотвратить любое возможное попадание высокочастотного содержимого в источник питания, а также ограничивает ток до безопасных пределов.
Значение этого индуктора должно быть намного выше по сравнению с рабочей катушкой. 2 мГн обычно вполне достаточно для этой цели. Однако он должен быть построен с использованием проводов большого сечения, чтобы обеспечить безопасное прохождение через него сильноточного диапазона.
Резервуарная цепь
С1 и L1 составляют здесь накопительную цепь для предполагаемой фиксации высокой резонансной частоты. Опять же, они также должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие величины тока и тепла.
Здесь мы видим включение металлизированных полипропиленовых конденсаторов 330 нФ/400 В.
1) Мощный индукционный нагреватель с использованием концепции привода Mazzilli
Первая конструкция, описываемая ниже, представляет собой высокоэффективную индукционную концепцию ZVS, основанную на популярной теории привода Mazilli.
Используется одна рабочая катушка и две катушки ограничения тока. Конфигурация позволяет избежать необходимости в центральном отводе от основного рабочего змеевика, что делает систему чрезвычайно эффективной и быстрой для нагрева груза с огромными размерами. Нагревательный змеевик нагревает нагрузку за счет двухтактного действия полного моста
Модуль фактически доступен в Интернете, и его можно легко купить по очень разумной цене.
Принципиальную схему этой конструкции можно увидеть ниже:
Исходную схему можно увидеть на следующем изображении:
Принцип работы такой же, как у ZVS, с использованием двух мощных полевых МОП-транзисторов. Вход питания может быть от 5 В до 12 В, а ток от 5 до 20 ампер в зависимости от используемой нагрузки.
Выходная мощность
Выходная мощность описанной выше конструкции может достигать 1200 Вт при повышении входного напряжения до 48 В и силы тока до 25 ампер.
На этом уровне тепло, выделяемое рабочей катушкой, может быть достаточно сильным, чтобы расплавить болт толщиной 1 см в течение минуты.
Размеры рабочей катушки
Демонстрационное видео

2) Индукционный нагреватель с использованием рабочей катушки с центральным отводом быть немного менее эффективным по сравнению с предыдущей конструкцией. L1, который является наиболее важным элементом всей схемы. Он должен быть построен с использованием чрезвычайно толстых медных проводов, чтобы выдерживать высокие температуры во время индукционных операций.
Конденсатор, описанный выше, должен быть идеально подключен как можно ближе к клеммам L1. Это важно для поддержания резонансной частоты на заданной частоте 200 кГц.
Характеристики первичной рабочей катушки
Для катушки индукционного нагревателя L1 множество медных проводов диаметром 1 мм могут быть намотаны параллельно или бифилярно, чтобы более эффективно рассеивать ток, что приводит к меньшему выделению тепла в катушке.
Даже после этого катушка может подвергаться сильному нагреву и из-за этого деформироваться, поэтому можно попробовать альтернативный метод намотки.
В этом методе мы наматываем его в виде двух отдельных катушек, соединенных в центре для получения необходимого центрального ответвления.
В этом методе можно попробовать использовать меньшие витки для снижения импеданса катушки и, в свою очередь, для увеличения ее пропускной способности по току.
Емкость для этой схемы может быть увеличена, чтобы пропорционально уменьшить резонансную частоту.
Резервуарные конденсаторы:
Всего 330 нФ x 6 можно использовать для получения чистой емкости приблизительно 2 мкФ.
Как прикрепить конденсатор к рабочей индукционной катушке
На следующем изображении показан точный метод присоединения конденсаторов параллельно концевым клеммам медной катушки, предпочтительно через печатную плату с хорошими размерами.
Parts list for the above induction heater circuit or induction hot plate circuit
R1, R2 = 330 ohms 1/2 watt
D1, D2 = FR107 or BA159
T1, T2 = IRF540
C1 = 10 000 мкФ/25 В
C2 = 2 мкФ/400 В путем параллельного соединения показанных ниже конденсаторов 6 шт. 330 нФ/400 В
D3—-D6 = диоды 25 А На следующих рисунках диаметр может быть около 30 мм (внутренний диаметр катушек)
L2 = дроссель 2 мГн, изготовленный путем намотки магнитного провода диаметром 2 мм на любой подходящий ферритовый стержень
TR1 = 0–15 В/20 ампер
регулируемый источник питания постоянного тока 15 В 20 ампер.
Использование транзисторов BC547 вместо высокоскоростных диодов
На приведенной выше схеме индукционного нагревателя мы видим затворы МОП-транзисторов, состоящие из диодов с быстрым восстановлением, которые могут быть трудно достать в некоторых частях страны.
Простая альтернатива этому может быть в виде транзисторов BC547, подключенных вместо диодов, как показано на следующей схеме.
Транзисторы будут выполнять ту же функцию, что и диоды, поскольку BC547 хорошо работает на частотах около 1 МГц.
