Индукционная плита потребление электроэнергии

Индукционная плита, каково её фактическое потребление электроэнергии? Этот вопрос интересует многих потенциальных покупателей индукционных плит. Производители и продавцы в один голос уверят что потребление электрической энергии такими плитами мало, но мало, это сколько?

“Всё познаётся в сравнении.”

Последуем этому высказыванию и сравним потребление электроэнергии индукционки с электропотреблением плит других существующих видов, а для этого придётся более подробно вникнуть в тему.

indukcionnaya-plita

Содержание
  1. Потребление электроэнергии плитами различных типов
  2. Виды нагревательных элементов применяемых в электроплитах
  3. Материал конфорок
  4. Как стеклокерамика передаёт тепло
  5. Цепочка передачи тепловой энергии
  6. За счёт чего достигается снижение потребление электроэнергии с помощью индукции
  7. Сколько понадобится электроэнергии чтобы вскипятить 1 литр воды на индукционной и классической плитах
  8. Особенности приготовления вкусной пищи
  9. Работа индукционного нагревателя на мощности ниже номинальной
  10. Потребление электроэнергии при варке супа
  11. Сравнительная таблица предполагаемой мощности конфорок различного типа плит учитывающая рецептурные требования приготовления мясного супа¹
  12. Количество и стоимость израсходованной электрической энергии
  13. Как быстро окупится индукционная плита
  14. Разница стоимости резистивной и индукционных моделей

Потребление электроэнергии плитами различных типов

Прежде всего, следует чётко понимать, что принцип действия любой электронагревательной конструкции основан на потребление достаточного большого количества электроэнергии.

Другими словами, если нагреватель в пике своего нагрева потребляет 1 кВт·ч, то он и будет потреблять этот киловатт вне зависимости от его типа.

Кажется, что на констатации этого факта статью можно было бы закончить, но оказывается, снизить потребление электроэнергии всё-таки можно, а как, будет понятно чуть позже.

Виды нагревательных элементов применяемых в электроплитах

rezestivnyj-nagrevatel

  • Спирали из жаростойкого сплава с большим удельным электрическим сопротивлением, обычно нихрома (Х20Н80 и Х15Н60) или материала на основе фехрали. Обладают значительной инерционностью нагрева. Для достижения рабочей температуры потребуется около 12 секунд. Отсюда низкий КПД 47%.

hi-light

  • Гофрированные ленты из высокоомного жаростойкого сплава (Hi Light). Принципиальных отличий от спиралевидных нагревателей нет, но благодаря большей площади рабочей поверхности время разогрева почти вдвое ниже, 5 – 6 секунд.

plita-halo-light

  • Инфракрасные галогеновые трубки (Halo Light). КПД 58 – 68%. Очень быстро разогреваются (2 – 7 сек.) Недостаток один, но существенный, небольшой ресурс.
  • Индукционные катушки (Induction). КПД 90%. Здесь использован принципиально другой способ нагрева, позволяющий преобразовывать затраченную энергию в полезный эффект (нагрев), с минимальными потерями.

ustrojstvo-indukcionnoj-plity

Для продвинутых пользователей поясню, что КПД не является физической величиной и поэтому для нагревательных элементов неприменим.

Приведённые значения КПД действительны лишь для конкретных обстоятельств. В нашем случае, для нагрева посуды с помощью различных нагревателей.

Материал конфорок

Все перечисленные нагревательные элементы в своём первозданном, открытом виде, за редким исключением, в повседневной жизни не используются. Все они тем или иным образом скрыты и достаточно надёжно изолированы.

Оставим обсуждение эстетической привлекательности и удобство пользованием варочных поверхностей для других статей. Сейчас нас интересует только материал конфорок. В частности, одна из его характеристик теплопроводность (λ).

  • Чугун. 50 – 60 Вт/(м·К).
  • Сталь. От 54,4 Вт/(м·К) и ниже.
  • Стекло, стеклокерамика.  1,5 Вт/(м·К).

Как стеклокерамика передаёт тепло

Казалось бы, стеклокерамика, обладая крайне низкой теплопроводностью, должна использоваться в качестве теплоизолятора, а уж не как промежуточное звено в цепочке передачи тепловой энергии.

steklokeramika

Но никакого противоречия нет. Стеклокерамика, действительно, обладает низкой теплопроводностью, но почти прозрачна для инфракрасного излучения, хотя, потери всё же есть, 15 – 20%.

