الطهي بالحث
الطهي بالحث هو عملية طهي تستخدم التسخين الكهربائي المباشر لأواني الطهي بالحث ، بدلاً من الاعتماد على اللهب أو عناصر التسخين . يتيح الطهي بالحث الحصول على طاقة عالية وزيادة سريعة جدًا في درجة الحرارة: حيث تكون التغييرات في إعدادات الحرارة فورية. [ 1 ]
يتميز موقد الحث الكهربائي ( أو سطح الطهي الحثي ) بسطح زجاجي خزفي مقاوم للحرارة. أسفل كل موضع طهي، يوجد ملف من سلك نحاسي يمر عبره تيار كهربائي متناوب . يُحفز المجال المغناطيسي المتذبذب الناتج تيارًا كهربائيًا في القاعدة المعدنية لأواني الطهي، مما يُنتج حرارةً نتيجةً لتدفقها عبر المقاومة . عادةً، يجب أن تحتوي أواني الطهي على معدن مغناطيسي حديدي مثل الحديد الزهر أو بعض أنواع الفولاذ المقاوم للصدأ . لا تُسخن أسطح الحث عادةً أواني الطهي النحاسية أو المصنوعة من الألومنيوم لأن المجال المغناطيسي لا يُنتج تيارًا مركزًا (انظر تأثير السطح ).
يُعدّ الطهي بالحثّ من أكثر طرق الطهي كفاءةً، إذ يُنتج حرارةً أقلّ ، ويمكن تشغيله وإيقافه بسرعة. يُفضّل بعض الطهاة والمطاعم استخدام مواقد الحثّ، لأنّ إعداداتها الدقيقة تُتيح طهيًا أكثر اتساقًا وفقًا للمواصفات المطلوبة. [ 2 ] يتميّز الطهي بالحثّ بمزايا أمان مقارنةً بمواقد الغاز، ولا يُسبّب أيّ تلوث للهواء في المطبخ. كما أنّ أسطح الطهي سهلة التنظيف عادةً، لأنّ سطحها أملس ولا يسخن كثيرًا. قد تُخدش الأواني الثقيلة سطح الموقد عند جرّها عليه.
تاريخ

صدرت أولى براءات الاختراع في أوائل القرن العشرين، حيث تقدم آرثر بيري بطلب للحصول على براءة اختراع بريطانية عام 1906، وسيمون هولفيلد ببراءة اختراع ألمانية عام 1909. [ 3 ] [ 4 ] وعرضت شركة فريجيدير، التابعة لشركة جنرال موتورز، نماذج تجريبية من هذه المواقد في جولة عرض متنقلة في منتصف خمسينيات القرن العشرين. [ 5 ] وعُرض موقد الحث وهو يُسخّن إناءً من الماء مع وضع جريدة بين الموقد والإناء، لتوضيح سهولة استخدامه وأمانه. ولم يُطرح هذا الجهاز للإنتاج التجاري قط.
ظهرت التطبيقات الحديثة في أوائل سبعينيات القرن العشرين، بفضل العمل الذي أُنجز في مركز البحث والتطوير التابع لشركة وستنجهاوس إلكتريك . [ 6 ] عُرض هذا العمل لأول مرة في مؤتمر الرابطة الوطنية لبناة المنازل عام 1971 في هيوستن، تكساس، كجزء من جناح قسم منتجات وستنجهاوس الاستهلاكية. سُمّي موقد الطهي المستقل ذو الشعلة الواحدة "موقد الحث ذو السطح البارد". وقد استخدم ترانزستورات ديلكو إلكترونيكس المتوازية ، التي طُوّرت لأنظمة الإشعال الإلكترونية للسيارات، لتشغيل...تيار بتردد 25 كيلو هرتز .
قررت شركة وستنجهاوس إنتاج بضع مئات من الوحدات لتطوير السوق. أُطلق على هذه الوحدات اسم مواقد الطهي الحثية Cool Top 2 (CT2). تولى فريق بقيادة بيل مورلاند وتيري مالاركي أعمال التطوير. بلغ سعر الموقد 1500 دولار أمريكي (ما يعادل 11900 دولار أمريكي في عام 2025) ، وشمل السعر طقمًا من أواني الطهي عالية الجودة المصنوعة من Quadraply، وهي طبقة جديدة مركبة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ الكربوني، والألومنيوم، وطبقة أخرى من الفولاذ المقاوم للصدأ (من الخارج إلى الداخل). بدأ الإنتاج في عام 1973 وتوقف في عام 1975.
كان لدى CT2 أربعة "مواقد" بحجم حواليكل منها بقدرة 1600 واط . السطح عبارة عن صفيحة سيراميكية من نوع Pyroceram محاطة بإطار من الفولاذ المقاوم للصدأ، وعليها أربعة منزلقات مغناطيسية لضبط أربعة مقاومات متغيرة متقابلة أسفلها. هذا التصميم، الخالي من الثقوب، جعل الجهاز مقاومًا للانسكابات. يتكون قسم الإلكترونيات من أربع وحدات متطابقة يتم تبريدها بواسطة مروحة واحدة هادئة ومنخفضة السرعة وعالية العزم.
