Płyty indukcyjne – co należy wiedzieć przed zakupem?

Płyta indukcyjna to jedno z podstawowych urządzeń elektrycznych w kuchni. Jednak dobór odpowiedniej płyty do naszych potrzeb i kuchni nie jest łatwy.

Odwiedziłem więc kilka sklepów AGD, aby zobaczyć, co mają do powiedzenia doradcy. Sklepy były cztery, ponieważ tylko tyle jest ich w moim mieście.

Najpierw dałem się „przekonywać” doradcom i wysłuchałem, co sami powiedzą mi o płytach indukcyjnych. W pierwszym sklepie temat wyczerpał się po 5 minutach, jednak w kolejnym po dwudziestu doradca nadal miał coś do powiedzenia. Tłumaczył całkiem jasno wady i zalety konkretnych płyt i objaśniał rozwiązania poszczególnych producentów, wiedząc, na czym polegają i jak działają. Trzeba jednak zauważyć, że w różnych sklepach dostałem wręcz przeciwne odpowiedzi na te same pytania. Nie jest to recenzja sklepów AGD, więc nie poruszę tutaj kwestii profesjonalizmu obsługi, a jedynie rozwieję wątpliwości co do płyt indukcyjnych.

Na co więc klient powinien zwrócić uwagę podczas zakupu i montażu płyty indukcyjnej?

Co o płycie indukcyjnej wypada wiedzieć elektrykowi?

• Zalety
• Wady
• Oddziaływanie pola elektromagnetycznego
• Budowa płyty
• Jak czyścić płytę
• Wykonanie pól grzewczych
• Zasada działania
• Popularne funkcje
• Jak dobrać płytę do instalacji elektrycznej?
• Jaki garnek do płyty indukcyjnej?
• Kto powinien podłączyć płytę

Główne zalety płyty indukcyjnej:

• Wysoka wydajność energetyczna, czyli stosunek energii pobranej z sieci elektrycznej do ciepła oddanego przez płytę – na poziomie około 90%. Dla porównania: zwykłe płyty elektryczne (ceramiczne) mają wydajność energetyczną na poziomie 60%, a kuchenki gazowe około 40-50%. Taka wydajność sprawia, że prędzej czy później zwróci nam większy od tradycyjnych rozwiązań koszt zakupu płyty.
• Bezpieczeństwo – powierzchnia płyty indukcyjnej nie nagrzewa się sama z siebie podczas gotowania. Jednak uwaga! Mimo tego płyta nagrzewa się od naczynia!
• Łatwość utrzymania czystości – ponieważ płyta nie nagrzewa się, do płyty nie przypali się nic, co wypadnie lub wychlapie się podczas gotowania.
• Szybkość gotowania – płyty zwykle potrafią rozpoznać wielkość naczynia i odpowiednio dostosować powierzchnię grzejną do tego rozmiaru. Często mają funkcję przyspieszającą nagrzewanie (tak zwany „Booster”), co skraca czas gotowania w pojedynczym naczyniu.

Główne wady:

• Wyższy koszt zakupu w porównaniu do klasycznych płyt elektrycznych.
• Konieczność stosowania specjalnych naczyń – w dalszej części artykułu dowiemy się dlaczego.
• Obecność pola elektromagnetycznego – osoby z rozrusznikami serca nie powinny zbliżać się do płyty indukcyjnej bliżej niż 30 cm podczas jej pracy. Może ona wpływać na działanie rozrusznika, co jest zagrożeniem życia!
• Nie ma jednak powodów do nadmiernych obaw – wytwarzane przez płytę pole elektromagnetyczne oddziałuje na naczynie i – pomijając właśnie urządzenia w rodzaju rozrusznika serca – nie ma wpływu na ludzki organizm. Częstotliwość, z jaką zmienia się to pole, wynosi 25-40 kHz. Pole elektromagnetyczne o takiej częstotliwości nie jest jonizujące, czyli nie niszczy struktury atomowej materii.

https://pem.itl.waw.pl/artykuły/energia-elektromagnetyczna/

Budowa płyty indukcyjnej

Każda płyta zbudowana jest z:

• Blatu, na którym znajdują się pola grzewcze,
• Cewek,
• Układu sterowania.

Wykonanie pól grzewczych

Powierzchnia blatu płyty może wykonana być ze:

Szkła ceramicznego, które jest twardsze, przez co bardziej odporne na rysowanie, ale bardziej podatne na pękanie przy uderzeniu. Oczywiście, jak na każdą powierzchnię szklaną, również na szkło ceramiczne należy garnki stawiać z wyczuciem.

Szkła hartowanego, które jest bardziej odporne na uderzenia, za to bardziej podatne na rysowanie. Skąd biorą się rysy? Często przesuwamy garnki i naczynia po płycie, co może powodować uszczerbki na powierzchni płyty. Rysy mogą powstać również od nieprawidłowego czyszczenia.

