Induksjonstopp

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
(Omdirigert fra «Induksjonskokeplate»)
Glassy smooth featureless rectangular cooktop set nearly flush with a kitchen counter
En induksjonstopp sett ovenfra

Induksjonskoking utføres ved bruk av direkte induksjonsoppvarming av kokekar, istedenfor indirekte stråling, konveksjon eller termisk ledning. Induksjonskoking tillater høy effekt og veldig raske temperaturøkninger. Endringer i varmeinnstillinger er øyeblikkelig.[1] For å kunne brukes på en induksjonstopp må stekepanner, gryter og kasseroller være magnetiske.

I en induksjonstopp (induksjonskomfyr) er en spole av kobbertråd plassert under kokekaret, og en vekslende elektrisk strøm går gjennom denne spolen. Det resulterende oscillerende magnetfeltet induserer trådløst en lukket elektrisk virvelstrøm i kokekaret. Denne virvelstrømmen møter motstand i kokekaret, og dette resulterer i resistiv oppvarming.

For nesten alle modeller av induksjonstopper må et kokekar være laget av eller inneholde et jernholdig og magnetisk metall som støpejern eller enkelte typer rustfritt stål som er ferromagnetisk. Jernet i gryten konsentrerer strømmen for å produsere varme i metallet. Hvis metallet er for tynt, eller ikke gir tilstrekkelig motstand mot strøm, vil oppvarmingen ikke være effektiv. De fleste induksjonstopper vil ikke varme kobber- eller aluminiumskar fordi magnetfeltet ikke kan produsere en konsentrert strøm. All metal-induksjonstopper (direkte oversatt fra engelsk «altmetall»-induksjonstopper) bruker mye høyere frekvenser for å overvinne den effekten. På alle induksjonstopper kan et kar av hvilket som helst materiale brukes dersom det plasseres en passende metallskive mellom som i sin tur fungerer som en konvensjonell kokeplate.

Induksjonstoppen er ganske effektiv, noe som betyr at den sender mindre spillvarme ut på kjøkkenet, raskt kan slås av og på, og har sikkerhetsfordeler når det gjelder brann og eksplosjonsfare sammenlignet med gasskomfyrer. Kokeflatene er også vanligvis enkle å rengjøre, fordi kokeflaten i seg selv ikke blir veldig varm.

Matlagingsegenskaper[rediger | rediger kilde]

En gryte med kokende vann på en induksjonstopp
En induksjonskokeplate koker vann gjennom flere lag med avispapir. Papiret er uskadd siden det produseres varme bare i bunnen av gryten

Energi og kontroll[rediger | rediger kilde]

Induksjonskoking gir rask oppvarming, forbedret termisk effektivitet og mer konsekvent oppvarming enn tilberedning ved termisk ledning.[2] Induksjonselementene har vanligvis varmeytelse som er mer sammenlignbar med en kommersiell gassbrenner, men er betydelig mer energieffektive. Induksjonskoking er vanligvis elektronisk regulert, noe som gir presis kontroll av energien og koketemperaturen. Dette gjør det mulig å koke opp en gryte raskt, og deretter bare la den småkoke.

Sikkerhet[rediger | rediger kilde]

Induksjonstoppen kan oppdage om kokekar er til stede ved å overvåke strømmen som leveres. I likhet med andre elektriske keramiske kokeflater kan produsenten angi en maksimal grytestørrelse, og det er også angitt en minimumsstørrelse. Kontrollsystemet slår av elementet hvis en gryte ikke er til stede eller ikke er stor nok. Hvis en gryte eller stekepanne koker tørr, kan den bli ekstremt varm – en termostat i overflaten vil slå av strømmen hvis den føler overoppheting. Dette skjer for å forhindre feil på komfyren og redusere brannfare.

Komfyroverflaten[rediger | rediger kilde]

Komfyrens overflate blir bare oppvarmet av gryten. Før det er satt en gryte på en kald kokesone er denne kald. Om en koker opp en kasserolle og tar denne avm, kan overflatetemperaturen midt i kokesonen være over 100°C. Etter ca 5 minutter kan fortsatt temperaturen være ca 70° og berøringsfarlig. Induksjonstopper er enkle å rengjøre fordi kokeflaten er flat og glatt og ikke blir varm nok til at sølt mat brenner seg fast. Induksjonskomfyrer har generelt keramiske topper med lav termisk ekspansjon av glass som kan bli skadet ved tilstrekkelig harde slag, selv om det er påkrevd å oppfylle minimum spesifiserte produktsikkerhetsstandarder med hensyn til slag.[3] Aluminiumsfolie kan smelte på toppen og forårsake permanent skade eller sprekker på toppen. Kokeflaten kan skrapes opp av at man skyver gryter eller stekepanner over den.

