Cocinas de inducción

En una cocina de inducción, la placa calienta la base metálica del recipiente mediante un campo magnético. [1]

¿Cómo funciona una cocina Eléctrica de Inducción?

Autor: Alberto Tema Franco.

Para entender cómo funciona una cocina de inducción es necesario recordar brevemente el fenómeno de inducción magnética.

Los experimentos del Físico Y químico inglés Michael Faraday (1791-1867) en Inglaterra en 1831 y los efectuados de forma independiente por Joseph Henry en Estados Unidos, ese mismo año mostraron que es posible inducir una fuerza electromotriz (fem- voltaje inducido) en un circuito, utilizando un campo magnético variable.

Los resultados de estas evidencias experimentales sirvieron como base para enunciar una ley básica y muy importante del electromagnetismo que se conoce como La Ley de la Inducción de Faraday. Una fem (y, por lo tanto también una corriente) puede ser inducida en diferentes proceso que involucran un cambio en el flujo magnético.

En consecuencia si una corriente eléctrica de frecuencia variable genera un campo magnatico, dicho campo magnético variable induce una corriente eléctrica en un circuito cerrado; esta última a su vez, se relaciona con un campo eléctrico no conservativo.

En esencia, la cocina de inducciones un tipo de cocina de vitriocerámica, cuyo elemento principal, ubicado debajo de la zona de cocción, es una bobina plana de cobre y con una forma de espiral, por lo que se hace pasar una corriente eléctrica I de frecuencia variable (20-100kHz), la misma que genera una densidad de flujo magnético con la misma frecuencia con la que varía la corriente en la bobina [2]

La tecnología de inducción

Una placa de inducción, cuya superficie es vitrocerámica, lleva instalada una bobina por la que fluye corriente y que genera un campo magnético. Si se coloca una olla adecuada sobre la placa, se calentará mediante una corriente de Foucault. La corriente se transmite en forma de campo magnético a la base del recipiente de cocina, donde se transforma en calor. Cuando la olla colocada sobre la placa no es adecuada, casi todas las placas de inducción se desconectan automáticamente

Debido a que la bandeja (cacerola, olla, sartén, cazuela, puchero, etc…), que se asienta en la zona de cocción, está muy próxima a la precitada bobina espiral, el campo magnético, producido por esta última, será aproximadamente el mismo en toda esa región; y estará dado por la siguiente expresión.[2]

Autor: Alberto Tema Franco.

El campo magnético, no provoca interacción alguna si no está presente algún conductor eléctrico.

Los recipientes (cacerolas, ollas, sartenes, cazuelas, pucheros etc…) que se utilizan en las placas de inducción, deben estar construidos de materiales metálicos que tengan excelente conductividad eléctrica, asegurando de esta manera, que la resistencia eléctrica sea muy pequeña lo cual posibilita circulación interna de las

llamadas corrientes inducidas. Adicionalmente, estos materiales deben ser ferromagnéticos, con la finalidad de aprovechar la histéresis magnética, que es la propiedad que tienen dichos materiales de presentar oposición al cambio de densidad del flujo magnético.

Autor: Alberto Tema Franco.

Mayor eficacia energética: toda la energía es aprovechada, ya que solo se emita la energía necesaria para calentar el recipiente, no el cristal ni aquellas zonas no cubiertas por el recipiente. Esta mayor eficacia energética se hace presente por la reducción de pérdidas de trasferencia de calor por la radiación al ambiente.

Rapidez de Calentamiento: el calentamiento es más rápido y el calor e distribuye de manera más uniforme.

Mayor facilidad de limpieza: la menor temperatura de superficie de cocción la combustión de restos de alimentos, redundando en una limpieza más sencilla.

Detección automática del recipiente: el sistema electrónico de las placas de inducción incorpora la funcionalidad de programar el tiempo que se quiere tener encendida o detectar automáticamente la existencia o no del recipiente sobre la superficie de cocción, y en función de esto encenderse o apagarse, evitando consumo energético innecesarios; e inclusive,

adaptándose al tamaño del mismo, pues incorpora modernas técnicas de procesamiento de señales para logra un control eficiente de potencia.

Contaminación ambiental: al no utilizar combustibles fósiles para el calentamiento, no ocasiona un impacto severo para el medio ambiente.

Desventajas

Utensilios de cocina: solo se puede utilizar con utensilios de acero o hierro ferromagnéticos. En consecuencia, el menaje de cocina tiene que ajustarse a esta realidad estos utensilios además debe tener como base una superficie plana.