في كل وحدة من وحدات الإلكترونيات،240 فولت ، تم تحويل طاقة الخط المنزلي بتردد 60 هرتز إلى ما بينيتم توليد تيار مستمر متغير باستمرار بجهد 20 و200 فولت بواسطة مقوم يتم التحكم في طوره ، ثم يتم تحويله إلى27 كيلو هرتزتيار متردد 30 أمبير (ذروة) بواسطة مصفوفتين من ستة ترانزستورات إشعال سيارات موتورولا متوازية في تكوين نصف جسر، تُشغّل مذبذب LC رنيني متسلسل ، حيث كان عنصر المحث هو ملف التسخين الحثي وحمله هو مقلاة الطهي. وقد نجح تصميم الدائرة في معالجة مشاكل الحمل الزائد. [ 7 ]
تضمنت إلكترونيات التحكم وظائف مثل الحماية من ارتفاع درجة حرارة المقلاة والحمل الزائد. ووُضعت آليات لتقليل المجالات الكهربائية والمغناطيسية المُشعّة. [ 8 ] [ 9 ] كما تم توفير خاصية الكشف المغناطيسي عن المقلاة. [ 10 ]
حصل جهاز CT2 على شهادة UL وموافقة لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC)، وهما إنجازان غير مسبوقين. كما حصل على العديد من براءات الاختراع. وفاز CT2 بالعديد من الجوائز، بما في ذلك جائزة مجلة البحوث الصناعية.حصلت شركة CT2 على جائزة IR-100 لأفضل منتج لعام 1972، بالإضافة إلى شهادة تقدير من جمعية الصلب الأمريكية. وقد عرض ريموند باكستر جهاز CT2 في برنامج "عالم الغد" على قناة BBC ، حيث أوضح كيف يمكن للجهاز طهي الطعام من خلال لوح من الجليد.
باعت شركة سيرز كينمور فرنًا/موقدًا قائمًا بذاته بأربعة أسطح طهي حثية في منتصف ثمانينيات القرن الماضي (رقم الطراز 103.9647910). كما احتوى الجهاز على فرن ذاتي التنظيف ، ومؤقت مطبخ إلكتروني، وأزرار تحكم تعمل باللمس، وهي ميزات متطورة في ذلك الوقت. وكانت هذه الأجهزة أغلى ثمنًا من أسطح الطهي التقليدية.
في عام 2009، طورت شركة باناسونيك موقدًا حثيًا معدنيًا بالكامل يستخدم ترددات تصل إلى120 كيلو هرتز ، أي أعلى بثلاث إلى خمس مرات من أسطح الطهي الأخرى، للعمل مع أواني الطهي المصنوعة من المعادن غير الحديدية . [ 11 ]
نظرية


ينقل موقد الحث الطاقة الكهربائية لاسلكيًا عن طريق الحث من ملف سلكي إلى وعاء معدني. يُثبّت الملف أسفل سطح الطهي، ويتم توليد تردد لاسلكي منخفض (عادةً يمر تيار متردد (بتردد يتراوح بين 25 و50 كيلوهرتز تقريبًا ) عبر الملف. [ 1 ] يُولّد التيار في الملف مجالًا كهرومغناطيسيًا ديناميكيًا قويًا. عند تقريب وعاء موصل كهربائيًا مناسب من سطح الطهي، يُحفّز المجال المتذبذب تيارات دوامية كبيرة داخل الوعاء. يحتوي الملف على لفات عديدة، بينما يُشكّل قاع الوعاء لفة واحدة قصيرة. يُشكّل هذا محولًا يخفض الجهد ويرفع التيار. يُنتج هذا التيار الكبير المتدفق عبر قاعدة الوعاء حرارةً من خلال التسخين الجولي ؛ ثم يقوم الوعاء بدوره بتسخين محتوياته عن طريق التوصيل الحراري .
لتحقيق كفاءة عالية، يجب تقليل المقاومة الكهربائية في الملف وزيادة المقاومة الكهربائية في المقلاة للسماح بتولد معظم الحرارة في المقلاة.
عند الترددات المستخدمة عادةً في الطهي بالحث، تتدفق التيارات الكهربائية في الغالب على السطح الخارجي للموصلات ( تأثير السطح ). ويؤدي تقليل تأثير السطح في الملف إلى تقليل مقاومته والحرارة المهدرة فيه. لذلك، يُصنع الملف من سلك ليتز ، وهو عبارة عن حزمة من أسلاك معزولة صغيرة منسوجة معًا بشكل متوازٍ. يقلل سلك ليتز من تأثير السطح ومقاومة الملف، مما يحافظ على برودته. في المقابل، يؤدي ازدياد تأثير السطح في أواني الطهي إلى اقتران أكثر كفاءة، وهو أحد العوامل التي تجعل المواد الحديدية مفضلة. [ 12 ]
سمات

يوفر الطهي بالحث تسخينًا سريعًا، وكفاءة حرارية محسّنة ، وتسخينًا أكثر اتساقًا من الطهي بالتوصيل الحراري . [ 13 ] عمومًا، كلما زادت قدرة الموقد، قلّ وقت الطهي. تُقاس قدرة مواقد الحث عادةً بالطاقة المُوَصَّلة إلى المقلاة، بينما تُحدد قدرة مواقد الغاز بناءً على استهلاك الغاز، مع العلم أن الغاز أقل كفاءة بكثير. عمليًا، غالبًا ما يكون أداء التسخين في مناطق الطهي بالحث أقرب إلى أداء موقد الغاز التجاري منه إلى أداء المواقد المنزلية. عادةً ما يوجد منظم حرارة لقياس درجة حرارة المقلاة. يساعد هذا على منع المقلاة من السخونة الزائدة في حال تسخينها وهي فارغة أو غليها حتى تجف، ولكن بعض الطرازات تسمح لموقد الحث بالحفاظ على درجة حرارة مُحددة.