Еще одна простая конструкция «сделай сам»
На следующей схеме показана еще одна простая конструкция, похожая на вышеописанную, которую можно быстро собрать дома для реализации персональной системы индукционного нагрева.
Перечень деталей
R1, R4 = 1K 1/4 Вт MFR 1%
R2, R3 = 10K 1/4 Вт MFR 1%
D1, D2 = BA159 или FR107
1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z1, Z Стабилитроны мощностью 1/2 Вт
Q1, Q2 = МОП-транзистор IRFZ44n на радиаторе
C1 = 0,33 мкФ/400 В или 3 шт. 0,1 мкФ/400 В параллельно
L1, L2, как показано на следующих изображениях:
L2 извлечен из любого старого блока питания компьютера ATX.
Как устроена L2
Преобразование посуды в электроплитку
Приведенные выше разделы помогли нам изучить простую схему индукционного нагревателя с использованием пружинообразной катушки, однако эта катушка не может использоваться для приготовления пищи и требует серьезные модификации.
В следующем разделе статьи объясняется, как вышеупомянутая идея может быть изменена и использована как простая небольшая схема индукционного нагревателя для посуды или индукционная схема кадай.
Низкотехнологичная конструкция с низким энергопотреблением, которая может не соответствовать обычным устройствам. Схема была запрошена г-ном Дипешем Гуптой
Технические характеристики
Сэр,
Я прочитал вашу статью «Простая схема индукционного нагревателя — схема плиты» и был очень рад обнаружить, что есть люди, готовые помочь таким молодым людям, как мы, сделай что-нибудь . …
Сэр, я пытаюсь понять работу и пытаюсь разработать индукционный кадай для себя … Сэр, пожалуйста, помогите мне понять проектирование, так как я не так хорош в электронике
Я хочу разработать индукционный нагреватель кадай диаметром 20 дюймов с частотой 10 кГц по очень низкой цене !!!
Я видел ваши схемы и статью, но немного запутался
1. Используемый трансформатор
2. Как сделать L2
3. И любые другие изменения в схеме для частоты от 10 до 20 кГц с током 25Амс
Пожалуйста, помогите мне, сэр, как можно скорее. Будет полезно, если вы сможете предоставить точную информацию о необходимых компонентах. Пожалуйста, и, наконец, вы упомянули об использовании ПИТАНИЯ: используйте регулируемый источник питания постоянного тока 15 В, 20 А. Где используется….
Спасибо
Дипеш гупта
Конструкция
Представленная здесь конструкция индукционной схемы кадаи предназначена только для экспериментальных целей и может не служить в качестве обычных устройств. На нем можно быстро заварить чашку чая или приготовить омлет, большего и не следует ожидать.
Упомянутая схема изначально была разработана для нагрева предметов, подобных железным стержням, таких как головка болта. металлическая отвертка и т. д., однако с некоторой модификацией ту же схему можно применять для нагревания металлических кастрюль или сосудов с выпуклым дном типа «кадай».
Для реализации вышеизложенного исходная схема не нуждается в каких-либо модификациях, за исключением основной рабочей катушки, которую необходимо немного подправить, чтобы сформировать плоскую спираль вместо пружины.
Например, чтобы преобразовать конструкцию в индукционную посуду, чтобы она поддерживала сосуды с выпуклым дном, такие как кадай, катушка должна быть изготовлена в сферически-винтовой форме, как показано на рисунке ниже:
Схема будет такой же, как описано в моем разделе выше, который в основном представляет собой дизайн, основанный на Ройере, как показано здесь:
Конструкция спиральной рабочей катушки
L1 состоит из 5-6 витков медной трубки диаметром 8 мм в виде сферической спирали, как показано выше, для размещения небольшой стальной чаши посередине.
Катушка также может быть сжата в виде спирали, если в качестве посуды предполагается использовать небольшую стальную кастрюлю, как показано ниже: медный провод над толстым ферритовым стержнем, количество витков необходимо экспериментировать, пока на его клеммах не будет достигнуто значение 2 мГн.
TR1 может быть трансформатором 20 В 30 А или источником питания SMPS.
Фактическая схема индукционного нагревателя довольно проста по своей конструкции и не требует особых объяснений, несколько вещей, о которых необходимо позаботиться, следующие:
Резонансный конденсатор должен быть относительно ближе к основной рабочей катушке. L1 и должен быть выполнен путем параллельного соединения около 10 0,22 мкФ/400 В. Конденсаторы должны быть строго неполярными и металлизированными из полиэстера.
Хотя конструкция может показаться довольно простой, поиск центрального ответвления в конструкции со спиральной намоткой может вызвать некоторую головную боль, поскольку спиральная катушка будет иметь несимметричное расположение, что затрудняет определение точного центрального отвода для цепи.
Это можно сделать методом проб и ошибок или с помощью LC-метра.
Неправильно расположенный центральный отвод может заставить схему работать ненормально или привести к неравномерному нагреву полевых транзисторов, или вся схема может просто не генерировать в худшем случае.
