Am fost saptamana trecuta la o prezentare pentru echipamente si vase de gatit unde printre vedete a fost si o plita cu o singura zona de gatit pe inductie si nu o sa uit exclamatiile de uimire ale celor din sala cand au vazut ca prezentatorul fierbe apa in numai cateva secunde desi a asezat oala peste un teanc de reviste. „Poate fi a dumneavoastra pentru numai 2000 Lei!” si oamenii mai ca ar fi dat banii pe asa o minunatie…
In articolul despre alegerea unei plite incorporabile am acordat o importanta deosebita plitelor cu inductie datorita faptului ca acestea sunt cele mai moderne si cele mai eficiente dintre toate plitele incorporabile avand o caracteristica uimitoare pe care multi nu o inteleg: nu se incalzesc niciodata. Haideti sa vedem ce este in interiorul unei astfel de plite cu inductie si cum gateste aceasta fara sa se incalzeasca.
Scurta istorie si aspecte teoretice
Ce este inductia electromagnetica?
Inductia electromagnetica a fost observata inca din anul 1820 iar prima exprimare matematica a acesteia a fost facuta de Faraday in anul 1831 cand acesta a observat ca intre doua conductoare infasurate pe acelasi miez magnetic se poate transmite energie si ca aceasta energie este direct proportionala cu variatia campului magnetic si invers proportionala cu timpul in care are loc acea variatie. In acea vreme curentul alternativ inca nu fusese inventat dar mai tarziu acest fenomen a stat la baza constructiei transformatoarelor electrice.
Inductia electromagnetica este deci fenomenul fizic ce are ca rezultat aparitia unui curent electic intr-un conductor aflat intr-un camp magnetic variabil.
Curent electric, camp magnetic, spira si regula mainii drepte
Tot in 1820 dupa ce Hans Christian Ørsted a descoperit ca in jurul unui conductor parcurs de curent electric apare un camp magnetic, doi fizicieni francezi (Jean-Baptist Biot şi Felix Savart) au analizat acest camp si au constatat ca acesta apare pe toata lungimea conductorului, este direct proportional cu intensitatea curentului care parcurge conductorul si scade odata cu indepartarea de conductor, aceasta fiind prima relatie directa descoperita intre electricitate si magnetism.
Liniile e camp magnetic pot fi puse in evidenta cu pilitura e fier iar directia campului magnetic poate fi stabilita cu regula mainii drepte (la vremea respectiva a fost folosita o busola):
Mai tarziu s-a descoperit ca aceste linii de camp pot fi concentrate prin spiralarea conductorului si multiplicate prin cresterea numarului de spire. Campul magnetic rezultat in urma spiralarii este reprezentat mai jos:
Este uimitor cum niste fenomene descoperite in urma cu aproape 200 de ani de cativa fizicieni care abia puteau sa le puna in evidenta cu tehnologia de care dispuneau pot sa stea la baza a tot ceea ce folosim astazi si functioneaza cu electricitate, inclusiv a plitelor cu inductie. Toate aceste experimente au fost facute in curent continuu pentru ca abia Nikola Tesla, dupa 1880, a acordat mai multa importanta curentului alternativ, tot el fiind cel care a gasit si primele aplicatii ale curentului alternativ de inalta frecventa.
Asa se face ca in anul 1889 Tesla face prima referinta la fenomenul folosit astazi la plitele electrice cu inductie dar fara a studia acest fenomen ci ca fenomen nedorit intr-un alt experiment. Acesta a incercat sa alimenteze cu curent alternativ de „inalta frecventa” (pe vremea aceea termenul avea alta semnificatie comparativ cu cel de astazi) o bobina de inductie realizata pe miez de fier – cunoscuta cu numele de bobina Ruhmkorff – si spre disperarea sa miezul de fier s-a supraincalzit si a topit izolatia dintre infasurari obligandu-l sa inventeze o noua bobina care astazi ii poarta numele (bobina Tesla).
Acelasi fenomen nedorit a fost observat mai tarziu in cazul transformatoarelor electrice si a fost pus pe seama curentilor turbionari si histerezisului magnetic, pentru minimalizarea sa folosinduse in constructia miezurilor materiale speciale si tole foarte subtiri.
Principiul de functionare al plitei cu inductie se bazeaza fix pe aceste fenomene nedorite in alte situatii. Un material feros se va incalzi daca este plasat intrun camp magnetic de inalta frecventa iar temperatura este direct proportionala cu intensitatea campului magnetic si cu frecventa acestuia.
Aspecte practice constructive
Circuitele plitei cu inductie
Am vazut mai sus ca incalzirea cu inductie are nevoie de un camp magnetic de inalta frecventa si de un vas din material feros. Pentru a crea campul magnetic se foloseste o bobina care va fi alimentata de un circuit electronic ce are rolul de a gestiona frecventa si intensitatea campului magnetic generat. Deci emitatorul este bobina de inductie iar receptorul este vasul.
Schema bloc completa a unei plite cu inductie este urmatoarea:
Fiecare circuit prezent in schema de mai sus are un rol bine definit si calitatea plitei cu inductie depinde de calitatea acestora.