Støy[rediger | rediger kilde]

Noe støy genereres av en intern kjølevifte. Hørbar elektromagnetisk akustisk støy (høy summing) kan produseres av kokekar, spesielt med stor kraft, hvis kokekaret har løse deler eller hvis flersjiktlagene i gryten ikke er godt bundet til hverandre; kokekar med sammensveisede kledningslag og solid nagling har mindre sannsynlighet for å produsere denne typen støy. Noen brukere er mer i stand til å høre eller være mer følsomme for denne høyfrekvente støyen.

Andre hensyn[rediger | rediger kilde]

Noen koketeknikker som er tilgjengelige når du steker over en flamme, er ikke aktuelle. Personer med implantert hjertepacemaker eller andre elektroniske medisinske implantater blir vanligvis instruert om å unngå kilder til magnetiske felt; den medisinske litteraturen ser ut til å antyde at det er trygt å være nær induksjonskokeplater, men personer med slike implantater bør alltid sjekke først med legen sin. Radiomottakere i nærheten av induksjonstoppen kan forstyrres av elektromagnetisk interferens. Fordi koketoppen er grunn sammenlignet med en kokeplate med gasskraft eller elektrisk spole, kan rullestoltilgangen forbedres; brukerens bein kan være under benkhøyden, og brukerens armer kan nå over toppen.

Effektivitet[rediger | rediger kilde]

ACEEE-sommerstudien fra 2014 om energieffektivitet i bygninger konkluderte med at "induksjonskoking ikke alltid er den mest effektive metoden for matlaging. Når testet med et stort kokekar, er effektiviteten til vanlig elektrisk teknologi målt til å være høyere (83 %) enn induksjonskokingen (77 %). Effektiviteten til konvensjonelle kokeapparater viste seg å være svært avhengig av størrelsen på kokekaret".[4] Kokemetoder som bruker flammer eller varme varmeelementer har et betydelig høyere varmetap til omgivelsene, mens induksjonsoppvarming varmer kjelen direkte. Fordi induksjonseffekten ikke direkte varmer opp luften rundt kjelen, gir induksjonskokingen ytterligere energieffektivitet. Avkjølende luft blåses gjennom elektronikken under overflaten, men den er bare litt varm.

Formålet med en platetopp er å tilberede mat; for eksempel kan lange perioder med småkoking være nødvendig. Et rasjonelt mål på effektivitet vil være å sammenligne den faktiske energitilførselen til kokeplaten med en eller annen teoretisk verdi som kreves for å tilberede den spesifiserte maten. Siden forsøk på å utføre disse målingene ville være vanskelig å gjenskape, konsentrerer energieffektivitetsmålingene som er publisert, seg om en platetopps evne til å overføre energi til en metallprøveblokk, noe som er mye lettere å måle på en repeterbar måte.

Energioverføringseffektivitet, som den defineres av det amerikanske energidepartementet (DOE), er prosentandelen av energien som forbrukes av en komfyr som ved slutten av en simulert kokesyklus, ser ut til å ha blitt overført som varme til en standardisert testblokk i aluminium.

DOE-testsyklusen starter med både blokken og platetoppen ved romtemperatur: 25 °C ± 5 °C. Kokeplaten blir deretter skrudd til maksimal varmeeffekt. Når testblokktemperaturen når +80 °C (+80 °C) over den opprinnelige romtemperaturen, reduseres platens effekt straks til 25 % ± 5 % av sin maksimale effekt. Etter 15 minutters drift ved denne lavere effektinnstillingen, blir platetoppen slått av, og varmeenergien i testblokken måles.[5] Effektivitet er gitt ved forholdet mellom energi i blokken og tilført (elektrisk) energi.

En slik test, ved bruk av en kombinasjon av to forskjellige effektnivåer, ble unnfanget for å etterligne bruk i det virkelige liv. Bortkastet energiuttrykk som gjenværende ubrukt varme (beholdt av solide kokeplater, keramikk eller spole på slutten av testen), og tap fra konveksjon og stråling fra varme overflater (inkludert blokken selv) blir ganske enkelt sett bort fra og bidrar ikke til effektivitet.

I typisk matlaging brukes energien som leveres av komfyren, bare delvis til å varme maten opp til riktig temperatur. Når dette har skjedd, blir all etterfølgende energiinngang levert til luften som tap gjennom damp eller konveksjon og stråling fra kjelesidene. Siden det ikke er noen økning i matvaretemperaturen, vil DOE-testprosedyren vurdere effektiviteten i det vesentlige som null. Tilberedningsprosedyrer som reduksjon av saus, steking av kjøtt, småkoking, og så videre er betydelige bruksområder for en komfyr, men effektiviteten av denne fremgangsmåten er ikke modellert av DOE-testprosedyren.