تُصنع أسطح مواقد الحث الحراري عادةً من السيراميك الزجاجي ذي التمدد الحراري المنخفض . يُسخّن سطح الموقد بواسطة الوعاء فقط، ولذلك لا تصل درجة حرارته عادةً إلى مستويات عالية. تتميز مواقد الحث الحراري بضعف التوصيل الحراري للسيراميك الزجاجي، مما يحدّ من انتشار الحرارة. يسهل تنظيف مواقد الحث الحراري لأن سطح الطهي مسطح وأملس، ولا يسخن عادةً بدرجة كافية لحرق الطعام المنسكب أو التصاقه. مع ذلك، فإن السطح هشّ وقد يتلف عند تعرضه لصدمة قوية، على الرغم من وجوب استيفائه معايير مقاومة الصدمات المحددة. [ 14 ]
يصدر الضجيج من مروحة التبريد الداخلية. وقد ينتج ضجيج واهتزاز صوتي ناتج عن المجال الكهرومغناطيسي (طنين أو أزيز حاد)، خاصةً عند استخدام طاقة عالية، إذا كانت أواني الطهي تحتوي على أجزاء مفكوكة أو إذا لم تكن طبقات القدر ملتصقة ببعضها جيدًا؛ أما أواني الطهي ذات الطبقات الملحومة والمثبتة بمسامير صلبة فهي أقل عرضة لإصدار هذا النوع من الضجيج. بعض المستخدمين أكثر قدرة على سماع هذا الصوت عالي التردد (أو أكثر حساسية له).
بعض تقنيات الطهي المتاحة عند الطهي على اللهب غير مناسبة. عادةً ما يُنصح الأشخاص الذين لديهم أجهزة تنظيم ضربات القلب أو غيرها من الأجهزة الطبية الإلكترونية المزروعة بتجنب مصادر المجالات المغناطيسية. قد تلتقط أجهزة الاستقبال اللاسلكية القريبة من وحدة الطهي بالحث بعض التداخل الكهرومغناطيسي .
تُهدر الطاقة الناتجة عن الطهي بالغاز في تسخين المطبخ، بينما تكون خسائر الطاقة أقل بكثير مع الطهي بالحث. ينتج عن ذلك تسخين أقل للمطبخ وتقليل كمية التهوية المطلوبة. تُعدّ مواقد الغاز مصدرًا رئيسيًا لتلوث الهواء الداخلي . [ 15 ] [ 16 ] تنخفض كفاءة الطهي بالغاز عند احتساب الحرارة المهدرة. خاصةً في المطاعم، يمكن أن يؤدي الطهي بالغاز إلى زيادة ملحوظة في درجة حرارة الهواء في مناطق محددة. قد يلزم توفير تبريد إضافي وتهوية مُقسّمة لتكييف المناطق الساخنة بشكل كافٍ دون تبريد المناطق الأخرى بشكل مفرط. في المنشآت التجارية، لا تتطلب مواقد الحث أجهزة أمان مُدمجة بين مصدر الوقود والتهوية، كما هو الحال مع أنظمة الغاز.
تحتوي بعض الوحدات على أزرار تحكم تعمل باللمس. كما تحتوي بعضها على إعدادات ذاكرة، إعداد واحد لكل عنصر، للتحكم في مدة تطبيق الحرارة. وتُصنّع إحدى الشركات على الأقل سطح طهي بالحث "بدون مناطق محددة" مزود بملفات حث متعددة. وهذا يسمح باستخدام ما يصل إلى خمسة أوانٍ في وقت واحد في أي مكان على سطح الطهي، بدلاً من أماكن محددة مسبقًا. [ 17 ]
أواني الطبخ



يجب أن تكون أواني الطهي متوافقة مع التسخين الحثي؛ وعمومًا، لا يمكن تسخين سوى المعادن الحديدية. يُفضل أن تكون أواني الطهي ذات قاعدة مسطحة لأن قوة المجال المغناطيسي (قوة التسخين) تتناقص بسرعة مع زيادة المسافة عن السطح. ( تتوفر أسطح طهي على شكل مقلاة ووك لاستخدامها مع مقالي الووك ذات القاعدة المستديرة ). أقراص التسخين الحثي عبارة عن صفائح معدنية تُسخن بالحث، وتُسخن الأواني غير الحديدية عن طريق التلامس الحراري، ولكنها أقل كفاءة بكثير من أواني الطهي الحديدية.
يمكن استخدام أواني الطهي المتوافقة مع المواقد الحثية في معظم الأحيان على أنواع المواقد الأخرى. تحمل بعض الأواني أو العبوات رموزًا تشير إلى توافقها مع المواقد الحثية والغازية والكهربائية. تعمل أسطح الطهي الحثية بكفاءة مع أي مقلاة ذات قاعدة غنية بالمعادن الحديدية. تتوافق المقالي المصنوعة من الحديد الزهر مع أي مقلاة مصنوعة من معدن أسود أو حديد. كما تتوافق المقالي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ إذا كانت قاعدتها من نوع مغناطيسي. فإذا التصق المغناطيس جيدًا بقاع المقلاة، فهي متوافقة. أما أواني الطهي غير الحديدية، فتتوافق مع المواقد المعدنية بالكامل.
