Jak działa płyta indukcyjna w Twojej kuchni?

Wiele osób zastanawia się, czy istnieje różnica między kuchenką indukcyjną, płytą indukcyjną, płytą elektryczną, indukcją oraz płytą ceramiczną. Niejasności pojawiają się, ponieważ terminy te często są używane zamiennie, mimo że nie zawsze oznaczają to samo.

Płyty kuchenne wykorzystywane w kuchniach

W kwestii wyboru odpowiedniej płyty kuchennej warto zacząć od rozróżnienia dostępnych typów. Płyty grzewcze, które znajdują zastosowanie w kuchni, dzielą się na gazowe oraz elektryczne. Te ostatnie obejmują kilka wariantów, w tym płyty ceramiczne i indukcyjne, które często mylą konsumentów ze względu na podobieństwo wyglądu.

Płyty gazowe są powszechnie znane i nie sprawiają problemów w identyfikacji. Natomiast płyty elektryczne to szersza kategoria, która może wprowadzać w błąd. Wśród nich wyróżniamy tradycyjne kuchenki elektryczne z żeliwnymi polami grzejnymi, które są już znane od wielu lat. Z kolei płyty ceramiczne charakteryzują się gładką, szklaną powierzchnią z wyznaczonymi strefami grzewczymi. Mimo że nazywane są „ceramicznymi”, to w rzeczywistości są to specjalne rodzaje szkła, które również zaliczane są do ceramiki.

W przypadku płyt ceramicznych i elektrycznych, ich konstrukcja jest dość prosta. Ciepło generowane jest przez grzałki elektryczne, które najczęściej przyjmują formę spirali umieszczonych pod powierzchnią grzewczą. Ciepło przekazywane jest do naczynia kuchennego zarówno przez przewodzenie, jak i promieniowanie podczerwone. W niektórych modelach płyt ceramicznych stosowane są również żarówki halogenowe jako źródło ciepła.

Zupełnie inaczej prezentuje się sytuacja w przypadku płyt indukcyjnych. Są one znacznie bardziej zaawansowane technologicznie i droższe w produkcji. Skomplikowana elektronika płyt indukcyjnych ukryta jest pod szklaną powierzchnią, która z zewnątrz może przypominać płyty ceramiczne. Co ciekawe, gdy płyta indukcyjna nie jest włączona, trudno jest odróżnić ją od tańszych odpowiedników ceramicznych, ponieważ oba typy mogą wyglądać niemal identycznie.

Zasada działania płyty indukcyjnej

Płyta indukcyjna to urządzenie kuchenne, które wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej do podgrzewania potraw. Energia elektryczna pobierana z sieci przekształcana jest w energię cieplną, która następnie przekazywana jest do metalowego garnka o właściwościach magnetycznych. Ciepło generowane w garnku przekazuje się do przygotowywanej w nim potrawy.

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej zostało odkryte przez Michaela Faradaya w 1831 roku. Choć czasem mówi się, że płyty indukcyjne wykorzystują fale elektromagnetyczne, to nie jest to termin używany w kontekście indukcji magnetycznej. Płyta indukcyjna działa podobnie do transformatora, ale ma specjalną konstrukcję i pracuje z wyższą częstotliwością niż tradycyjne transformatory sieciowe.

Pod szklaną powierzchnią płyty indukcyjnej znajdują się cewki, które stanowią uzwojenie pierwotne transformatora. W przypadku płyt z wieloma strefami grzewczymi, pod szkłem może być zamontowanych więcej cewek. Prąd zmienny płynący przez te cewki tworzy zmienne pole magnetyczne, które nie grzeje bezpośrednio, ale może przenosić energię na krótkie odległości.

W klasycznym transformatorze uzwojenie wtórne odbiera energię z uzwojenia pierwotnego, co prowadzi do powstania napięcia i przepływu prądu, a w konsekwencji do wytworzenia mocy. W płycie indukcyjnej nie ma tradycyjnego uzwojenia wtórnego ani grzałki, ale wykorzystuje się zjawisko prądów wirowych.

Prądy wirowe, które są niepożądane w rdzeniu transformatora, w płycie indukcyjnej pełnią kluczową rolę. Metalowy garnek umieszczony na płycie staje się zarówno uzwojeniem wtórnym, jak i rdzeniem transformatora. Zmienne pole magnetyczne indukuje w garnku prądy o wysokiej częstotliwości, które przepływając przez materiał garnka, wywołują jego nagrzewanie się. Prądy te skutecznie podgrzewają metal, ale nie wpływają na szklaną płytę czy inne słabo przewodzące materiały.

Wady i zalety płyty indukcyjnej 

Płyty indukcyjne charakteryzują się wysoką efektywnością grzewczą, sięgającą nawet 90%. Dzięki wykorzystaniu pola magnetycznego energia przekazywana jest bezpośrednio do metalowego naczynia, nie tracąc ciepła na ogrzewanie szklanej powierzchni płyty czy otoczenia, co jest przypadkiem w płytach ceramicznych, gdzie sprawność jest znacznie niższa.

Moc pobierana przez płyty indukcyjne może stanowić wyzwanie, szczególnie w starszych budynkach z instalacją jednofazową. Cztery pola grzewcze w dobrej płycie indukcyjnej mogą wymagać od 5 do 8 kW, co przekracza możliwości jednofazowego przyłącza elektrycznego, często ograniczonego do 3-4 kW. W rezultacie, w takich warunkach nie jest możliwe pełne wykorzystanie wszystkich pól grzewczych.

W nowoczesnych kuchniach często instaluje się zasilanie trójfazowe, aby umożliwić równomierne obciążenie instalacji i zapewnić odpowiednią moc dla płyt indukcyjnych. Wymaga to jednak zastosowania bezpieczników o wyższym zapotrzebowaniu na prąd, często 20- lub 25-amperowych, w przeciwieństwie do standardowych 16-amperowych.

Ceny kuchenek indukcyjnych były kiedyś znacznie wyższe niż innych typów kuchenek, głównie z powodu złożonego układu elektronicznego z tranzystorami mocy IGBT. Obecnie jednak różnica w cenie między najtańszymi płytami indukcyjnymi a ceramicznymi jest niewielka.

W kwestii bezpieczeństwa, płyty indukcyjne nie są uznawane za szkodliwe dla zdrowia, w przeciwieństwie do obaw, jakie czasem pojawiają się w kontekście kuchenek mikrofalowych. Oczywiście, wymagają one stosowania odpowiednich garnków i pewnych zmian w sposobie gotowania, ale te aspekty wykraczają poza zakres tego artykułu, który skupia się na podstawowych zagadnieniach technicznych.