W dotyku i wyglądzie nie da się rozróżnić szkła ceramicznego od hartowanego.

Jak czyścić płytę indukcyjną?

Najlepiej to robić miękką mokrą ściereczką, powierzchnie płyt są łatwe w czyszczeniu, więc nie ma potrzeby skrobania, drapania czy szorowania. Nie wolno również używać mocnych środków chemicznych.

A czym „powierzchnię emaliowaną”?

Tajemniczo brzmiąca emalia to nic innego jak sitodruk na powierzchni szkła, czyli metoda „malowania" wzorów na płycie. Jest tylko ozdobą i nie wpływa w żaden sposób na funkcjonowanie płyty. W jednym z odwiedzonych przeze mnie sklepów AGD usłyszałem, że powierzchnia ta zwiększa wytrzymałość płyty – oczywiście nie jest to prawdą.

Powierzchnia emaliowana i zwykła płyty indukcyjnej

1. Powierzchnia emaliowana 2. Płyta indukcyjna bez emalii

Wśród płyt najczęściej do wyboru jest również wykończenie krawędzi płyty:

• ze stali nierdzewnej,
• ze szlifem ozdobnym,
• ze szlifem zwykłym,
• bez szlifu.

Montaż płyty indukcyjnej równo z blatem

Jeśli chcemy zamontować płytę zlicowaną z blatem, wtedy trzeba wybrać krawędzie bez szlifu. Do tego będzie trzeba odpowiednio wyciąć blat, jednak takie rozwiązanie bardzo dobrze się prezentuje. 

https://api.amica.com.pl/pub-storage/pubs/instrukcje/Instrukcja_Montaz_plyty_rowno_z_blatem.pdf

Typowe wymiary otworu w blacie pod płytę to 490 × 560 mm

Układ sterowania płyty indukcyjnej:

• przyciski klikane,
• slidery.

Moc płyty indukcyjnej możemy regulować na dwa sposoby: albo najpierw wybierając pole, które chcemy włączyć, a następnie za pomocą + i - ustawiając moc, lub za pomocą slidera, po którym przesuwamy palcem od 0 do wartości żądanej mocy. Ten sposób sterowania jest znacznie wygodniejszy i szybszy od klikania przyciskami.

1. Przyciskowe 2. Slider

Sterowanie od strony elektrycznej

Producenci nie zdradzają „wnętrzności” swoich płyt, jednak na rynku występują trzy rodzaje sterowania mocą: fazowe, grupowe i częstotliwościowe.

• Sterowanie fazowe polega na włączaniu napięcia w określonym momencie przebiegu sinusoidy. Regulacja polega na zmianie kąta „zapłonu” tyrystora.

Sterowanie fazowe

• Sterowanie grupowe, to odcinanie przebiegu na pewny czas, Oznacza to, że nasza płyta nie grzeje przez cały czas, gdy jest włączona, a rytmicznie włącza się i wyłącza.

• Sterowanie częstotliwościowe to zmiana częstotliwości prądu w obwodzie cewki realizowane przez falownik.

Często stosowane są kombinowane metody regulacji mocy w zależności od zadanej mocy grzania, np. równocześnie częstotliwościowe, grupowe oraz regulacja prądu.

Zasada działania płyty indukcyjnej od strony elektrycznej.

Schemat blokowy płyty indukcyjnej.

Kondensator między prostownikiem a falownikiem pełni funkcję filtra przeciwzakłóceniowego.

Współczesne płyty indukcyjne, mimo że potrzebują zasilania 400V, wykorzystują z reguły 2x230V (rzadko 3x230V), i zawierają wewnątrz 2 - 3 takie układy jak na grafice powyżej.

Napięcie sieciowe najpierw jest prostowane i filtrowane, następnie falownik zamienia prąd stały na przemienny o wysokiej częstotliwości. Robi to z tego względu, że grzanie prądem o częstotliwości 50Hz jest mało efektywne. Im szybciej zmienia się polaryzacja pola magnetycznego, tym więcej energii można przenieść i zużyć na podgrzewanie.

Bez zagłębiania się w skomplikowane wzory, w skrócie efektywność grzania, zależy od szybkości zmian strumienia, czyli częstotliwości prądu i wartości tego prądu. Również powierzchnia garnka ma znaczenie. Najlepsze – najszybciej się nagrzewają – są takie z płaskim, grubym dnem. Dlaczego płaskim? Ze względu na to, że eliminuje to szczelinę powietrzną, która znacząco osłabia strumień magnetyczny.

Z tego właśnie wzoru wynika, że moc zależy od szybkości zmian strumienia magnetycznego i prądu płynącego przez cewkę.