I 2013 og 2014 utviklet og foreslo DOE nye testprosedyrer for kokeprodukter for å muliggjøre direkte sammenligning av målinger av energioverføringseffektivitet ved bruk av induksjon, elektrisk motstand og koketopper og -områder. Prosedyrene bruker en ny hybrid-testblokk laget av aluminium og rustfritt stål, så den er egnet for tester på induksjonskomfyrer. Den foreslåtte regelen viser resultater av virkelige laboratorietester utført med hybridblokken. For sammenlignbare (store) kokende elementer ble følgende effektivitet målt med ± 0,5 % repeterbarhet: 70,7 % - 73,6 % for induksjon, 71,9 % for elektrisk spole, 43,9 % for gass. Sammenfatning av resultatene fra flere tester bekrefter DOE at "induksjonsenheter har en gjennomsnittlig virkningsgrad på 72,2 %, ikke betydelig høyere enn 69,9% effektiviteten til glatte elektriske motstandsenheter, eller 71,2 % av elektriske spoleenheter".[6] Dessuten minner DOE om at induksjonseffektiviteten på 84%, som er sitert i tidligere tekniske støttedokumenter, ikke ble målt av DOE-laboratorier, men bare "referert fra en ekstern teststudie" utført i 1992.[6]

I tillegg ser uavhengige tester utført av produsenter,[7] forskningslaboratorier[1] og andre forsøkspersoner ut til å demonstrere at den faktiske induksjonskokingseffektiviteten vanligvis er mellom 74 % og 77 % og når noen ganger blir opp til 81 % (selv om disse testene kan følge forskjellige prosedyrer enn den av DOE). Disse ledetrådene indikerer at referanseverdien for gjennomsnittlig induksjonseffektivitet på 84 % vurderes med forsiktighet.

Bare til sammenligning og i samsvar med DOE-funn, har matlaging med gass en gjennomsnittlig energieffektivitet på omtrent 40 %. Den kan bare heves ved å bruke spesielle gryter som kom for mange år siden,[8] men som nylig er blitt gjenoppdaget, redesignet og markedsført igjen.[9] Så av hensyn til miljøet som omhandler induksjon versus gass, vil en 40 % gasseffektivitet bli brukt.

Når man sammenligner med gass, påvirker de relative kostnadene for elektrisk og gassenergi, og effektiviteten til prosessen som elektrisitet genereres med, både den samlede miljøeffektiviteten[10] (som forklart nærmere nedenfor) og kostnadene for brukeren.

Kjøkkenventilasjon[rediger | rediger kilde]

Energi som går tapt fra gasskokingen, varmer opp kjøkkenet, mens tapet er betydelig lavere ved induksjonskoking. Dette resulterer i mindre oppvarming av selve kjøkkenet og kan påvirke hvor mye ventilasjon som kreves. Gasskokingseffektiviteten kan være lavere hvis det tas hensyn til generering av spillvarme. Spesielt på restauranter kan gasskoking øke omgivelsestemperaturen betydelig. Ikke bare kan det være nødvendig med ekstra avkjøling, men det kan være nødvendig med lufting for å lufte varme områder tilstrekkelig uten å overkjøle andre områder. Kostnader må vurderes individuelt på grunn av mange variabler i temperaturforskjeller, kjøkkenets utforming og åpenhet. Induksjonskoking ved bruk av elektrisitet kan overgå gasseffektivitet når spillvarme og ventilasjonsbehov blir kvantifisert.

Induksjonskomfyrer i industriell bruk krever ikke sikkerhetslås mellom drivstoffkilden og ventilasjonen, noe som kan være nødvendig med gassanlegg.

Design[rediger | rediger kilde]

Fra utsiden av en induksjonskomfyr: den store kobberspolen danner magnetfeltet, en kjølevifte er synlig under den, og strømforsyning og linjefilter omgir spolen. I midten av spolen er en temperatursensor dekket av hvitt termisk fett.
Ventilation slots visible. The unit has a small depth compared to the width of the stove
En induksjonstopp sett fra siden

