Оценка эффективности индукционной плиты ПЭИ-4

Эффективность работы предприятий питания во многом определяет их техническая оснащенность. Поэтому рынок технологического оборудования для этой отрасли интенсивно развивается, что приводит к появлению интересных новинок. К ним можно отнести индукционные плиты.

Профессиональные индукционные кухонные плиты входят в группу универсального теплового оборудования для предприятий питания и позволяют осуществлять практически все виды тепловой обработки – варку, жарку, тушение, припускание, пассирование и др.

Первая индукционная плита появилась в США еще в 1971 г., а с 1973 г. началось ее серийное производство, В Европе индукционные плиты стали производить в 1987 году. Но по ряду причин в тот период времени данное оборудование не нашло широкого применения. Прежде всего, к таким причинам можно отнести высокую стоимость и настороженное отношение потребителей к новому принципу нагрева.

Однако в последнее время эта ситуация меняется. Индукционные плиты становятся все более популярными на предприятиях питания в силу своих неопровержимых достоинств по сравнению с традиционными электрическими и газовыми кухонными плитами. Так, в США и странах Европы индукционные плиты активно внедряются на предприятиях бюджетного сегмента сферы общественного питания. Широкое распространение они получили и на рынке Восточной Азии, особенно в качестве индукционных воков.

Главные достоинства индукционных плит связаны с принципом нагрева, который основан на использовании энергии высокочастотного электромагнитного поля, генерируемого медной катушкой. В наплитной посуде, установленной в зоне действия такого электромагнитного поля и изготовленной из ферромагнитного материала, электрически бесконтактным путем возникают вихревые токи, что приводит к ее быстрому нагреву за счет электросопротивления. При этом существенно снижаются потери затрачиваемой энергии на нагрев оборудования и в окружающую среду по сравнению с традиционными плитами. В результате к.п.д. индукционных плит достигает 90 % в отличие от электрических и газовых плит, к.п.д. которых находится в пределах 50–60 %.

Спрос на индукционные плиты привел к увеличению предложений этой продукции от различных производителей. Их выпуск активно налаживается и в России. Так, предприятие ООО «Челябторгтехника-С» освоило выпуск 2- и 4-конфорочных индукционных плит моделей ПЭИ-2 и ПЭИ-4.

Плиты ПЭИ-2 и ПЭИ-4 оснащены стеклокерамическими конфорками и имеют современный внешний вид. Режимы работы каждой конфорки устанавливаются с помощью пульта управления, состоящего из цифрового дисплея, сенсорных кнопок и плавного регулятора для точной установки необходимой температуры или мощности конфорки.

С целью сравнительной оценки эффективности индукционной и электрической плит нами проведены эксперименты по сравнению энергозатрат при их работе в аналогичных условиях.

Для проведения экспериментов были выбраны 4-конфорочная индукционная плита модели ПЭИ-4 производства ООО «Челябторг-техника-С» и распространенная модель 4-конфорочной электроплиты Аbat ЭП4-П производства ОАО «Чувашторгтехника» со схожими техническими характеристиками (табл. 1).

В качестве наплитной посуды использовали наплитные котлы из нержавеющей стали с ферромагнитными свойствами емкостью 5 л.

Серия экспериментов состояла из 2-х этапов:

• 1    этап – доведение до кипения воды объемом 2 л с начальной температурой 21 °С при мощности конфорок 3 кВт. Замерялось время интенсивного закипания воды на плитах ПЭИ-4 и ЭП-4П.

• 2    этап – поддержание слабого кипения в течение 15 мин.

Расчет энергозатрат на выполнение 1 и 2 этапов эксперимента осуществляли по формуле wk = РУСТ • t , кВт ч; (1) где WК – расход электроэнергии конфоркой, кВт·ч; РУСТ – установочная мощность конфорки, кВт; Т – время работы конфорки, ч.

По формуле (1) также определяли затраты электроэнергии на разогрев плиты ЭП-4П.

Ориентировочный годовой расход электроэнергии плит при работе всех 4-х конфорок определяли по формуле

W_r = W_K . n . T_P . Г Т , кВт^ч, (2) где W Г – годовой расход электроэнергии, кВт·ч; n – количество конфорок, равное 4; Т Р – время работы плиты в день, ч; Т Р = 7 ч; D _Г – количество рабочих дней в году, D Г = 312.

Результаты расчетов представлены в табл. 2.

При работе традиционных электрических и газовых плит значительная часть вырабатываемого тепла теряется в окружающую среду через ограждение корпуса, свободную по- верхность конфорок, факел открытого пламени, а также через боковые поверхности и крышки наплитной посуды.

В индукционных плитах эти потери происходят только через боковые поверхности и крышки наплитной посуды.