A jak to wytłumaczyć prościej? Płyta indukcyjna wykorzystuje zjawisko indukcji elektromagnetycznej, które polega na indukowaniu się prądu w metalowym (ferromagnetycznym — czyli przewodzącym strumień magnetyczny) obiekcie pod wpływem zmian tego strumienia. Dlatego do płyt indukcyjnych trzeba stosować odpowiednie garnki.

Popularne funkcje płyt indukcyjnych

 

Płyta indukcyjna z okapem Hob 2 Hood

Płyta indukcyjna a instalacja elektryczna.

Rozdzielmy temat na nową instalację oraz instalację, która już istnieje.

Nowa instalacja:

Jeśli jesteś na etapie wykonywania nowej instalacji elektrycznej, zastanów się już teraz nad płytą, którą chcesz mieć. Moce płyt są różne i trzeba to uwzględnić w projekcie.

Liczba pól grzewczych	Moc przyłączeniowa [kW]
1	1,5 - 2
2	3 - 7,2
3-4	3,6 - 8,8
5-6	3,6-11,1
8	7,4

 

Płyty z jednym polem grzewczym występują głównie w wersji przenośnej.

Najczęściej wybór pada na płyty z dwoma do czterech polami grzewczymi. Jeśli nie wybieramy płyty do zabudowy, zwróćmy uwagę na to, że płyty wolnostojące występują tylko z piekarnikiem.

Istniejąca instalacja

W tym przypadku trzeba dobrać płytę do instalacji z uwzględnieniem maksymalnej mocy, jaką może wytrzymać przewód. Warto rozważyć modernizację instalacji – choćby wymianę przewodu do kuchni elektrycznej na taki o większym przekroju.

Płyta indukcyjna 230 V czy 400 V?

To podstawowa informacja, jakiej będziesz potrzebował Ty jako klient i Twój elektryk, który płytę będzie podłączać. Czy do twojej kuchni doprowadzony jest dedykowany obwód do płyty indukcyjnej i piekarnika? Czy jest to obwód jednofazowy, czy trójfazowy (tzw. siła)?. Jest to bardzo ważna informacja, od której zależy maksymalna moc płyty, jaka będzie mogła być zainstalowana!

Jak poznać „na oko” jaki obwód mamy w kuchni? Najprościej po przewodzie lub gnieździe. Tak wygląda klasyczne gniazdko 230 V.

 

W przypadku siły obwód będzie zakończony puszką taką lub podobną.

Przewód 3-fazowy

Przewód jednofazowy

Najprościej rozpoznać obwody jednofazowe po tym, że są wykonane z przewodu trzyżyłowego, a obwody trójfazowe z przewodu pięciożyłowego. W przypadku nowych instalacji.

Pod żadnym pozorem nie dotykaj przewodów, ponieważ grozi to porażeniem!

Jeśli nadal nie wiesz jaki obwód masz w kuchni, wezwij elektryka, a ten szybko rozwieje Twoje wątpliwości.

Jaka moc będzie odpowiednia dla instalacji jednofazowej?

3x2,5mm²

Obciążalność długotrwała przewodu (Idd) 3x2,5 ułożonego pod tynkiem to 19,5 A. Ponieważ w sieci mamy napięcie 230V, oznacza to że można go obciążyć bez pogorszenia parametrów mocą 4,4 kW (230V x 19,5 A = 4,4 kW).
Warto jednak zaznaczyć, że każdy przewód powinien mieć jednak zapas mocy.

To jednak nie wszystko: przewód o przekroju 2,5mm² zabezpieczamy wyłącznikiem B16, co oznacza, że dostępna moc to już tylko 3,5 kW (te wartości biorą się z wzoru P= U*I*cosφ)

3x4mm²

Idd przewodu ułożonego pod tynkiem to 27A
230V x 27A = 6,2kW
Przewód ten powinien być zabezpieczony wyłącznikiem B25, co daje dostępną moc na poziomie 5,46 kW.

3x6mm²

Idd przewodu ułożonego pod tynkiem to 34
230V x 34A x = 7,8kW
Przewód ten powinien być zabezpieczony wyłącznikiem B32, co daje dostępną moc na poziomie 6,9kW.

Do przykładowej płyty indukcyjnej WHIRLPOOL WL S8560 AL

o maksymalnej mocy 7200W, według informacji podanych ze strony Media Expert. Musimy zastosować przewód 3x6mm2, jeśli mamy zasilanie jednofazowe. Dla tej samej płyty, przy instalacji trójfazowej wystarczy przewód 5x2,5mm²

Co do zasady: przy instalacji jednofazowej (230V) stosujemy przewód minimum 3x 4mm².

A tak wygląda przewód od płyty przystosowanej do zasilania jednofazowego.