Цепочка передачи тепловой энергии

Мы всё говорим об электроэнергии, но в итоге потребителя интересует вовсе не она, а энергия направленная на полезный эффект т. е. тепловая энергия выработанная нагревателем и сохранившейся после прохождения цепочки нагреватель – продукт.

Вот эта цепочка:

Нагревательный элемент → в некоторых случаях нагрев электроизолятора → разогревание варочной поверхности, конфорки → нагрев посуды →  разогрев продукта.

При традиционном способе передачи инфракрасного излучения на каждом из этапов неизбежны потери тепловой энергии. Значительно сократив эту цепочку, можно, используя индукционный способ нагрева.

За счёт чего достигается снижение потребление электроэнергии с помощью индукции

Индукционный способ нагрева позволяет избежать потерь тепла на промежуточных этапах. Подходящая по составу и размерам посуда становится неотъемлемой частью устройства, непосредственно участвуя в преобразовании электромагнитной энергии в тепловую.

princip-dejstviya-indukcionnogo-nagreva

Хотя потребление электроэнергии в любом случае остаётся неизменным, минимизация тепловых потерь позволяет сократить время нагрева. Поясню это на популярном примере.

Сколько понадобится электроэнергии чтобы вскипятить 1 литр воды на индукционной и классической плитах

При кипячении 1 литра воды на индукционке было израсходовано 0,10984 кВт·ч. электричества. Затраченное время 3 мин. 17 сек. По действующему тарифу на электроэнергию (ноябрь 2019 г.) стоимость кипячения составила 0,45 руб.

Тот же процесс при тех же исходных данных с помощью традиционных “чугунных блинов” потребовал таких затрат: 0,16477 кВт·ч. электроэнергии, 4 мин. 56 сек. времени, денег 0,68 рубля.

Приведённые цифры не претендуют на точность. Они лишь показывают, что снизить потребление электроэнергии, а значит и трату денег, действительно можно.

Особенности приготовления вкусной пищи

Пример с кипячением рассчитан на показательный эффект. Всё-таки для кипячения воды удобнее пользоваться другими специальными устройствами, а постоянно питаться едой из серии быстрого приготовления, это на любителя.

В действительности, при приготовлении вкусной пищи фактор скорости не имеет никакого смысла. Любой продукт на каждом из этапов готовки варится, жарится столько, сколько нужно. Не дольше, но и не меньше. Неважно чем вы при этом руководствуетесь, рецептом или наработанным опытом, в любом случае приготовление по-настоящему вкусной еды, процесс небыстрый.

Есть и другая особенность. Максимальная мощность конфорки нужна далеко не всегда. Более того, при приготовлении многих блюд чаще всего нужна небольшая температура, а значит номинальную мощность нужно, как то ограничивать и вот здесь у индукции есть проблемы.

Работа индукционного нагревателя на мощности ниже номинальной

Дело в том, что индукционка не работает на мощности ниже номинальной. Что же делать, если температуру конфорки нужно понизить. Конструкторы решили эту проблему с помощью импульсно-периодического режима.

Выглядит это так:

  • Если вскипятить воду в посуде с минимальным рекомендованным диаметром дна, то при переходе на режим 60° вода будет продолжать кипеть в постоянном режиме т. е. температура продукта будет как минимум 100° .
  • Предварительно вскипячённая вода в посуде со средним или максимальным диаметром дна на режиме 90° будет периодически закипать.

Как видите, многое зависит от посуды. При работе на одном из минимальных режимов нагрева процесс термообработки может существенно отличаться  при использовании разной посуды. В достижении некоторой тепловой инерционности поможет массивная, толстостенная посуда, правда, это отрицательно скажется на экономии, но иногда это единственный выход.

Потребление электроэнергии при варке супа

myasnoj-sup

Как уже говорилось пример с кипячением воды рассчитан на впечатляющий эффект. По нему нельзя объективно судить о реальном потреблении. Поэтому давайте сравним индукционную и резистивную плиты с учётом всех особенностей термической обработки на каждом этапе готовки в реальных бытовых условиях, а для этого сварим мясной суп.

