Стеклокерамика и нагревательные элементы, применяемые в варочных панелях

Стеклокерамика и нагревательные элементы, применяемые в варочных панелях

Относительно недавнее по сравнению с Западной Европой появление стеклокерамики на отечественном рынке и последующее ее быстрое распространение породили массу слухов, зачастую не имеющих отношения к действительности. На самом деле для грамотного выбора и использования стеклокерамики достаточно небольшого объема сведений, приведенных в данной статье.

Типичная стеклокерамическая варочная панель с нагревательными элементами HiLight

При выборе новой современной рабочей поверхности большинство потенциальных покупателей в первую очередь обращают внимание на то, что, в отличие от другой бытовой техники, почти все варочные панели внешне практически идентичны. Это связано с тем, что верхний лист особого, чаще всего черного материала, который, собственно, и называется стеклокерамикой, выпускают всего две компании в мире - Schott в Германии (торговая марка Ceran) и Corning в США и Франции (торговая марка EuroCera и «k»).

В нашем регионе в основном предлагаются приборы со стеклокерамическими панелями Ceran, которые крайне положительно зарекомендовали себя на рынке. Таким образом, производители бытовой техники лишь заказывают необходимые им материалы на этих заводах. Это означает, что качество и свойства верхнего стеклокерамического листа одинаковы у всех брендов, различия же обусловлены используемыми нагревательными элементами, схемотехникой и другой внутренней электронной начинкой.

Сам стеклокерамический лист изготовлен в основном из природного сырья, такого как, например, кварцевый песок. Производство в упрощенном виде представляет собой следующий процесс: из смеси исходных материалов выплавляют стекломассу, которая поступает в печь для обжига.

Первые этапы производственного процесса

Впоследствии из нее формируется стеклянная лента, разрезаемая на заготовки по необходимым заказчику размерам. Затем на лист наносятся логотип и так называемый декор, после чего основа керамизируется, и в результате на свет появляется стеклокерамическая панель.

Заключительные этапы производственного процесса

В большинстве случаев потребитель видит ее в черном исполнении, однако ряд производителей предлагают белые, цветные и даже зеркальные панели. Одной из последних новинок фабрики Schott является прозрачная стеклокерамика, открывающая новые возможности для дизайнеров бытовых приборов.

Прозрачная стеклокерамика

Свойства

Основными преимуществами стеклокерамики, которые позволяют использовать ее в варочных панелях, являются легкость чистки, эстетичность, безопасность, экономичность и долговечность. Это достигается за счет таких свойств, как жаростойкость и устойчивость к резким перепадам температуры, вплоть до 750 °C (это позволяет не бояться даже попадания кубиков льда на разогретые конфорки). Кроме того, материал обладает очень низким коэффициентом теплового расширения, что практически полностью исключает растрескивание из-за изменения геометрических размеров.

Помимо этого стеклокерамика крайне стойка к регулярным механическим воздействиям, в том числе случайным ударам кастрюль и сковородок. Так, поверхности Ceran выдерживают статическую нагрузку вплоть до 25 кг/кв. см, ударную - эквивалентную падению кастрюли весом 1,8 кг с высоты 50 см. Однако при соударении тяжелого предмета и края панели могут появляться небольшие сколы; в ряде моделей данная проблема решается металлической окантовкой, которая может иметь различный цвет.

Стеклокерамическая панель в металлической окантовке

Еще одним уникальным свойством стеклокерамики является то, что благодаря низкой поперечной теплопроводности во время нагрева посуды соседние с варочными зонами области остаются относительно прохладными. Это существенно снижает вероятность получения случайных ожогов и позволяет мгновенно вытереть выкипевшую воду или бульон, не боясь поджечь полотенце. Также, поскольку нагрев идет только там, где это необходимо, значительно повышается энергоэффективность, появляется возможность использовать сенсорные элементы управления, что было бы невозможно при применении традиционных материалов, таких как, например, сталь. Кроме того, в качестве дополнительной меры безопасности производители предусматривают индикаторы остаточного тепла, которые позволяют предотвратить прикосновение к еще горячим участкам панели.

Варочная панель с интегрированным LCD-экраном

Однако стеклокерамика выдвигает определенные требования к используемой утвари, в первую очередь к ее дну - оно должно быть плоским, по возможности гладким и достаточно толстым, чтобы равномерно распределять тепло (идеальная толщина составляет 2-3 мм для эмалированной посуды и 4-6 мм для нержавеющей). Стеклянные емкости плохо подходят для стеклокерамики из-за относительно низкой теплопроводности, также не рекомендуется использовать кастрюли и сковороды с медным и алюминиевым дном, поскольку в ряде случаев они могут оставить трудноудаляемые частицы металла на поверхности. Это не повлияет на качество работы панели, но может ухудшить ее внешний вид.

Уход

Практически единственной серьезной опасностью для стеклокерамики, которая может возникать повседневно, являются так называемые сахарные сколы - результат впекания сахара. Они не влияют на работу панели, однако могут испортить ее поверхность, и, кроме того, их практически нельзя удалить в домашних условиях. Это значит, что всеми любимое варенье и компоты нужно будет готовить с особой аккуратностью.