Instalacja trójfazowa 400 V.

Obciążalność przewodu 5x2,5mm² to 18,5 A
Zabezpieczenie B16
2 x 230 V x 16A x 0,95 = 7kW

Idd przewodu 5x4mm² to 24A
Zabezpieczenie B20
2x 230 V x 20A x 0,95 = 8,7kW

Idd przewodu 5x6mm² to 31A
Zabezpieczenie to B25
2x 230 V x 25A x 0,95 = 10,9 kW

Takie wartości w zupełności wystarczają dla wszystkich dostępnych na rynku płyt.
(Uwaga: producenci płyt nie podają współczynnika mocy, więc przyjmuję do obliczeń cos φ = 0,95).

Jak zablokować moc płyty indukcyjnej?

Wiele płyt ma możliwość blokowania maksymalnej mocy, co daje nam możliwość kupienia mocniejszej płyty, a w przyszłości modernizację instalacji elektrycznej i co za tym idzie, odblokowanie pełnej mocy.

Proces zablokowania mocy płyty indukcyjnej jest zależny od producenta. Najczęściej wykonamy to poprzez sekwencję przyciskania odpowiednich przycisków na płycie. Szczegółowe informacje o tym, jak to zrobić znajdziemy w instrukcji danej płyty.

Płyty 2x230V wykonane są w układzie 2L + 2N + PE, co to oznacza, wielu elektryków i instalatorów uważa, że pozostała trzecia faza zostaje na piekarnik czy okap. To nieprawda, bo:

Po pierwsze: zgodnie z normą N SEP-E-003 każdy odbiornik o mocy powyżej 2kW powinien być zasilany z osobnego obwodu.

Po drugie: w przypadku płyty indukcyjnej obowiązkowo stosujemy jeden z przewodów fazowych jako neutralny.

Przykład obliczeń:

Płyta AEG IKB64410FB
Moc 7200W
Zasilanie 2N + 2L 2 x 230 V

W przewodach fazowych popłynie prąd 16,47A (w rzeczywistości trochę więcej, dlatego że producenci płyt nie podają współczynnika mocy. Przyjmuję do obliczeń cos φ = 0,95).

I= P / U * cos φ

Zgodnie z powyższymi obliczeniami o obciążalności długotrwałej należałoby zastosować przewód 5x4mm². (Idd = 24A)

A przewód N? W nim też płynie prąd!

Nie jest to 2 x 16,47A ze względu na przesunięcie kątowe faz o 120 stopni. Prąd przewodu neutralnego można obliczyć za pomocą liczb zespolonych, co przekracza tematykę tego artykułu. Graficznie można to zaprezentować następująco (dodawanie wektorów).

W przewodzie neutralnym popłynie więc prąd 19A. (Idd = 24A). Gdy podłączymy do tego obwodu dodatkowo piekarnik, może dojść do sytuacji przeciążenia przewodu neutralnego, co grozi pożarem – ponieważ przewód ten nie jest zabezpieczony, zabezpiecza się tylko przewody fazowe. Dlatego należy stosować dwa przewody neutralne lub dobrać przewód z większym zapasem.

Ale obciążalność to nie wszystko!

Drugim ważnym warunkiem, często pomijanym, jest dopuszczalny spadek napięcia, który wynosi 3% od rozdzielnicy do końcowego urządzenia.

Rozważmy dwa przypadki dla jednej płyty

Zasilanie 5x4mm2

Długość przewodu zasilającego [m]	Przekrój przewodu [mm2]	Spadek napięcia [%]
10	4	0,4
20	4	0,8
30	4	1,2
60	4	2,4

 

Długość przewodu zasilającego [m]	Przekrój przewodu [mm2]	Spadek napięcia [%]
10	6	0,8
20	6	1,6
30	6	2,4
40	6	2,7

 

Dla przewodu 5x4mm² i obciążenia 7,2 kW maksymalna długość przewodu zasilającego to 88m.

Dla przewodu 3x6mm² i tego samego obciążenia elektrycznego maksymalna długość to 44m.

Jaki garnek do płyty indukcyjnej?

Odpowiedź na to pytanie znajdziemy w instrukcji obsługi płyty indukcyjnej. Praktycznie wszystkie płyty obsługują takie same rodzaje naczyń. 

 

Kto powinien zainstalować płytę indukcyjną

Podłączenia płyty indukcyjnej, powinien dokonać elektryk z ważnymi uprawnieniami, który po zakończeniu montażu podpisze i podbije kartę gwarancyjną. Trzeba o tym pamiętać, bo samodzielny montaż oznacza z reguły automatyczną utratę gwarancji producenta.

W przypadku płyt podłączanych bezpośrednio do gniazdka oczywiście możemy to zrobić samemu.