En induksjonskomfyr overfører elektrisk energi ved induksjon fra en trådspole til et kokekar som må være ferromagnetisk. Spolen er montert under kokeplaten, og en høy frekvens (f.eks. 24 kHz) vekselstrøm føres gjennom den. Strømmen i spolen skaper et dynamisk magnetfelt. Når en elektrisk ledende gryte bringes nær kokeflaten, og grytebunnen er tykkere enn skinndybden, induserer magnetfeltet store virvelstrømmer i gryten. Virvelstrømmene strømmer gjennom den elektriske motstanden til kjelen for å produsere varme gjennom Joule-oppvarming; kjelen varmer deretter opp innholdet ved varmeledning. Kokekaret må vanligvis være laget av egnet rustfritt stål eller jern. Den økte magnetiske permeabiliteten til materialet reduserer skinndybden og konsentrerer strømmen nær overflaten av metallet, slik at den elektriske motstanden vil bli ytterligere økt. Noe energi vil bli spredt bort fra strømmen som strømmer gjennom spolens motstand. For å redusere skinneffekten og den påfølgende varmeutviklingen i spolen er den laget av litztråd, som er en bunt med mange mindre isolerte ledninger parallelt. Spolen har mange omdreininger, mens bunnen av kjelen effektivt danner én enkelt kort omdreining. Dette danner en transformator som minsker spenningen og øker strømmen. Motstandsevnen til kjelen, sett fra primærspolen, virker større. På sin side blir mesteparten av energien varme i kjelen (som er laget av jern eller stål med høy motstand), mens drivspolen forblir kjølig.

Ofte er en termostat til stede for å måle temperaturen på kjelen. Dette hjelper til med å forhindre at kjelen blir kraftig overopphetet hvis den ved et uhell blir oppvarmet tom eller kokt tørr, men kan også la induksjonskomfyren holde en måltemperatur.

Anvendelser[rediger | rediger kilde]

Induksjonsutstyr kan være en innebygd overflate, en del av en større installasjon eller en frittstående overflatenhet. Innebygde enheter har vanligvis flere elementer, tilsvarende separate brennere på en gasskomfyr. Frittstående induksjonsmoduler er vanligvis enkeltelementer, eller har noen ganger har dobbeltelementer. Alle slike elementer har et grunnleggende design: en elektromagnet som er forseglet under en varmebestandig glasskeramisk flate som enkelt kan rengjøres. Kjelen settes på den keramiske glassoverflaten og varmes opp sammen med innholdet.

I Japan er noen modeller av riskokere drevet av induksjon. I Hong Kong lister kraftselskaper[klargjør] opp en rekke modeller. Asiatiske produsenter har tatt ledelsen med å produsere rimelige kokeflater med enkel induksjon; effektive enheter med lite varmetap er fordelaktige i tettbygde byer med lite boareal per familie, slik mange asiatiske byer er. Induksjonskomfyrer brukes sjeldnere i andre deler av verden.

Induksjonskomfyrer kan være aktuelle i kommersielle restaurantkjøkken. Elektrisk matlaging sparer inn kostnadene for gassledninger, og man kan klare seg med enklere ventilasjon.[11] Ulemper for kommersiell bruk inkluderer mulige brudd på glasset, høyere startkostnader og kravet om magnetiske kokekar.

Kontroller[rediger | rediger kilde]

De ferromagnetiske egenskapene til en stålkjele konsentrerer den induserte strømmen i et tynt lag nær overflaten, noe som resulterer i en sterk varmeeffekt. I paramagnetiske materialer som aluminium trenger magnetfeltet dypere, og den induserte strømmen møter liten motstand i metallet.[12] I henhold til Lenzs lov kan effektiviteten av induksjonen i kjelen bli registrert, slik at induksjonen kan oppnås med spesielle elektroniske apparater. Minst én høyfrekvent "all-metal" komfyr er tilgjengelig, som fungerer med lavere effektivitet på kokekar av ikke-ferromagnetiske metaller.

Kokeflaten er laget av et glasskeramisk materiale som er en dårlig varmeleder, så bare litt varme går tapt gjennom bunnen av gryten. Ved normal drift forblir kokeflaten betydelig kjøligere enn med andre kokemetoder, men må fortsatt kjøles ned før den kan berøres.

Enheter kan ha en, to, tre, fire eller fem induksjonssoner, men fire (normalt i en 760 mm bred enhet) er den vanligste i USA og Europa. To spoler er vanligst i Hong Kong, og tre er vanligst i Japan. Noen har berøringsfølsomme kontroller. Noen induksjonskomfyrer har en minneinnstilling, en per element, for å kontrollere tiden som varmen brukes. Minst én produsent lager en sonefri induksjonstopp med flere induksjonsspoler. Dette gjør at opptil fem kjeler kan brukes samtidig hvor som helst på kokeflaten, ikke bare på forhåndsdefinerte soner.[13]

Små frittstående bærbare induksjonskomfyrer er relativt billige, priset fra rundt US$20 i noen markeder.

Kokekar[rediger | rediger kilde]

Kokekar kan ha et symbol som forteller at det kan brukes på en induksjonstopp.