Costos: son más caras que cualquier otra cocina.

Suministro Eléctrico: la falla o el inadecuado suministro de servicio eléctrico, puede ocasionar que se detenga el proceso de cocción

Además, las personas con marcapasos cardíaco deben informarse por si el campo magnético de la placa de inducción pudiera afectar al marcapasos.

Concina de inducción vs concina de gas GLP

Poder calorífico

Equivalente calorífico energético-electricidad del GLP

Autor: Alberto Tema Franco.

E l factor de Eficiencia Energético [EF]

De acuerdo con estudio realizados por el Departamento de Energía de los EEUU determinaron que la eficiencia de diferentes tipos de cocinas es aquella que indica el la siguiente tabla.

Autor: Alberto Tema Franco.

Observando los factores de eficiencia energética para cada una de las fuentes se puede perfectamente decidir, realizando un análisis los costos, muy sencillo y que sean perfectamente comparables, cuál de ellas es económicamente más conveniente a los intereses de cada usuario.

Para este fin, supongamos un ejemplo que queremos hervir 10 litros de agua (equivalente a10 kg de agua) que se encuentra a la temperatura ambiente (25°C) entonces la cantidad de energía requerida será.[2]

Autor: Alberto Tema Franco.

Programa Nacional para la Implementación del Sistema de Cocción Eficiente

Actualmente el 91% de los hogares ecuatorianos utilizan el “Gas” (GLP) para la cocción de alimentos, lo que significó que el Gobierno Nacional gaste USD 710.949.570 en el año 2012 como subsidio, a fin de mantener congelado el precio del energético.

Gracias al cambio de la matriz energética prevista para el año 2016, el Ecuador dispondrá de energía eléctrica producida en su mayor parte por centrales de energía renovable (proyectos hidroeléctricos, parques eólicos y solares) con costos de operación bajos respecto a sus similares que usan combustibles fósiles

Una de las decisiones a implementar tomando en cuenta la disponibilidad de electricidad futura, es el incremento de la participación de la energía eléctrica en otros usos, como por ejemplo la cocción de alimentos, es así que se ha planteado el Programa el cual busca la incorporación de 3.675.992 cocinas de inducción en un período de 3 años, lo que permitirá contribuir al cambio de la matriz energética del país a través de la reducción de la demanda de GLP en el sector residencial; disminuir el gasto en subsidio al GLP, disminuir las importaciones de GLP, apoyar favorablemente a la Balanza Comercial, estimular la producción nacional de equipos y electrodomésticos de alta eficiencia; y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero que potencian el calentamiento global.[3]

¿Las empresas nacionales son suficientes para abastecer de energía eléctrica con la sustitución de las cocinas de gas por cocinas de inducción?

Requerimientos de potencia al 2017

Autor: Xavier Serrano G. Jorge Rojas E.

Concluyendo con esto una demanda de 6921.51 MW en las horas pico de demanda.

La sustitución total de cocinas de gas por eléctricas de inducción representa al menos un 36,66% de aumento en la demanda de energía eléctrica del país.

• Sustituir calefones a gas por duchas eléctricas a más de las cocinas de inducción, provoca una demanda adicional de energía del 44,9%.

• La incorporación masiva de la cocina de inducción en el Ecuador requiere de un aumento adicional de aproximadamente el 80% en la potencia requerida por el sistema nacional, lo que hace que sea necesaria la repotenciación del sistema de generación, transmisión y distribución de energía eléctrica (4300 MW hasta 2017 aproximadamente).[4]

Potencia instalada Actual y Futura en el Ecuador.

Autor: Xavier Serrano G. Jorge Rojas E.

La potencia instalada es de 8501,14 MW frente a 6921,51 de pico de demanda.[4]

BIBLIOGRAFIA:

[1]Media Markt, Disponible en : http://www.mediamarkt.es/mp/article/Cocina-de-inducci%C3%B3n,624008.html

[2] Alberto Tema Franco. Cocinas de inducción vs cocina de gas GLP, Disponible en: http://www.slideshare.net/albertama/cocina-de-induccin-versus-cocina-a-gas-glp

[3]Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, disponible en: http://www.energia.gob.ec/eficiencia-energetica-sector-residencial/

[4]Xavier Serrano G. Jorge Rojas E. Impacto de la implementación masiva de la cocina de inducción en el Sistema Eléctrico Ecuatoriano.