يُعدّ الألومنيوم والنحاس من المواد المرغوبة في أواني الطهي، نظرًا لقدرتهما العالية على توصيل الحرارة. ولهذا السبب، غالبًا ما تحتوي المقالي ثلاثية الطبقات على طبقة خارجية من الفولاذ المقاوم للصدأ متوافقة مع المواقد الحثية، تحتوي بدورها على طبقة من الألومنيوم الموصل للحرارة.
للقلي، يجب أن تكون قاعدة المقلاة موصلة جيدة للحرارة لتوزيعها بسرعة وبشكل متساوٍ. تتكون قاعدة المقلاة إما من صفيحة فولاذية مضغوطة داخل الألومنيوم، أو من طبقة من الفولاذ المقاوم للصدأ فوق الألومنيوم. تساهم الموصلية الحرارية العالية للألومنيوم في توزيع درجة الحرارة بشكل أكثر تجانسًا في جميع أنحاء المقلاة. لا تتمتع مقالي القلي المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات القاعدة الألومنيومية بنفس درجة الحرارة على جوانبها كما هو الحال في المقالي ذات الجوانب الألومنيومية. تعمل مقالي القلي المصنوعة من الحديد الزهر بشكل جيد مع أسطح الطهي الحثية، على الرغم من أن هذه المادة ليست موصلة للحرارة بكفاءة الألومنيوم.
عند غلي الماء، يدور الماء في المقلاة، مما يوزع الحرارة ويمنع تكون بقع ساخنة. بالنسبة لمنتجات مثل الصلصات، من المهم أن تحتوي قاعدة المقلاة على الأقل على مادة موصلة جيدة للحرارة لتوزيعها بالتساوي. أما بالنسبة للمنتجات الحساسة مثل الصلصات الكثيفة، فمن الأفضل استخدام مقلاة مصنوعة بالكامل من الألومنيوم، حيث تنتقل الحرارة عبر جوانب المقلاة، مما يسخن الصلصة بالتساوي.
في الطهي بالحث، تُصنع قاعدة الوعاء المناسب عادةً من الفولاذ أو الحديد . تتميز هذه المواد المغناطيسية الحديدية بنفاذية مغناطيسية عالية ، مما يقلل بشكل كبير من عمق الاختراق ، ويركز التيار في طبقة رقيقة جدًا على سطح قاع المقلاة المعدني. هذا يجعل المقاومة الكهربائية في المقلاة عالية نسبيًا، مما يؤدي إلى تسخينها بكفاءة.

مع ذلك، بالنسبة للمعادن غير الحديدية، كالألومنيوم، يكون عمق الطبقة السطحية في الأواني مع مواقد الحث التقليدية كبيرًا جدًا، وبالتالي تكون كفاءة الموقد مع موقد الحث القياسي ضعيفة: إذ يكون التسخين المقاوم في الملف والمقلاة متقاربًا. قد يؤدي ذلك إلى تلف الموقد، الذي يكتشف ذلك ويرفض المقلاة (انظر القسم المعنون " السلامة" أدناه).
تعتمد كمية الحرارة المتولدة في وعاء على مقاومة سطحه. فكلما زادت مقاومة السطح، زادت كمية الحرارة المتولدة عند تيارات متماثلة. يُعدّ هذا مؤشرًا يُستخدم لتقييم مدى ملاءمة المادة للتسخين بالحث. تتناسب مقاومة السطح في موصل معدني سميك طرديًا مع المقاومة النوعية مقسومة على عمق الاختراق. وعندما يكون سمك الموصل أقل من عمق الاختراق، يُمكن استخدام سمكه الفعلي لحساب مقاومة السطح. [ 6 ]
| مادة |
| النفاذية النسبية | عمق الجلد (بوصة) | عمق الجلد (مم) |
|
|
|---|---|---|---|---|---|---|
| فولاذ كربوني 1010 | 0.23 | 200 | 0.004 | 0.10 | 2.25 | 56.25 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 432 | 0.622 | 200 | 0.007 | 0.18 | 3.5 | 87.5 |
| الفولاذ المقاوم للصدأ 304 | 0.74 | 1 | 0.112 | 2.8 | 0.26 | 6.5 |
| التيتانيوم | 0.41 | 1 | 0.08 | 2.0 | 0.2 | 5 |
| الألومنيوم | 0.0285 | 1 | 0.022 | 0.56 | 0.051 | 1.28 |
| نحاس | 0.00173 | 1 | 0.017 | 0.43 | 0.04 | 1 |
بالنسبة لبعض المواد، يمكن أن يكون سمك وعاء الطهي أقل من عمق الطبقة السطحية، مما يزيد من كفاءته. على سبيل المثال، يبلغ سمك أواني الطهي النموذجية المصنوعة من التيتانيوم والمخصصة للتخييم (عادةً حوالي 0.5 مم (0.020 بوصة) ) حوالي 4 مرات أقل من عمق الطبقة السطحية. بتردد 24 كيلوهرتز ، تزداد كفاءته بهذا القدر مقارنةً بالتيتانيوم السميك. عمليًا، عادةً ما تكون قطعة من رقائق الألومنيوم أرق بنحو 35 مرة من سُمك طبقة الألومنيوم، لذا فهي تسخن بكفاءة (وتنصهر بسرعة).