Kokekar må være kompatible med induksjonsvarme; på de fleste komfyrmodeller kan bare jernholdig metall varmes opp. Kokekar bør ha en flat bunn siden magnetfeltet faller raskt med avstand fra overflaten. Spesielle og kostbare wokformede topper er tilgjengelige for bruk med rundbunnet wok. Induksjonskiver er metallplater som varmes opp ved induksjon og varmer opp ikke-jernholdige kjeler ved termisk kontakt, men disse er mye mindre effektive enn jernholdige kokekar.

Induksjonskompatibelt kokekar for en induksjonskokende overflate kan nesten alltid brukes på andre ovner. Noen kokekar eller emballasje er merket med symboler for å indikere kompatibilitet med induksjon, gass eller elektrisk varme. Kokeflater til induksjon fungerer godt med alle panner med høyt jernholdig metallinnhold. Støpejernspanner og jerngryter vil fungere på en induksjons-kokeplate. Kjeler av rustfritt stål vil fungere på en induksjons-kokeflate hvis bunnen av pannen er en magnetisk kvalitet av rustfritt stål. Hvis en magnet sitter godt fast i sålen på kjelen, vil den fungere på en induksjonskokende overflate. En "all-metal" komfyr vil fungere med ikke-jernholdig kokekar, men tilgjengelige modeller er begrenset.

Aluminium eller kobber alene fungerer ikke på en induksjonsovn på grunn av materialenes magnetiske og elektriske egenskaper.[14] Kokekar av aluminium og kobber er mer ledende enn stål, men skinndybden i disse materialene er større siden de ikke er magnetiske. Strømmen strømmer i et tykkere lag i metallet, møter mindre motstand og produserer dermed mindre varme. Induksjonskomfyren vil ikke fungere effektivt med slike gryter. Aluminium og kobber er imidlertid ønskelig i kokekar, siden de leder varmen bedre. På grunn av dette har 'tri-ply'-kjelene ofte en induksjons-kompatibel hud av rustfritt stål som inneholder et lag termisk ledende aluminium.

For steking trengs en panne med en bunn som er en god varmeleder for å spre varmen raskt og jevnt. Bunnen av stekepannen vil være enten en stålplate presset inn i aluminium, eller et lag rustfritt stål over aluminiumet. Den høye varmeledningsevnen til aluminiumskjeler gjør temperaturen mer jevn over kjelen. Rustfrie stekepanner med aluminiumsbunn vil ikke ha samme temperatur på sidene som en panne med sider av aluminium vil ha. Stekepanner av støpejern fungerer bra med induksjonskokeflater, men materialet er ikke en like god varmeleder som aluminium.

Når vann koker, fordeler det sirkulerende vannet varmen jevnt. For produkter som sauser er det viktig at i det minste bunnen av pannen inneholder et godt varmeledende materiale for å spre varmen jevnt. For følsomme produkter som tykke sauser er en panne med aluminium gjennomgående bedre, siden varmen strømmer opp sidene gjennom aluminiumet, slik at kokken kan varme opp sausen raskt, men jevnt.

Aluminumsfolie i en firkantet Pyrex bolle med vann, med en rift der folien har smeltet
Husholdningsfolie er mye tynnere enn skinndybden i aluminium ved frekvensene som brukes av en induksjonskomfyr. Her har folien smeltet der den ble utsatt for luften etter at damp ble dannet under den. Produsenter av kokeplater forbyr bruk av aluminiumsfolie i kontakt med en induksjonskokeflate.

Varmen som kan produseres i en gryte er en funksjon av overflatemotstanden. En høyere overflatemotstand produserer mer varme for tilsvarende strøm. Dette er en tabell som kan brukes for å rangere egnetheten til et materiale for induksjonsvarme. Overflatemotstanden i en tykk metalleder er proporsjonal med resistiviteten delt på skinndybden. Der tykkelsen er mindre enn skinndybden, kan den faktiske tykkelsen brukes til å beregne overflatemotstand.[14] Noen vanlige materialer er listet opp i denne tabellen.