Теплопритоки от работы оборудования приводят к повышению температуры в горячем цехе и ухудшению условий труда. Для оценки затрат на удаление теплопритоков воспользуемся методом мощности оборудования и нормативом VDI 20.52, часто применяемым при проектировании вентиляции в производственных цехах предприятий питания. Документ включает в себя таблицы, которые приводят удельные количества явной и скрытой теплоты, выделяемой различными видами оборудования в помещение на 1 кВт подведенной к технологическому оборудованию мощности. Пользуясь этими данными, определили необходимый расход удаляемого воздуха на 1 кВт мощности оборудования (табл. 3).

Как видно из табл. 3, расход удаляемого воздуха при работе индукционной плиты более чем на 50 % ниже по сравнению с традиционными электрическими и газовыми плитами.

Заключение

Проведенный анализ показал, что индукционные плиты ПЭИ-2 и ПЭИ-4 производства ООО «Челябторгтехника-С» соответствуют всем требованиям, предъявляемым к оборудованию данного типа.

В течение 1,5 лет выпуска этих плит предприятие не получило каких-либо серьезных рекламаций от потребителей, что свидетельствует о надежности данного оборудования.

Таблица 1

№ п/п	Основные технические характеристики	ПЭИ-4	ЭП-4П
1	Номинальное напряжение, В	380	380
2	Мощность одной конфорки	3.5	3,0
3	Уровни регулировки мощности	1–10	1; 2\3; 1\3
4	Площадь рабочих поверхностей конфорки, м2	0,54	0,5
5	Время разогрева конфорки, мин	–	Не более 30
	Габаритные размеры, мм
6	– длина	850	1050
	– ширина	810	850
	– высота	860	860
7	Масса плиты не более, кг	48	120

Таблица 2

№ п/п	Показатели	Модель плиты
		ПЭИ-4	ЭП-4П
1 этап.
1	Время разогрева конфорки, ч	–	0,43
2	Мощность конфорки, кВт	3	3
3	Время разогрева воды до кипения, ч	0,09	0,58
4	Расход электроэнергии на разогрев конфорки, кВт·ч	–	1,29
5	Расход электроэнергии на разогрев воды до кипения, кВт·ч	0,27	1,77
6	Полный расход электроэнергии на разогрев воды до кипения, кВт·ч	0,27	2,06
2 этап
7	Время поддержания слабого кипения, ч	0,25	0,25
8	Расход энергии на поддержание слабого кипения, кВт·ч	0,18	0,17
Общие результаты экспериментов
9	Общие затраты электроэнергии на выполнение 1 и 2 этапов, кВт·ч	0,45	3,23*
10	Затраты электроэнергии на 1 плиту в год при полной загрузке конфорок, кВт·ч	4 717,44	18 557,76**
11	Стоимость затрат электроэнергии в год при цене за 1 кВт·ч = 3,6 руб.	16 982,78	66 807,94
12	Годовая экономия средств, руб.	49 825,16	–

Примечание:

* С учетом затрат электроэнергии на разогрев конфорки;

** с учетом затрат энергии на 1 разогрев плиты в течение дня.

Таблица 3

№ п/п	Оборудование	Расход удаляемого воздуха (куб. м/ч) на 1кВт мощности
		электричество	газ
1	Электрическая 4-конфорочная плита	161	176
2	4-конфорочная индукционная плита	101	–

Кисимов Б.М., Чаплинский В.В., Шалагина Ю.А.

Оценка эффективности индукционной плиты ПЭИ-4

По результатам проведенных экспериментов годовое энергопотребление плиты ПЭИ-4 почти в 4 раза ниже по сравнению с традиционной электроплитой ЭП-4П (см. табл. 2, п. 10) при аналогичных условиях эксплуатации. Низкое энергопотребление позволяет не только быстро окупить затраты на приобретение индукционных плит, но и существенно снизить энергопотребление предприятия в целом до 40–70 %.

Это оборудование удобно в эксплуатации, безопасно, обладает высокими санитарногигиеническими характеристиками. Скорость тепловой обработки при использовании индукционной плиты увеличивается более, чем в 6 раз (табл. 2, п. 3).

Общая масса индукционной плиты ПЭИ-4 более, чем в 2 раза ниже по сравнению с традиционной электроплитой ЭП-4П.

Несмотря на более высокую стоимость, разница в цене с традиционными электроплитами окупается не более, чем за 0,5 года (табл. 2, п. 12).

По стоимости индукционные плиты ПЭИ-2 и ПЭИ-4 относятся к бюджетному сегменту на рынке данного оборудования и поэтому их можно рекомендовать не только для ресторанов, кафе и столовых, но и для государственных предприятий – пищеблоков школ и других образовательных учреждений, детских садов, больниц, санаториев, профилакториев и др.

EVALUATION OF THE EFFICIENCY OF INDUCTION COOKER ПЭИ-4

B.M. Kisimov, V.V. Chaplinsky, Y.A. Shalagina

The article is devoted to technical and economic characteristics and evaluation of the operational efficiency of induction cookers ПЭИ-4 by LLC «Chelyabtorgtekhnika».