للحصول على نفس مقاومة السطح مع النحاس كما هو الحال مع الفولاذ الكربوني، سيتطلب ذلك أن يكون المعدن أرق مما هو عملي بالنسبة لأواني الطهي؛عند تردد 24 كيلوهرتز، يجب أن يكون عمق اختراق قاع وعاء نحاسي 1/56 من عمق اختراق الفولاذ الكربوني. وبما أن عمق الاختراق يتناسب عكسيًا مع الجذر التربيعي للتردد، فهذا يشير إلى أنه ستكون هناك حاجة إلى ترددات أعلى بكثير للحصول على تسخين مكافئ في وعاء نحاسي كما هو الحال في وعاء حديدي.٢٤ كيلوهرتز . لا يمكن تحقيق هذه الترددات العالية باستخدام أشباه الموصلات الرخيصة. في عام ١٩٧٣، كانت مقومات السيليكون المستخدمة محدودة بما لا يزيد عن٤٠ كيلوهرتز . [ ٦ ] حتى طبقة رقيقة من النحاس في قاع وعاء طهي فولاذي ستحجب الفولاذ عن المجال المغناطيسي وتجعله غير صالح للاستخدام مع موقد الحث. [ ٦ ] في المواد الحديدية، تتولد حرارة إضافية نتيجةً لفقدان الطاقة بسبب التخلف المغناطيسي ، لكن هذه الحرارة لا تمثل سوى أقل من عشرة بالمائة من إجمالي الحرارة المتولدة. [ ١٨ ]
أتاحت أنواع جديدة من أشباه الموصلات الكهربائية وتصاميم الملفات منخفضة الفقد إمكانية تصنيع موقد معدني بالكامل، يمكن استخدامه مع أي وعاء أو مقلاة معدنية حتى لو لم تكن مصممة للطهي بالحث. في عام 2009، طورت شركة باناسونيك موقدًا حثيًا للاستخدام المنزلي يستخدم مجالًا مغناطيسيًا عالي التردد.بتردد 60 كيلوهرتز أو أعلى، وتصميم دائرة مذبذب مختلف، يسمح باستخدامه مع المعادن غير الحديدية أيضًا، بما في ذلك الألومنيوم والأواني متعددة الطبقات والنحاس. [ 19 ] [ 20 ] في عام 2017، أصدرت باناسونيك وحدة سطحية معدنية بالكامل ذات شعلة واحدة، تحت اسمها التجاري "ميت-أول"، موجهة للمطابخ التجارية. [ 21 ]
كفاءة
يُعدّ الطهي بالحثّ من بين أكثر طرق الطهي كفاءةً بشكل عام. [ 22 ] تتميز مواقد الحثّ بكفاءة أعلى بكثير من مواقد الغاز ، التي تُهدر طاقة كبيرة في تسخين الهواء بدلاً من المقلاة. كما أنها قد تكون أكثر كفاءة من مواقد الطهي الكهربائية ، لأن الحثّ يُسخّن المقلاة مباشرةً بدلاً من التسخين غير المباشر عبر عنصر التسخين. [ 23 ]
في عام 2014، أجرت الجمعية الأمريكية لكفاءة الطاقة في المباني (ACEEE) دراسة صيفية حول كفاءة الطاقة في المباني، اختبرت خلالها طرق طهي مختلفة على أفران مطبخ كاملة الحجم . وكان أكبر فرق في الكفاءة بين الطهي بالحث والطهي الكهربائي عندما كانت المقلاة أصغر من حجم الموقد ، أي حجم عنصر التسخين. بالنسبة للطهي بالحث، تبلغ كفاءة تسخين الماء حوالي 76%، سواء تم الاختبار باستخدام مقلاة صغيرة أو كبيرة. أما بالنسبة لأفران الطهي الكهربائية ذات الملفات ، فتنخفض الكفاءة من أكثر من 80% للمقالي الكبيرة إلىتتراوح الكفاءة بين 40% و50% للأواني الصغيرة. أما بالنسبة للغاز، فتنخفض الكفاءة من حوالي35%–40% إلى 30%. [ 1 ]
أظهرت دراسة أجريت عام 2023 على أجهزة الطهي أن الغلايات الكهربائية هي الأكثر كفاءة في غلي الماء، تليها المواقد الحثية. ثم تأتي المواقد ذات الملفات المقاومة، والمواقد التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء؛ بينما سجلت المواقد الكهربائية أقل كفاءة. وتراوحت كفاءة المواقد الحثية بينتتراوح الكفاءة بين 54% و81% ، وذلك تبعاً لكمية الماء المراد تسخينها. ومع ذلك، كان ملف المقاومة أكثر كفاءة من الحث الحراري في طهي الطعام على نار هادئة لمدة ساعة واحدة. [ 22 ]
