Для нагрева испарительного куба при
дистилляции и ректификации применяют различные источники тепла (газ,
электрическая спираль, галогенные модули...). Самым эффективным и экономичным на
данный момент является индукционный нагрев. Индукционный нагрев - это
нагрев токопроводящих тел за счёт возбуждения в них электрических токов
переменным электромагнитным полем.
Индукционная
плита.
Индукционная плита — это кухонная электрическая плита, разогревающая
металлическую посуду индуцированными вихревыми токами, создаваемыми
высокочастотным магнитным полем. При работе с плитой необходимо использовать специальную посуду, изготовленную из
материала с подходящими характеристиками, который бы эффективно поглощал энергию
вихревых полей. Такими характеристиками являются удельное сопротивление и
магнитная проницаемость (влияет на глубину скин-слоя). Современные индукционные
плиты автоматически распознают пригодную посуду и только в этом случае включают
магнитное поле.
В стеклокерамических плитах с обычной
конфоркой (спиральной, ленточной или галогенной) тепло проходит следующий путь:
вначале раскаляется нагревательный элемент конфорки, затем — зона нагрева
стеклокерамического покрытия плиты, а уже от поверхности стекла нагревается дно
посуды. Индукционная технология нагрева отличается тем, что тепло возникает в
самом дне посуды. Под стеклянным покрытием плиты находится медная катушка, по
которой протекает высокочастотный электрический ток. Магнитное поле этого тока,
пронизывая дно посуды, наводит в нем электрические токи. Дно кастрюли
представляет собой не длинную проволоку, а диск, поэтому токи в нем ходят по
кругу, а не текут «по струнке». Эти крутящиеся в дне кастрюли вихревые
электрические токи и разогревают дно, а с ним и содержимое. Есть только одно
условие, которое должно в буквальном смысле «железно» соблюдаться: для того,
чтобы индукционная конфорка работала, дно посуды должно быть
выполнено из специального ферромагнитного материала, например: посуда из
нержавеющей стали с ферромагнитным дном, алюминиевая посуда с ферромагнитным
дном, чугунная посуда. А вот посуда из меди, алюминия, обычной нержавеющей
стали, жаростойкого стекла и прочих немагнитных материалов для такой плиты
бесполезна...
В
переменном магнитном поле происходит частая смена направления намагниченности
этих областей, благодаря чему в днище посуды выделяется тепло: энергия
магнитного поля переходит в тепловую. Никакой передачи тепла через
стеклокерамику при этом не происходит. Если по окончании готовки стекло и
остается теплым, то только потому, что оно нагрелось от дна кастрюли, а не
наоборот. Можно проделать интересный опыт, проложив между стеклом и посудой лист
бумаги: яичница поджарится, а бумага не сгорит.
Плюсы индукции
Благодаря наиболее короткому пути
преобразования электрической энергии в тепловую индукционные плиты обладают
рядом преимуществ по сравнению со своими конкурентками: они быстро нагреваются,
а энергии тратят меньше.
Сводная таблица
Наименование
КПД, %
Время нагрева 2 л. воды до кипения, мин
Расход энергии на нагрев 2 л. воды до кипения, кВт/час