Hvordan fungerer et induktionskomfur? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Hvordan fungerer et in...

13. februar 2013

Hvordan fungerer et induktionskomfur?

Hej Spørg om Fysik
Et induktionskomfur - kan du kort forklare hvordan det varmer, og om det er en fordel fremfor et glaskeramisk komfur.

Med venlig Hilsen
K J

Induktionspladerne virker ved et veksel-magnetfelt fra spoler under keramikpladen. Feltet overfører til bunden af kogekarret, hvor det fremkalder hvirvelstrømme i jernet, strømmen opvarmer jernpladen ved almindelig ohmsk opvarmning i pladens modstand, som så varmer gryder, pander og kedler.

Induktionskogeplade, styring midt foran

Kogeudstyret skal altså have en plade af magnetisk jern nederst ofte fastgjort til aluminium eller rustfrit stål. Opvarmningen kommer fra hvirvelstrømmene i denne magnetiske jernplade. Jernpladen stopper samtidigt feltet. Det betyder at normalt kogegrej af kobber, aluminium eller rustfrit stål ikke kan anvendes på induktionskomfurer, så for de fleste skal alt kogegrej udskiftes med nyt forholdsvis dyrt kogegrej (der er ingen speciel grund til, at det er dyrt, anden end nok for lidt konkurrence og nyhedens interesse).

Hvis jernpladen i bunden er for tynd, kan det efter litteraturen bevirke, at bunden buler efter påvirkning med store effekter.

Induktionsspole og elektronik fra induktionskogeplade

Induktionsplader fremstilles op til 3600 W. Man skal altså gå efter køkkenudstyr, som har en nogenlunde tyk jernplade i bunden, det gør dem til gengæld lidt tungere at arbejde med. Selve keramikpladen som dækker spolen bliver ikke opvarmet af magnetfeltet, men naturligvis af de varme gryder og pander, der står på den. Det betyder at sammenlignet med de øvrige elektriske opvarmningsmetoder er induktion en del mere økonomisk, idet de andre bruger energi og tid til opvarmning af masseplader eller spiralplader eller keramikplader og opvarmning af infrarøde strålingselementer. Det at mindre skal opvarmes. det gør også, at det går hurtigere. Det betyder også, at energiforbruget af induktionskomfuret er lavt og hurtigt automatisk stilles til nul, når der ikke er kogegrej stillet på komfuret.

Mange induktionskomfurer er i stand til i vid udstrækning at tilpasse feltet til området dækket af kogegrejet. Der er ikke påvist sundhedsrisiko ved feltet, som aftager meget hurtigt over pladen, og som ikke er i et specielt sundhedsfarligt frekvensområde.

Induktionsplader fremstilles på verdensplan med frekvenser imellem 20 kHz og 100 kHz. Dette svingende magnetfelt kommer fra en spole lige under keramikpladen. Sættes gryden centralt på det afmærkede felt, overholder feltet de sikkerhedsnormer, man har for sådanne felter i 30 cm afstand, men er for stort, hvis man ikke centrerer kogegrejet. Timers ophold i feltet skader ifølge litteraturen ikke DNA. Jeg kender ikke virkningen på pacemakere, men har ikke fundet nogen advarsler, der må man spørge sin læge, Det er klart, at man ikke skal stille elektriske apparater (radioer, mobiltelefoner, GPS-navigatorer) umiddelbart ved en tændt induktionsplade, fordi feltet kan blive indfanget af metaldele i sådanne apparater og ødelægge dem.

Kande til induktion, bemærk jernbunden

Da selve pladen ikke bliver særlig varm, er der normalt ikke samme ulemper som ved keramikplader med spildt fastbrændte produkter. Man kan imidlertid ødelægge pladen ved at lægge aluminiumsfolie på den tændte plade, det kan brænde sammen med keramikpladen, så det ikke kan repareres. Med hensyn til person risici findes de Schweiziske myndigheders vurdering på Induction hobs, idet det bør tilføjes, at chansen for alvorlige forbrændinger nok er mindst på et induktionskomfur.

Andre varmekilder

De almindelige opvarmningsmetoder i køkken i øvrigt er i dag keramiske plader, induktionskomfurer, masseplader (de flade runde sorte) gas og hist og her de gamle spiralplader. Forskellene er bl.a. hvor effektivt energien overføres til køkkengrejet og i en række tilfælde, hvor jævnt energien fordeles.