Процесс варки мясного супа можно разделить на четыре условных этапа:

  1. Первоначальное закипание воды. Вода, конечно, должна закипеть, но не слишком быстро, чтобы не вызвать сворачивание белка. Оптимальное время 20 минут.
  2. Продолжительная варка мяса. На этом этапе время варки может варьироваться в самых широких пределах от 1 до 12 часов. Для нашего примера возьмём что-то среднее, часа 4.
  3. Проваривание гарнира. После закладки гарнира в начале вода должна быстро закипеть (2 – 3 мин.), а затем нужно быстро переключиться на кипячение с минимальной интенсивностью и работать около 20 минут.
  4. Настаивание. Длится минут 10 – 15.  Предполагает остаточную тепловую инерционность нагревательного элемента и (или) посуды.

indukcionnaya-panel

Сравнительная таблица предполагаемой мощности конфорок различного типа плит учитывающая рецептурные требования приготовления мясного супа¹

ЭтапПродолжительность (мин.)Индукционный способ нагрева (Вт.)Нагрев с помощью
резистивного нагревательного
элемента (Вт.)
1201 кВт1,4 – 1,5 кВт
2240 (160)²300 – 600390 – 780
322 кВт2 кВт
20 (13)²300 – 600390 – 780
412 (8)²120 – 300160

¹ В обоих случаях использовались идентичные исходные данные. Объём 3 литра. Номинальная мощность 2 кВт. Начальная температура воды 15° C.

² Как правило, индукционные модели дешевле 500$ на малой мощности работают в циклическом режиме. Прерывистое кипение вряд ли будет способствовать улучшению вкусовых качеств, зато, сокращается время работы нагревателя.

Количество и стоимость израсходованной электрической энергии

Зная время и мощность (Вт.) нетрудно подсчитать количество потреблённой мощности (кВт·ч.) и сколько это будет стоить

Для приготовления мясного супа понадобилось:

Времени: 294 мин. или 4,9 ч.

Потребление электроэнергии: 1,78 кВт·ч на индукционной плите и 2,75 кВт·ч на резистивной.

Денег: 5,26 руб. в первом случае и 8,13 руб. во втором.

Средняя потребляемая мощность. У индукции 0,36кВт·ч. У резистивной плиты 0,56кВт·ч.

Средняя стоимость за 1 час пользования составит 1 рубль 07 копеек и 1 рубль 66 копеек соответственно. Разница 59 копеек.

Именно эта разница и является обоснованием предполагаемой окупаемости. Остаётся только выяснить, сколько для этого понадобится времени.

ehlektricheskaya-plita

Как быстро окупится индукционная плита

Многое зависит от продолжительности ежедневной работы. Чем дольше плита каждый день используется, тем быстрее она окупится, но это ещё не всё.

Как и другая техника стоимость различных моделей может значительно различаться. Сравним относительно недорогую Hansa FCIW58207 (13995 рублей) с более функциональной, но и более дорогой Electrolux EKI954901X (70490 рублей).

Среднее время работы в день (ч)Время достижения  окупаемого периода плитой Hansa FCIW58207( часов; дней; лет)Electrolux EKI954901X
(часов; дней; лет)
123720; 988; 2 года 7 месяцев119475; 4978; 13,5
211860; 494; чуть более 1 года 3 месяцев59737; 2489; 6,8
45930; 247; 7 месяцев29869; 1245; 3,4
63953;70490 16519912; 830; 2,3

Заявленный срок службы в обоих случаях 10 лет, а гарантийный срок 1 год.

Разница стоимости резистивной и индукционных моделей

Чтобы её узнать сравним две схожих по внешним признакам (отдельно стоящие, 4-х конфорочные, с одинаковой шириной и глубиной, 60 см) модели, произведённые компанией Gorenje. EC65343BX и EIT6351XPD. Первый образец оснащен Hi Light конфорками, стоит 27715 рублей. Во второй модели применяется индукционный способ нагрева. Она стоит 47990 руб. Разница более 20 тысяч рублей, точнее, 20275 рублей.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
MasterKvartira
Добавить комментарий

:) :D :( :o 8O :? 8) :lol: :x :P :oops: :cry: :evil: :twisted: :roll: :wink: :!: :?: :idea: :arrow: :| :mrgreen:
Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.