В целом, для того чтобы продлить срок службы панели и сохранить привлекательный внешний вид, достаточно правильно за ней ухаживать. В первую очередь необходимо удалять всю грязь с варочной панели, причем желательно делать это непосредственно после готовки, как только гаснут датчики остаточного тепла. Для этого достаточно нанести несколько капель неабразивного моющего средства и вымыть панель бумажным кухонным полотенцем или чистой тканью.

Специальный скребок для очистки стеклокерамических панелей

От трудноудалимых пятен можно избавляться с помощью скребков и губок, специально предназначенных для стеклокерамики. При этом категорически запрещено применение жестких губок (грубая сторона обычной кухонной губки) и абразивных чистящих средств. Также не подходит агрессивная бытовая химия, используемая, например, для чистки духовых шкафов. Список сертифицированных средств можно узнать на сайте Schott.

Элементы нагрева

В современных приборах используется три вида нагревательных элементов (НЭ): быстрый нагрев (HiLight), галоген (HaloLight) и индукционный (Induction). Разберемся, какими недостатками и преимуществами они обладают.

HiLight

Этот тип НЭ является наиболее дешевым и распространенным в современных варочных поверхностях. Он представляет собой гофрированные металлические ленты, разогревающиеся при протекании электрического тока. Они обеспечивают достаточно быстрый набор температуры, однако подводимая к посуде энергия регулируется скважностью включения НЭ, поскольку он работает только на полной мощности. Это означает, что, в отличие от газовых конфорок, где еда может готовиться на постоянном «малом» огне, в стеклокерамике с HiLight НЭ периодически включается на определенный промежуток времени, причем чем меньше необходимая для готовки температура, тем короче будут эти промежутки.

Внешний вид работающих нагревательных элементов HiLight

Эта особенность отчасти нивелируется значительной инерционностью нагрева и массивной посудой. К недостаткам HiLight можно отнести высокую температуру варочной поверхности (прикосновение к разогретой конфорке приведет к серьезным ожогам), а также сложность в очистке: при неаккуратном использовании загрязнения могут пригорать и их приходится удалять специальными скребками.

HaloLight

Менее распространены НЭ HaloLight,  представляющие собой, по сути,  галогеновые лампы. Они, в сравнении с HiLight, обеспечивают более быстрый нагрев и остывание, однако при этом имеют один существенный минус - ограниченный ресурс, заметно меньший, чем у других НЭ. Кроме того, недостатки HiLight в полной мере свойственны и «галогену», поэтому производители предпочитают иные виды нагрева в своих приборах, и сейчас найти галогеновую варочную панель очень непросто. Некоторые бренды, такие как, например, Miele, и вовсе отказываются от них.

Галогеновый (снизу) и HiLight (сверху) нагревательные элементы

Индукционный нагрев

Наиболее технологичный и дорогой вид НЭ - индукционный, при котором нагрев посуды осуществляется с помощью электромагнитного поля, создаваемого своего рода трансформатором. Его первичной обмоткой является расположенная под стеклокерамической поверхностью индукционная катушка, вторичной обмоткой - находящаяся на варочной панели сковорода или кастрюля, в дне которой возникают вихревые токи, обеспечивающие повышение температуры.

Рисунок к одному из первых патентов индукционного нагрева посуды (1909 год). Катушка из проводов S создает магнитное поле в сердечнике М, индуцирующее токи в дне чайника A

Таким образом, без посуды нагрев просто не будет протекать, а при ее наличии - только там, где она находится. При этом разогревается только посуда, от которой, в свою очередь, нагревается сама панель. Это существенно снижает вероятность получения ожога, уменьшает трудоемкость очистки поверхности, поскольку загрязнения не впекаются в стеклокерамику. Нужно отметить, что бояться электромагнитного воздействия на организм не стоит - излучение индукционной панели меньше, чем у бытового фена для волос.

Существенным преимуществом индукционного НЭ является быстрый набор температуры, даже по сравнению с газовыми конфорками. При этом достигаются высокая точность регулировки температуры и крайне низкая инерционность, достижимая только на газовых варочных панелях. Еще одной приятной функцией является режим кратковременного повышения мощности конфорки (так называемый booster или power, интенсивный нагрев) - он позволяет моментально разогреть сковороду, вскипятить воду буквально за несколько минут.

Внешний вид индукционной катушки современной варочной поверхности

В рекламных буклетах фирмы Bosch приводятся следующие данные: для нагрева 1 литра воды до температуры 100 °C для разных типов варочных поверхностей потребуется:

Индукция - 3:16 мин и 134 Вт·ч
Газовая плита - 4:50 мин и 258 Вт·ч
Керамика - 7:28 мин и 178 Вт·ч
Чугунная конфорка - 7:40 мин и 241 Вт·ч

Несмотря на преимущества, индукционные панели имеют и ряд недостатков, к коим относятся высокая цена и необходимость выбора подходящей посуды с ферромагнитным дном из чугуна или стали. Кастрюли из стекла, меди и алюминия, а также множество современных антипригарных сковородок не обладают таким свойством и не могут использоваться совместно с индукционным нагревательным элементом.

Один из вариантов пиктограммы "индукция"

При покупке посуды следует помнить, что, как правило, пригодные для индукционных конфорок принадлежности помечаются специальной пиктограммой. Проверить же имеющуюся дома кухонную утварь довольно просто - достаточно поднести к дну магнит, и если он прилипнет, то эту посуду можно смело использовать.