Gasblus

Energifordelingen klares i hovedsagen i dag ved passende tykke bunde af kobber eller aluminium på kogetøjet (som kan være aluminium eller rustfrit stål i få tilfælde jern og kobber). Bundens tykkelse er ikke speciel kritisk ved opvarmning med en gryde med vand, det kritiske er stegning og kogning af tyktflydende ting som sovs og kartoffelmos. Her kræves at bunden giver en god varmefordeling. Det er ved alle komfurtyper også ved stegning kritisk, at komfuret eller pladen er meget vandret, så det anvendte fedtstof (olie, smør mm.), ikke lander i den ene side af gryden eller stegepanden. Desuden er det også kritisk ved de fleste opvarmningstyper, at bunden på kogegrejet er plan, så der er god kontakt og så kogegrejet ikke vipper. Kontroller jeres gryder, pander mm. med en lineal på højkant på tværs af bunden, den skal helst ligge helt plant imod bunden. Bundens planhed har mindre betydning ved brug af gas. En bulet bund kan bruge op til 50 % mere energi end en plan bund på el- komfurer. Ligeledes kan en for lille gryde i forhold til en varmeplade kan betyde energispild på 20 – 25 %.

Masseplader

Masseplader

Masseplader (støbejern med varmeviklinger indeni) og spiralplader virker ved, at varmelegemet i pladen opvarmer denne, og den overfører så varmen ved kontakt, som direkte opvarmning af grydebunden. Her skal den ret tunge støbejernplade opvarmes sammen med det øvrige, tilsvarende spiralpladerne.

Keramikplader

Keramikplader virker ved, at et højtemperatur varmelegeme eller en infrarød stråler eller lampe lige under keramikpladen opvarmer bunden på køkkengrejet. De laves ofte, så de har flere zoner, dvs. det opvarmede område kan gøres større eller mindre, desuden har de ofte i modsætning til de gamle komfurer en advarsel om, at de endnu er varme. Her skal bruges energi til opvarmning af den infrarøde stråler og til dels keramikpladen ud over energien til køkkengrejet. Til gengæld synes rengøring af glaskeramiske komfurplader at være et hit. Internettet er fyldt med fabrikanternes anvisninger og råd om hvad man må og ikke samt produkter som skrabere rengøringsmidler mm, det er klart et interessant emne.

Spiralkogeplader

For alle keramiske plader og induktionsplader gælder, at man kan slå pladen i stykker, hvis noget for tungt sættes på eller genstande tabes, så de skal behandles med en rimelig omhu. Glaskeramikpladen er normalt 4-5 mm tyk, så hav ikke tunge kantede ting stående over glaskeramikplader.

Glaskeramisk kogeplade, styring i midten foran

Gaskomfur

For gas går en del af varmen udenom siderne af kogegrejet og tabes derved. Bunden af kogegrejet er ikke kritisk. Moderne gaskogesteder har automatisk tænding (elektrisk) og sikkerhedsafbryder hvis flammen blæses ud. Gassen er uden tvivl den varmekilde som er hurtigst at regulere og opnå præcist det niveau man ønsker.

Effektivitet

Rent praktisk ligger gas med en effektivitet på omkring 40-45 %, masseplader på 50-55 %, glaskeramiske plader på 60 – 65 % og induktion på mere end 75 % op til 85 %. Det eneste der slår induktionskomfuret er gode vandkogekander, som kan nå over 90 % (vandkogeren er altså den økonomiske måde at varme vand på). Økonomisk er det sådan, at hver gang ens madlavning koster 1 kr. med induktion (med nuværende priser), koster den ca. 1,4 kr. med glaskeramisk komfur og ca. 1,6 kr. med gas eller masseplader. Skal man opvarme vand med gas eller induktion er tidsforholdet ca. 1,75:1. Alene den hurtigere opvarmning betyder, at der afgives mindre varme til lokalet, og det giver altså en besparelse. Det er der naturligvis også brug for priserne på induktionsplader og kogegrej taget i betragtning, men pengene kommer hjem igen med brugen. Ser man på det beregnede CO2 udslip forholder de sig som: gas/induktion/glaskeramisk/masseplade som 1/1,25/1,65/2 dvs. her er massepladerne meget dårligere, end hvad som helst andet og glaskeramisk den næst dårligste.

Med venlig hilsen
Malte Olsen