كفاءة نقل الطاقة، كما تُعرّفها وزارة الطاقة الأمريكية ، هي النسبة المئوية للطاقة التي يستهلكها الموقد والتي تُنقل، في نهاية دورة طهي مُحاكاة، على شكل حرارة إلى كتلة اختبار معدنية قياسية. تبدأ دورة اختبار وزارة الطاقة بدرجة حرارة كل من الكتلة وسطح الطهي عند 25 ± 5 درجة مئوية (77 ± 9 درجة فهرنهايت ) . ثم يُضبط سطح الطهي على أقصى طاقة تسخين. عندما تصل درجة حرارة كتلة الاختبار إلى 62 درجة مئوية (144 درجة فهرنهايت) فوق درجة حرارة الغرفة الأولية، تُخفّض طاقة سطح الطهي فورًا إلى 25% ± 5% من طاقتها القصوى لمدة 15 دقيقة، وبعد ذلك يتم قياس الحرارة في كتلة الاختبار. [ 24 ]
في عامي 2013 و2014، طورت وزارة الطاقة الأمريكية إجراءات اختبار جديدة تسمح بالمقارنة المباشرة لكفاءة نقل الطاقة بين أسطح الطهي وأفرانها التي تعمل بالحث، والمقاومة الكهربائية، والغاز. تستخدم هذه الإجراءات كتلة اختبار مصنوعة من الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ. بالنسبة لعناصر الطهي الكبيرة المتشابهة، تم قياس الكفاءات التالية:تتراوح النسبة بين 70.7% و73.6% ، و71.9% للملف الكهربائي، و43.9% للغاز. [ 25 ] أشارت وزارة الطاقة الأمريكية إلى أن كفاءة الحث البالغة 84%، والمذكورة في وثائق الدعم الفني السابقة، لم تُقاس في مختبرات الوزارة، بل تم الاستشهاد بها فقط من دراسة اختبار خارجية أُجريت عام 1992. [ 25 ]
تشير اختبارات الشركات المصنعة المستقلة وغيرها من الدراسات إلى أن كفاءة الطهي بالحث الكهربائي تتراوح عادةً بين 74% و77%، وقد تصل أحيانًا إلى 81% (مع العلم أن هذه الاختبارات قد تتبع إجراءات مختلفة). وللمقارنة، وتماشيًا مع نتائج وزارة الطاقة الأمريكية، تبلغ كفاءة الطهي بالغاز حوالي 40% في المتوسط. [ 26 ] [ 1 ] [ 27 ] [ 28 ]
عند المقارنة مع الغاز، فإن التكلفة النسبية للطاقة الكهربائية والغازية، وكفاءة توليد الكهرباء تؤثر على الكفاءة البيئية الإجمالية [ 29 ] وتكلفة المستخدم.
أمان
تُعزل المقلاة بسطح الطهي، والجهد الكهربائي المتولد فيها منخفض جدًا بحيث لا يُشكل خطرًا للصعق الكهربائي. يستطيع سطح الطهي اكتشاف وجود أواني الطهي من خلال مراقبة الطاقة المُوَصَّلة. وكما هو الحال مع أسطح الطهي الكهربائية الخزفية الأخرى، قد يُحدد المُصنِّع حجمًا أقصى وأدنى للمقلاة. يقوم نظام التحكم بإيقاف تشغيل عنصر التسخين إذا لم تكن هناك مقلاة أو إذا كانت صغيرة الحجم. في حال جفاف المقلاة تمامًا، قد ترتفع درجة حرارتها بشكل كبير، لذا يقوم منظم الحرارة الموجود على السطح بفصل الطاقة تلقائيًا عند استشعار ارتفاع درجة الحرارة لمنع أعطال الموقد والحرائق المحتملة.
التطبيقات
قد تكون أجهزة الطهي بالحثّ جزءًا مدمجًا من سطح الموقد، أو جزءًا من موقد الطهي، أو وحدة مستقلة. تحتوي الوحدات المدمجة ووحدات سطح الموقد عادةً على عناصر تسخين متعددة، تعادل عدد الشعلات في موقد الغاز. أما وحدات الطهي بالحثّ المستقلة، فتكون عادةً بعنصر تسخين واحد أو عنصرين. تشترك جميع هذه العناصر في مغناطيس كهربائي محكم الإغلاق أسفل صفيحة زجاجية خزفية مقاومة للحرارة . يوضع الإناء على سطح الزجاج الخزفي، فيسخن محتوياته.
برزت الشركات المصنعة الآسيوية في إنتاج أسطح الطهي أحادية المنطقة بتقنية الحث الحراري بأسعار معقولة. في اليابان ، تعمل بعض طرازات طناجر الأرز بتقنية الحث الحراري. أما في بقية أنحاء العالم، فيُستخدم هذا النوع من الطناجر بشكل أقل شيوعًا.
قد تكون أفران الحث الحراري مناسبة لمطابخ المطاعم التجارية، نظرًا لانخفاض تكاليف التركيب والتهوية ومعدات إخماد الحرائق. [ 30 ] تشمل عيوب الاستخدام التجاري احتمالية كسر سطح الطهي الزجاجي، وارتفاع التكلفة الأولية، والحاجة إلى أواني طهي مغناطيسية.