Ссылка: Википедия
Основы индукционного нагрева, Часть 4: Потребительское использование
9 февраля 2022 г. Автор Bill Schweber Оставить комментарий
Индукционный нагрев широко используется в промышленности и даже в бытовой технике в качестве метода бесконтактного нагрева со многими явными преимуществами.
Хотя мы рассмотрели только индукционный нагрев для промышленного применения, некоторые его свойства делают его привлекательным и для кухни. Конечно, сценарий приготовления пищи на кухне не так ограничен или четко определен, как фиксированная, анализируемая и контролируемая промышленная единица. Плиты, использующие индукционный нагрев, доступны в виде полноразмерных поверхностей, а также в виде портативных подключаемых модулей с одной конфоркой, аналогичных традиционным подключаемым «горячим плитам», но гораздо более безопасных и простых в использовании
(Рисунок 1) .
Рис. 1. Это стандартная кухонная плита, в которой используется индукционный нагрев для кухонной плиты и требуется подключение к сети 230 В переменного тока/20 А (вверху). стандартная линия 120 В переменного тока/15 А (ниже). (Изображение: GE; Amazon)
Почему индукционный нагрев привлекателен для дома? Есть несколько причин:
Скорость: он нагревает кастрюлю или сковороду быстрее, чем сравнимое газовое пламя обычной плиты с электрическим нагревательным элементом. Насколько быстрее? У этого ответа много переменных, но в некоторых отчетах говорится, что он сокращает на две три минуты по сравнению с восемью минутами, необходимыми для кипячения кастрюли с водой — это как минимум 25%.
Чистота: поскольку варочная поверхность представляет собой плоскую стеклянную поверхность и не нагревается, разливы намного легче вытирать, тем более что они не «привариваются» к этой поверхности. (На самом деле верхняя часть немного нагревается, поскольку нагретая кастрюля/сковорода передает часть своего тепла обратно на стеклянную поверхность за счет теплопроводности, но варочная панель все равно намного холоднее, чем обычная плита. )
Безопасность: если индукционный нагреватель включен, но наверху нет сковороды/кастрюли, плита остается прохладной, и обжечься невозможно.
Загрязнение: в отличие от газового пламени, нет продуктов горения и дыма от процесса нагревания, которые загрязняют воздух на кухне или в доме.
Точность: поскольку вся система электрическая, можно поместить датчик температуры в пищу и замкнуть контур с помощью усилителя мощности, чтобы поддерживать приготовление на желаемом уровне. Это контрастирует с газовым пламенем без обратной связи, где необходимо следить за едой и постоянно регулировать интенсивность пламени.
Эффективность: Промышленный индукционный нагреватель может иметь эффективность передачи энергии в диапазоне 90-95%, поскольку первичная катушка окружает заготовку. Ситуация на кухне, очевидно, совсем другая, так как первичная часть расположена рядом с посудой для приготовления пищи; Кроме того, этот сосуд будет иметь неизвестную толщину и материалы. Испытания показывают, что типичные индукционные плиты имеют КПД в диапазоне от 70 до 80 процентов. Это примерно на 10-20 процентных пунктов выше, чем при использовании газового пламени или электрического нагрева, но есть много предостережений: размер кастрюли или сковороды, целевая температура (кипятить или варить на медленном огне) и другие факторы. Четкое, окончательное заявление об эффективности невозможно, но индукция так же хороша, как и альтернативы, и, как правило, несколько лучше.
Учитывая эти достоинства, кажется, что индукционный нагрев на кухне является явным победителем. Но есть и недостатки:
Стоимость: индукционные плиты примерно на 20% дороже, чем другие плиты.
Посуда: они работают только с металлической, желательно магнитной, посудой, что может быть проблемой для поваров, использующих керамическую или стеклянную посуду.
Используйте стиль: в рамках своего подхода к приготовлению пищи некоторые повара снимают кастрюлю с плиты, чтобы перемешать, встряхнуть или смешать ингредиенты. Поскольку магнитное поле падает пропорционально квадрату расстояния, тепло, переданное кастрюле, при этом падает быстро, гораздо быстрее, чем от пламени.
Звуковой шум: РЧ-усилители топовых моделей индукционного нагрева работают в диапазоне от пяти до десяти килогерц и производят некоторый звуковой шум, который может раздражать; более дорогие печи производят меньше.
Электрические помехи: усилитель также создает радиопомехи/электропомехи, которые могут создавать помехи для других находящихся поблизости приборов и продуктов.
Магнитные эффекты: интенсивное магнитное поле индукционного нагрева может повлиять на популярные цифровые термометры. Из-за их класса точности поварам, возможно, придется вернуться к старомодным механическим термометрам с меньшими «стрелочными» показаниями, которые менее точны и труднее считываются.
В заключительной части этой статьи рассматриваются системы индукционного нагрева, сделанные своими руками продвинутыми экспериментаторами-любителями.