Skinndybde ved 24 kHz[14]
Materiale Resistivitet
(10 −6 ohm-tommer) 		Relativ
permeabilitet 		Skinndybde (mm) Overflatemotstand,
10 −3 ohm / kvadrat
(tykt materiale) 		Overflatemotstand,
i forhold til kobber
Karbonstål 1010 9 200 0.10 2,25 56,25
Rustfritt stål 432 24,5 200 0.18 3,5 87,5
Rustfritt stål 304 29 1 2.8 0,26 6,5
Aluminium 1,12 1 0.56 0,051 1,28
Kobber 0,68 1 0.43 0,04 1

For å få samme overflateresistanse som med karbonstål ville det kreve at metallet er tynnere enn det som er praktisk for et kokekar; ved 24 kHz vil en kobberkjelebunn være 1/56 av skinndybden i karbonstål. Siden skinndybden er omvendt proporsjonal med kvadratroten av frekvensen, antyder dette at det vil være nødvendig med mye høyere frekvenser for å oppnå tilsvarende oppvarming i en kobbergryte som i en jerngryte ved 24 kHz. Slike høye frekvenser er ikke mulige med billige halvledere; i 1973 ble de silisiumstyrte likeretterne som ble brukt, begrenset til ikke mer enn 40 kHz.[14] Til og med et tynt lag kobber på bunnen av et kokekar i stål vil beskytte stålet mot magnetfeltet og gjøre det ubrukelig for en induksjonstopp.[14] Noe tilleggsvarme blir skapt av tap av hysterese i kjelen på grunn av dens ferromagnetiske natur, men dette skaper under ti prosent av den totale varmen som genereres.[15]

"All-metal"-modeller[rediger | rediger kilde]

Nye typer halvledere og spoledesign med lavt tap har gjort «all metal»-induksjonstopper mulig.

Panasonic Corporation utviklet i 2009 en forbrukerinduksjonskomfyr som bruker et magnetfelt med høyere frekvens, og en annen oscillatorkretsdesign, for å tillate bruk med ikke-jernholdige metaller.[16][17] I 2017 ga Panasonic ut en "all metal" enkeltkokeplate, rettet mot kommersielle kjøkken.[18]

Standardstørrelser[rediger | rediger kilde]

Hvor stor stekeplaten kan være begrenses ofte av kjøkkenmøblene, særlig for integrerte hvitevarer. 60 cm modulbredde har i lang tid vært vanlig standard på de fleste norske kjøkkenbenker, men de senere årene har det også blitt vanlig med 80 cm bredde. Noen nye kjøkkenbenker kan også være klargjort for 90 cm bredde.[19] Det finnes også induksjonstopper laget for 30 cm brede møbler (for eksempel til tekjøkken), og disse har som regel bare to stekeplater.[20]

Historie[rediger | rediger kilde]

Line drawing of a kettle sitting on an E-shaped iron core, with a coil of wire around the center leg of the E
Et tidlig induksjonskokepatent fra 1909 illustrerer prinsippet.Spolen av ledning S induserer et magnetfelt i den magnetiske kjernen M. Magnetfeltet passerer gjennom bunnen av kjelen A og induserer virvelstrømmer i den. I motsetning til dette konseptet bruker en moderne kokeflate elektronisk generert høyfrekvensstrøm

De første patentene er fra begynnelsen av 1900-tallet.[21] Demonstrasjonskomfyrer ble vist av Frigidaire-divisjonen av General Motors på midten av 1950-tallet[22] i Nord-Amerika. Induksjonskomfyren ble vist å varme opp en gryte med vann med en avis plassert mellom komfyren og gryten, for å demonstrere bekvemmeligheten og sikkerheten. Denne komfyren ble imidlertid aldri satt i produksjon.

Moderne implementering i USA stammer fra begynnelsen av 1970-tallet, med arbeid som ble utført ved Research & Development Center of Westinghouse Electric Corporation i Churchill Borough, nær Pittsburgh,[14] Dette arbeidet ble først lagt ut offentlig på National Association of Home Builders konferanse i 1971 i Houston, Texas, som en del av visningen av Westinghouse Consumer Products Division. [trenger referanse]Den frittstående enkeltkokeplate-serien ble kalt Cool Top Induction Range. Den brukte parallelle Delco Electronics- transistorer utviklet for elektroniske tenningssystemer til bil for å drive 25 kHz strøm.

Westinghouse bestemte seg for å lage noen hundre produksjonsenheter for å utvikle markedet. Disse ble kalt Cool Top 2 (CT2) Induction Ranges. Utviklingsarbeidet ble gjort på samme FoU-lokasjon av et team ledet av Bill Moreland og Terry Malarkey. Komfyrene ble priset til 1 500 dollar (8 260 dollar i 2017-dollar), inkludert et sett kokekar av høy kvalitet laget av Quadraply, et nytt laminat av rustfritt stål, karbonstål, aluminium og et annet lag rustfritt stål (regnet fra utsiden til innsiden).

Produksjonen foregikk fra 1973 til 1975 og stoppet, tilfeldigvis, med salg av Westinghouse Consumer Products Division til White Consolidated Industries Inc.