المصنعين
في الولايات المتحدة، وبحلول أوائل عام 2013، قدمت أكثر من ستين علامة تجارية أجهزة طهي تعمل بتقنية الحث، بما في ذلك الأجهزة المنزلية المدمجة والسطحية، بالإضافة إلى الأجهزة التجارية. وتقدم أكثر من عشرين علامة تجارية وحدات مدمجة للاستخدام المنزلي، بينما تقدم أكثر من عشرين علامة تجارية وحدات سطحية للاستخدام المنزلي. وقدّرت الرابطة الوطنية لبناة المنازل في عام 2012 أن مبيعات أجهزة الطهي بالحث في الولايات المتحدة لم تتجاوز 4%، مقارنةً بأجهزة الطهي التي تعمل بالغاز والكهرباء الأخرى. وقُدّرت قيمة سوق أجهزة الطهي بالحث عالميًا بـ 9.16 مليار دولار أمريكي خلال عام 2015 (ما يعادل 12.44 مليار دولار أمريكي في عام 2025 ). في أبريل 2010، ذكرت صحيفة نيويورك تايمز أنه "في استطلاع مستقل أجرته شركة أبحاث السوق مينتل عام 2009، وشمل 2000 مستخدم للإنترنت يمتلكون أجهزة منزلية، قال 5% فقط من المشاركين إن لديهم موقدًا أو سطح طهي يعمل بتقنية الحث. ومع ذلك، قال 22% ممن شملهم استطلاع مينتل في إطار دراستهم عام 2009 إن موقدهم أو سطح الطهي التالي الذي سيشترونه سيكون يعمل بتقنية الحث." [ 31 ]
انظر أيضاً
- مصباح بدون أقطاب كهربائية – مصباح تفريغ غازي يستخدم الحث لإثارة الغاز بداخله. صفحات تعرض أوصافًا موجزة لأهداف إعادة التوجيه.
- زجاج سيراميكي – مادة صلبة متعددة البلورات شفافة
- فرن الميكروويف – جهاز طهي للمطبخ
- قفل أمان – قفل لمنع الأطفال من الوصول إلى المواد الخطرة
- مؤقت – ساعة لقياس المدة الزمنية
مراجع
- 1 2 3 4 سويني، ميكا؛ دولز، جيف؛ فورتنبيري، برايان؛ شارب، فرانك (2014). تصميم وتقييم تقنية الطهي بالحث (ملف PDF) (تقرير). دراسة صيفية أجرتها ACEEE حول كفاءة الطاقة في المباني.
- ↑ "مع مواقد الحث الحراري، يكتشف الطهاة طريقًا مضمونًا للكمال" . بلومبيرغ نيوز . 2025.
- ↑ براءة اختراع بريطانية رقم 190612333A ، بيري، آرثر فرانسيس، "تحسينات في أو متعلقة بأجهزة إنتاج الحرارة الكهربائية للطهي وأغراض أخرى."، نُشرت في 25 مايو 1907، وصدرت في 25 مايو 1907، ومُسجلة باسم فرد
- ↑ "الطهي بالحث: رحلة عبر الزمن - تحديث الطهي" . 12 أكتوبر 2024. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 ديسمبر 2025 .
- ↑ "مطبخ المستقبل مزود بفرن ذي قبة زجاجية وخلاط طعام أوتوماتيكي". مجلة Popular Mechanics . أبريل 1956. ص 88.
- 1 2 3 4 5 مورلاند، دبليو سي (يناير 1973). "مقياس الحث: أدائه ومشاكل تطويره". معاملات IEEE في تطبيقات الصناعة . IA-9 (1): 81-85 . doi : 10.1109/TIA.1973.349892 .
- ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 3889090 ، ماكنزي، ريموند دبليو، "جهاز طهي بالحث الحراري"، نُشرت في 10 يونيو 1975، وصدرت في 10 يونيو 1975، ومُسجلة باسم شركة وستنجهاوس إلكتريك.
- ↑ براءة الاختراع الأمريكية رقم 4163139 ، مالاركي، تيرينس د. ومورلاند ، ويليام س.، "فصل سعوي لأوعية الطهي لأجهزة الطهي بالحث"، نُشرت في 31 يوليو 1979، وصدرت في 31 يوليو 1979، ومُسجلة باسم شركة وايت كونسوليديتد إندستريز.
- ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 3996442 ، مورلاند الثاني، ويليام سي؛ كوب، ويليام آر؛ ومالاركي ، تيرينس دي، "مجموعة ملفات تسخين بالحث لتسخين أواني الطهي"، نُشرت في 7 ديسمبر 1976، وصدرت في 7 ديسمبر 1976، ومُسجلة باسم شركة وستنجهاوس إلكتريك.
- ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 3796850 ، مورلاند، دبليو؛ مكوي، آر؛ ومالاركي ، تي، "كاشف مقلاة لوحدة طهي التسخين الحثي"، نُشرت في 12 مارس 1974، وصدرت في 12 مارس 1974، ومُسجلة باسم شركة وستنجهاوس إلكتريك.
- ↑ ديفيس، لي (27 يونيو 2016). "باناسونيك ترتقي بتقنية الحث إلى مستوى جديد" . SEFA.
- ↑ أرار، ستيف (19 يوليو 2023). "خطوط النقل ذات الفقد: مقدمة عن تأثير الجلد، قسم ما هو عمق الجلد الصغير؟" . كل شيء عن الدوائر.
- ↑ أغبينيا، جونسون آي. (2015-12-01). نقل الطاقة اللاسلكي . دار نشر ريفر. رقم ISBN 9788793237629أُرشف من المصدر الأصلي بتاريخ 21 فبراير 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 ديسمبر 2020 .