Circuitul de alimentare
Acesta preia energia de la reteaua electrica de 220V curent alternativ si creeaza in principiu doua circuite interne de curent continuu:
- Circuitul de putere – furnizeaza tensiunea pentru tranzistorii de putere.
- Circuitul de comanda – furnizeaza tensiunile pentru toate celelalte etaje electronice.
Controlerul
Este de fapt creierul plitei cu inductie. Acesta primeste si trimite date catre interfata cu utilizatorul, memoreaza programele, gestioneaza prin celelalte circuite puterea zonelor de gatire si primeste feedback-ul de la acestea.
Toate functiile disponibile la o plita cu inductie sunt implementate de controler, de la oprirea in caz de urgenta, rularea de diagnostice, afisarea erorilor, etc.
Controlerul este cel care face diferenta intre o plita de calitate foarte buna si una mai putin buna, atat prin functiile pe care le implementeaza cat si prin modul in care le gestioneaza.
Interfata
Interfata cu utilizatorul este de asemenea foarte importanta aceasta afisand starea plitei si a fiecarei zone de gatire si preluand comenzile de la utilizator.
O interfata prea incarcata va ocupa o suprafata mare din plita pe cand o interfata prea minimalista poate fi insuficienta sau prea complicat de utilizat.
Driverul si releul
Rolul acestora este de a comanda etajul final de putere pentru a implementa programele transmise de controler si a regla puterea si eficienta conform seatarilor stabilite de utilizator pe baza unor sabloane prestabilite de constructor.
Circuitul de putere
Este un mare consumator de energie si este realizat cu doi tranzistori bipolari cu poarta izolata, acestia functionand la tensiuni si frecvente foarte mari si disipand o putere foarte mare.
Datorita puterii mari si a consumului ridicat acestia se vor incalzi si sunt fixati pe radiatoare generoase.
Circuitul de feedback
Acesta preia date de la zona de gatire si le transmite catre controler pentru a le afisa utilizatorului (caldura reziduala) sau a intreprinde actiuni legate de prezenta sau absenta vasului,diagnostice, etc.
Ventilatorul
Datorita faptului ca circuitul de putere se poate incalzi chiar foarte tare, ventilatorul este necesar pentru a raci radiatoarele acestuia.
Considerente de eficienta
Am spus in nenumarate randuri ca plita cu inductie este mai eficienta decat orice alta plita dar cand am vorbit de circuitul de putere am spus ca tranzistorii acestuia se incalzesc atat de tare incat au nevoie de radiaroare generoase si ventilatie pentru racire si toate acestea sunt pierderi.
In conditiile in care o rezistenta electrica poate sa transforme aproape integral energia electrica in energie termica, cum se face ca tot plita cu inductie are randamentul mai bun?
Raspunsul este simplu, ambele afirmatii sunt adevarate insa eficienta plitei cu inductie nu vine din eficienta transformarii energiei ci din eficienta transmiterii acesteia catre vasul de gatire. Este singura plita in care toata energia convertita este transferata catre vasul de gatire fara niciun fel de pierderi in mediu ca in cazul celoralate plite.
Aceasta eficienta este valabila numai in situatia folosirii unor vase adecvate care pot prelua toata energia transmisa, in caz contrat randamentul sau/si eficienta pot fi afectate.
Cum stiti ce vase sunt bune pentru plita cu inductie?
Majoritatea producatorilor cu renume marcheaza vasele care pot fi utilizate pe inductie. Dar noi nu folosim numai vase scumpe, iar asta este ceva normal. Ce facem in cazul acesta?
Cea mai simpla metoda de a stabili daca un vas este sau nu utilizabil pe inductie este testarea cu magnetul:
- La vasele emailate magnetul trebuie sa se lipeasca ferm de baza vasului si sunt de preferat vasele mai groase (le recunoasteti dupa greutate).
- La vasele de aluminiu magnetul trebuie sa se lipeasca ferm sau mai putin ferm de baza vasului.
- La vesele de inox magnetul trebuie sa se lipeasca ferm de baza vasului sau mai ferm decat se lipeste de margini.
Dar ce facem daca dorim sa gatim si nu avem niciun vas compatibil?
Cea mai simpla (de fapt singura) metoda de a folosi vase necompatibile este sa folosim un disc de fier (poate fi si cumparat) care se pune pe zona de gatire si peste acesta se pot folosi vase incompatibile cu gatitul pe inductie. Acest lucru trebuie facut numai si numai in situatii de urgenta si trebuie sa aveti in vedere urmatoarele considerente:
- Acel disc metalic se va incinta foarte tare!!!
- Eficienta de gatire va fi mult inferioara;
- Niciodata nu se va porni plita doar cu discul pe ea!!! Aceasta va duce la supraincalzirea discului si a zonei ceramice.