CT2 hadde fire "plater" på omtrent 1600 watt hver, målt ved kalorimetri. Komfyrtoppen var en Pyroceram keramisk plate omgitt av en rustfri stålramme, hvorpå fire magnetiske glidebrytere justerte fire tilsvarende potensiometer som satt under. Den designen, uten bruk av gjennomgående hull, gjorde komfyren ugjennomtrengelig for søl. Elektronikkdelen var laget av fire identiske moduler som ble avkjølt av en enkelt stille, lavhastighet-vifte med høyt dreiemoment.

I hver av elektronikkmodulene ble strømstyrken 240 V, 60 Hz omdannet til mellom 20 V og 200 V kontinuerlig variabel likestrøm av en fasestyrt ensretter. Den likestrømmen ble på sin side konvertert til 27 kHz 30 A (topp) vekselstrøm av to matriser av seks parallelle Motorola -tenningstransistorer i en halvbrokonfigurasjon som drev en serieresonant LC- oscillator, hvor induktorkomponenten var induksjons-varmebatteri og belastningen, kokepannen. Kretsdesignet, i stor grad av Ray Mackenzie, hell håndtert visse plagsomme overbelastningsproblemer.

Kontrollelektronikken inkluderte funksjoner som beskyttelse mot overopphetede kokepanner og overbelastning. Forholdsregler ble tatt for å redusere utstrålte elektriske og magnetiske felt. Det var også magnetisk paneldeteksjon.

CT2 var UL- notert og fikk godkjenning fra Federal Communications Commission (FCC). Det ble også tatt ut mange patenter. CT2 vant flere priser, inkludert Industrial Research Magazine's IR-100 1972 pris for beste produkt[23] og en sitering fra United States Steel Association. Raymond Baxter demonstrerte CT2 på BBC- serien Tomorrow's World. Han viste hvordan CT2 kunne koke gjennom en isplate.

Sears Kenmore solgte en frittstående komfyr med fire induksjonskokende overflater på midten av 1980-tallet (Model Number 103.9647910). Enheten hadde også en selvrensende stekeovn, kjøkkenur og kontrollknapper med touch control (avansert for sin tid). Enhetene var dyrere enn vanlige komfyrer.

I 2009 utviklet Panasonic en induksjonskomfyr av metall som brukte frekvenser opp til 120 kHz,[24] tre til fem ganger høyere enn andre kokeplater, for å arbeide med ikke-jernholdig metall kokekar.

Leverandører[rediger | rediger kilde]

Markedet for induksjonsovner domineres av tyske produsenter.

Bærbare kokeplater med enkel plate er blitt populære i Storbritannia, med priser så lave som £ 30. [trenger referanse]

Det europeiske markedet for induksjonskoking for hoteller, restauranter og catering blir hovedsakelig tilfredsstilt av mindre spesialiserte produsenter.

Taiwanske og japanske elektronikkselskaper er de dominerende aktørene innen induksjonskoking i Øst-Asia. Etter aggressive kampanjer fra leverandører i Hong Kong dukket det opp mange lokale merkevarer.

I USA er det fra begynnelsen av 2013 over fem dusin merker av induksjonstopper tilgjengelig.

The National Association of Home Builders anslo i 2012 at induksjonstoppeplater i USA bare hadde 4 % av salget.[25] Det globale markedet for induksjonstopper ble estimert til $ 9,16 millioner i løpet av 2015 og er beregnet til å vokse til $ 13,53 millioner innen 2022.

I april 2010 rapporterte The New York Times at "I en uavhengig undersøkelse i fjor sommer av markedsundersøkelsesfirmaet Mintel av 2000 Internett-brukere som eier apparater, sa bare 5 prosent av de spurte at de hadde en induksjonstopp. Fortsatt sa 22 prosent av menneskene Mintel spurte i forbindelse med studien i fjor sommer at deres neste komfyr ville være en induksjonstopp. "[26]