- ↑ باخ، هانز؛ كراوس، ديتر (2005). السيراميك الزجاجي ذو التمدد الحراري المنخفض ( الطبعة الثانية). برلين ؛ نيويورك: سبرينغر. ص 77. ISBN 3-540-24111-6.
- ↑ "تخلص من موقد الغاز الخاص بك" . مجلة ذا أتلانتيك . 15 أكتوبر 2020. مؤرشف من الأصل في 31 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه في 17 نوفمبر 2020 .
- ↑ "مواقد الغاز: آثارها على الصحة وجودة الهواء والحلول" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 نوفمبر 2020 .
- ↑ "مواصفات موقد DeDietrich "Piano"" (ملف PDF) . dedietrich.co.uk . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 2014-05-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 مايو 2021 .
- ↑ شركة فيرتشايلد لأشباه الموصلات (يوليو 2000). "مراجعة تصميم نظام التسخين الحثي AN9012" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 24 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2009 .
- ↑ فوجيتا، أتسوكي؛ ساداكاتا، هيديكي؛ هيروتا، إيزو؛ أوموري، هيديكي؛ ناكاوكا، موتسو (17-20 مايو 2009). أحدث التطورات في مواقد الطهي المدمجة عالية التردد من نوع العاكس الرنيني ذي الحمل التسلسلي للأجهزة المعدنية بالكامل التي تعمل بالحث . مؤتمر إلكترونيات الطاقة والتحكم في الحركة، 2009. IPEMC '09. المؤتمر الدولي السادس لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات. الصفحات 2537-2544 . doi : 10.1109/IPEMC.2009.5157832 . ISBN 978-1-4244-3557-9.
- ↑ حساء تانوكي (9 أكتوبر 2010). "خبرٌ هامٌ لعشاق مواقد الحثّ" . تشاو . مؤرشف من الأصل في 18 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه في 28 مارس 2013 .
- ↑ "باناسونيك تُطلق موقد حثّي جديد رائد، يُقدّم أداءً تجاريًا استثنائيًا في الطهي مع جميع أنواع أواني الطهي المعدنية" . shop.panasonic.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19-09-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2018 .
- 1 2 روز، هوزن ريتشي؛ مورافيكي، روبن أو. (2023). "مقارنة استهلاك الطاقة لخمسة أجهزة طهي كهربائية سطحية". كفاءة الطاقة . 16 (8). doi : 10.1007/s12053-023-10181-x . ISSN 1570-646X .
- ↑ NT، لي؛ ماثيوز، بكالوريوس؛ مع مرتبة الشرف، دبلوم عالي (24-03-2020). "أي موقد أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة - الغاز أم الكهرباء أم الحث؟" . LeafScore . تم الاسترجاع في 01-03-2025 .
- ↑ «قانون اللوائح الفيدرالية، الباب 10، الفصل الثاني، الباب الفرعي د، الجزء 430، الجزء الفرعي ب، الملحق الأول: طريقة اختبار موحدة لقياس استهلاك الطاقة للمواقد التقليدية، وأسطح الطهي التقليدية، والأفران التقليدية، وأفران الميكروويف» (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 7 أكتوبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 سبتمبر 2016 .
- ١ ٢ "السجل الفيدرالي، المجلد ٧٩، العدد ٢٣٢، ٣ ديسمبر ٢٠١٤، الجزء الثالث، وزارة الطاقة، برنامج ترشيد الطاقة: إجراءات اختبار منتجات الطهي التقليدية؛ القاعدة المقترحة" (ملف PDF) . مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ ١٥ مارس ٢٠١٦. تم الاطلاع عليه بتاريخ ١٤ مارس ٢٠١٦ .
- ↑ "استدامة إلكترولوكس" (ملف PDF) . صفحة 57. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 19-09-2016 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-09-2016 .
- ↑ غريغ سورنسن؛ ديفيد زابروفسكي (أغسطس 2009). "تحسين كفاءة الطهي على الموقد باستخدام أوانٍ متخصصة" . مجلة الأجهزة المنزلية. مؤرشف من الأصل في 7 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2010 .
- ↑ «تستخدم مقلاة Flare المصممة في أكسفورد حرارة أقل بنسبة 40% من المقالي التقليدية - قسم العلوم الهندسية - جامعة أكسفورد» . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 28 سبتمبر 2016. تم الاطلاع عليها بتاريخ 17 سبتمبر 2016 .
- ↑ دليل التسوق لأجهزة الطهي التي تعمل بالغاز والكهرباء، والأفران والمواقد، من موقع Ethical Consumer، مؤرشف بتاريخ 24-08-2014 في Wayback Machine .
- ↑ فيلدز، روجر (2007). نجاح المطاعم بالأرقام: دليل رجل المال لافتتاح المطعم الجديد الرائج . بيركلي، كاليفورنيا: دار نشر تين سبيد. الصفحات 144-145 . ISBN 1-58008-663-2.
- ↑ سيفيرسون، كيم (6 أبريل 2010). "هل أصبح الطهي بالحثّ جاهزًا للانتشار على نطاق واسع؟" . نيويورك تايمز (نُشر في 7 أبريل 2010). D.1 . تاريخ الاسترجاع: 1 أبريل 2026 .
- أجهزة المطبخ
- المكونات الكهرومغناطيسية
- التسخين بالحث