Constructia plitei cu inductie
Nu vom insista asupra aspectului extern, sunt in magazine zeci de modele pe care le puteti analiza dar pentru ca totusi trebuie sa facem o exemplificare vom folosi o plita AEG cu patyru zone de gatire pe inductie din care una „extinsa”:
Daca sticla ceramica de pe aceasta plita ar avea transparenta ati putea vedea componentele din interior in felul urmator:
Daca se inlatura sticla, o imagine a interirului cu toate protectiile zonelor de gatire este urmatoarea:
Se observa o baza de aluminiu pe care sunt plasate arzatoarele si protectiile electrice adiacente. Prin indepartarea protectiilor superioare vom observa urmatoarea imagine:
Elementele de aluminiu pe care le observati preia temparatura zonelor de gatire pentru a le transmite catre un senzor de caldura care la randul lui transmite feedback-ul fiecarui arzator catre controler. Prin indepartarea acestora si a protectiilor electrice pe care sunt plasate, vor fo vizibile bobinele de inductie:
Se pot observa ca fiecare din cele 4 zone de gatire este echipata cu cate o bobina.
De remarcat zona extinsa (dreapta spate) si zona mare (stanga fata) care au fiecare tot cate o bobina dar acestea sunt realizate cu conductori mai grosi si sunt impartite pe mai multi gameti. Pe zonele extinse cu dimensiuni medii se foloseste aceasta metoda deoarece este mai ieftina iar campul magnetic inductor care nu va intalni un vas nu va fi consumat deci nu afecteaza eficienta energetica.
Pe zonele extinse mari se folosesc mai multe bobine, fiecare cu control separat, ca spre exemplu acestea de la o plita Bosh cu sona de gatire extinsa pe toata laterala plitei:
Dar sa continuam cu plita noastra si vom scoate bobinele de inductie cu tot cu suporti pentru a vedea montajul electronic si ventilatia:
Se poate observa ca plita are doua placi electronice, fiecare controland cate doua zone de gatire.
In partea de sus avem doua ventilatoare care vor sufla aer rece exact peste radiatoarele tranzistorilor de putere de pe fiecare placa.
In partea inferioara este interfata cu utilizatorul care are integrate si controlerele plitei, panoul de comanda suprapunandu-se in felul urmator:
Cum alegem o plita cu inductie?
Alegerea unei plite cu inductie ne pune in fata unei oferte foarte generoase de la mai multi producatori. Din pacate nu putem vedea ce este in fiecare dintre acestea dar putem tine cont de anumite linii generale care sa ne ajute in alegerea facuta tinand cont de specificatiile care fac diferenta.
1. Panoul de comanda
Panoul de comanda este totodata si controlerul plitei si trebuie sa tinem cont de urmatoarele caracteristici:
- Sa aiba o interfata prietenoasa pentru reglarea puterii zonelor de gatire;
- Treptele de putere sa fie cat mai mici, in caz contrar nu veti putea gati la temperaturi joase;
- Sa aiba afisaj electronic;
- Sa aiba temporizator;
- Sa aiba circuite de feedback si deci indicator de caldura reziduala.
2. Dimensiunile, calitatea si puterile zonelor de gatire
Foarte importante la o plita sunt zonele de gatire prin forma, modul de dispunere si puterea acestora. Totusi, cele mai multe plite cu inductie au zonele de gatire dispuse asemanator, exceptie facand cele cu zone extinse.
Urmariti ca plita pe care o cumparati sa se adapteze cat mai bine pe obiceiurile dumneavoastra culimare. De asemenea trebuie sa stiti ca greutatea plitei poate avea relevanta in cadrul aceluiasi brand. O plita mai grea va avea o structura metalica mai solida si rezista mai bine, va avea radiatoare mai mari si va face fata mai bine solicitarilor. Nu se aplica in cazul plitelor vechi sau de la producatori diferiti.
3. Brandul
Va recomand sa tineti cont de notorietatea si reputatia producatorului. In imaginile de mai sus se poate observanivelul de integrare a panoului de comanda: afisajele electronice sunt integrate constructiv in rama panoului, nu sunt plantate pe placa. Una este o plita de la o firma cu traditie si alta este o plita produsa de intermediari care au scris pe ea un brand in virtutea unui contract.
Am comparat mai multe plite AEG cu preturi diferite si ce credeti? Toate aveau aceleasi placi electronice diferentele fiind la arzatoare, la controlere si la panoul de comanda. Deci este foarte important si in cazul plitelor mai ieftine sa tineti cont de producator.
O ordine a brandurilor este greu de stabilit dar nu dati inapoi daca pe plita este trecut unul din urmatoarele nume:
- Miele
- Smeg
- Berazzoni
- Bosh
- AEG
- Foster
- Fulgor
- Teka
- etc.
4. Pretul
In cazul plitelor cu inductie se aplica fara exceptie regula ieftin si bun. Adica exista plite ieftine si bune doar ca cele bune nu prea sunt ieftine iar cele ieftine nu prea sunt bune…
Bineinteles ca nimeni nu isi poate depasi bugetul deci va trebuin sa va incadrati strict intr-o categorie de pret. Dar pentru cateva sute de lei in plus merita sa optati pentru o plita de la un brand mai bun, spre exemplu.
Surse imagini: wikipedia.org, www.recensioni-piano-cottura-ad-induzione-magnetica.it, tvland.ro.