Se også[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ a b «Induction Cooking Technology Design and Assessment; M. Sweeney, J. Dols, B. Fortenbery, F. Sharp; Electric Power Research Institute (EPRI)» (PDF). Arkivert fra originalen (PDF) 10. september 2015. Besøkt 19. september 2016.  Oppgave presentert på ACEEE-sommerundersøkelsen om energieffektivitet i bygninger i 2014
  2. ^ Agbinya, Johnson I. (1. desember 2015). Wireless Power Transfer. ISBN 9788793237629. 
  3. ^ Hans Bach, Dieter Krause, Low thermal expansion glass ceramics, Springer, 2005 ISBN 3-540-24111-6 side 77, lister opp IEC, UL, kanadiske, australske og andre standarder med krav til støtmotstand
  4. ^ https://aceee.org/files/proceedings/2014/data/papers/9-702.pdf
  5. ^ «Code of Federal Regulations, Title 10, Chapter II, Subchapter D, Part 430, Subpart B, Appendix I: Uniform test method for measuring the energy consumption of conventional ranges, conventional cooking tops, conventional ovens, and microwave ovens» (PDF). Besøkt 15. september 2016. 
  6. ^ a b «Federal Register, Vol. 79 No. 232, December 3 2014, Part III, Department of Energy, Energy Conservation Program: Test Procedures for Conventional Cooking Products; Proposed Rule» (PDF). Besøkt 14. mars 2016. 
  7. ^ «Electrolux sustainability» (PDF). Arkivert fra originalen (pdf) 19. september 2016. Besøkt 19. september 2016.  «Arkivert kopi» (PDF). Archived from the original on 19. september 2016. Besøkt 28. november 2019.  Se lysbilde 57
  8. ^ Greg Sorensen (August 2009). «Improving Range-Top Efficiency with Specialized Vessels». Appliance Magazine. Arkivert fra originalen 7. juli 2011. Besøkt 7. august 2010.  «Arkivert kopi». Arkivert fra originalen 22. oktober 2014. Besøkt 28. november 2019. 
  9. ^ «Oxford-designed Flare pan uses 40 per cent less heat than conventional pans — Department of Engineering Science — University of Oxford». Arkivert fra originalen 28. september 2016. Besøkt 17. september 2016. 
  10. ^ Shopping guide to Gas & Electric Cookers, Ovens & Hobs, from Ethical Consumer . "Det lave CO 2 -valget er stort sett alltid gass, der det er tilgjengelig. Selv om gassovner og kokeplater bruker mer energi, genererer gass mindre karbondioksid per kWh. "
  11. ^ Roger Fields, Restaurant Success by the Numbers: A Money-Guy's Guide to Opening the Next Hot Spot, Random House of Canada, 2007 ISBN 1-58008-663-2, s. 144–145
  12. ^ «A comparative study of resonant inverter topologies used in induction cookers» (PDF). APEC. Seventeenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (Cat. No.02CH37335). 2. 2002. s. 1168–1174. ISBN 978-0-7803-7404-1. doi:10.1109/APEC.2002.989392. Arkivert fra originalen (PDF) 29. mai 2012. Besøkt 20. mai 2009. 
  13. ^ DeDietrich "Piano" -cooktop specifications hentet 2012 9. mai Arkivert 4. mars 2016 hos Wayback Machine. Arkivert 2014-05-02 hos Wayback Machine, dedietrich.co.uk
  14. ^ a b c d e f WCMoreland, The Induction Range: Its Performance and Its Development Problems, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. TA-9, no. 1. januar / februar 1973 side 81–86
  15. ^ Fairchild Semiconductors (juli 2000). «AN9012 Induction Heating System Topology Review» (PDF). Besøkt 20.05.2009. 
  16. ^ Fujita, Atsushi (17.–20. mai 2009). Latest developments of high-frequency series load resonant inverter type built-in cooktops for induction heated all metallic appliances. Power Electronics and Motion Control Conference, 2009. IPEMC '09. IEEE 6th International. ISBN 978-1-4244-3557-9. doi:10.1109/IPEMC.2009.5157832. Besøkt 28. mars 2013. 
  17. ^ Tanuki Soup (9. oktober 2010). «Big news for fans of induction cooktops». Chow. Arkivert fra originalen 18. februar 2013. Besøkt 28. mars 2013. 
  18. ^ «Panasonic Introduces Groundbreaking New Induction Cooktop, Providing Extraordinary Commercial Cooking Performance with All Kinds of Metal Cookware». shop.panasonic.com. Arkivert fra originalen 19. september 2018. Besøkt 28. november 2019. 
  19. ^ Slik velger du riktig induksjonstopp for ditt kjøkken - Elkjøp
  20. ^ Slik plasserer du platetoppen din riktig - Elkjøp
  21. ^ for eksempel se britisk patentsøknad GB190612333, med tittelen "Improvements in or relating to Apparatus for the Electrical Production of Heat for Cooking and other purposes", søkt av Arthur F. Berry 26. mai 1906
  22. ^ Kitchen of the Future has Glass-Dome Oven and Automatic Food Mixer, Popular Mechanics Apr 1956, side 88
  23. ^ Arkiv, hentet 2012 22. august, rdmag.com [død lenke]
  24. ^ https://www.sefa.com/panasonic-takes-induction-next-level/ "Panasonic takes induction to the next level", hentet 19. september 2018
  25. ^ Kitchen Appliance Upgrades that Shine, hentet 15. august 2012, nahb.org [død lenke]
  26. ^ Is Induction Cooking Ready to Go Mainstream?, hentet 2013 31. januar, nytimes.com

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Hentet fra «https://no.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksjonstopp&oldid=23833151»