Электрическая стеклокерамическая плита
Удивительная стеклокерамика
В наши дни традиционные чугунные «блины» все чаще уступают место на кухнях новому элегантному материалу — стеклокерамике. Как случилось, что стекло стало побеждать металл, почему новые плиты греют быстрее, чем старые, как производится и чего боится стеклокерамика — об этом наш рассказ…
Вместо обсерватории — на кухню
Любопытно, что материал, который в последней четверти ХХ в. коренным образом преобразил не только устройство электрической плиты, но даже сам облик кухни, был разработан вовсе не для бытовых целей. Германский концерн Schott Glass, крупнейший мировой производитель оптики, разработал новый материал Zeradure для изготовления телескопов. И лишь впоследствии возникла идея применить подобный материал для производства бытовых стеклоизделий, изготовив из него варочную поверхность. Конечно, материалы, идущие на нужды астрономов, и те, что венчают кухонные плиты, отличаются по огромному количеству параметров, но природа их одна и та же. Эти материалы — так называемые ситаллы и астроситаллы — представляют собой стеклокристаллические структуры с широким спектром уникальных свойств.
В наши дни стеклокерамические покрытия для варочных поверхностей выпускают две европейские фирмы — уже упомянутый концерн Schott Glass (торговая марка Ceran) и французская фирма Eurokera. Каждый из них имеет свои технологические «ноу хау», но в общих чертах процесс производства чудесного материала выглядит так: вначале в стекловаренной печи изготавливают «зеленое» стекло. По виду оно мало отличается от обычного стекла, да и особыми свойствами тоже пока не обладает.
«Зеленое» стекло режут по форме, оговоренной заказчиком, обрабатывают края и наносят нужный декор. Богатство возможных цветов и оттенков позволяют заказчику стекла проявить всю свою фантазию и создать варочную панель со своим неповторимым лицом. Знаки зодиака на варочных панелях Hansa, древнеегипетские фрески на панели Zigmund&Schtain — дизайнеры фирм-производителей бытовой техники творят на стекле, как художники на мольберте.
С точки зрения физики процесс нанесения декора — это диффузия цветного материала в стекло. Ясно, что удалить такое покрытие, «въевшееся» в стекло на молекулярном уровне, уже невозможно.
После декорирования наступает самый главный этап — керамизация стекла. В него добавляют специальные кристаллы (какие — секрет производителя), которые компенсируют расширение стекла при нагреве. В итоге готовая стеклокерамика имеет очень низкий коэффициент температурного расширения.
Стеклокерамика устойчива к высоким температурам, легко выдерживая нагрев до 600°С, причем за считанные секунды. Для этого материала словно не существует понятия «температурный шок»: кусок льда, помещенный на нагретую стеклокерамическую конфорку, не причинит ей вреда.
Но на этом перечень удивительных качеств стеклокерамики не заканчивается. Этот материал отлично проводит тепло поперек листа, но очень плохо — вдоль своей поверхности. Такая теплопроводность называется анизотропной, и эта ее черта в буквальном смысле очень нам на руку. Ведь благодаря ней всего в нескольких сантиметрах от горячей конфорки до стеклокерамики можно спокойно дотрагиваться рукой, без всякого риска обжечься.
Осторожно: стеклокерамика!
Как всякое стекло, стеклокерамика является хрупким материалом, но запас прочности у нее довольно велик. Стеклокерамика выдерживает статическую нагрузку порядка 1 атм (для сравнения: струя воды с напором 0,75 атм сбивает человека с ног).
Неплохие результаты показывает стеклокерамика и в такой дисциплине, как ударные нагрузки. Во время заводских испытаний на варочные панели сбрасывают заполненные песком кастрюли диаметром 12 см. Но то, что в лаборатории выполняется на специальном оборудовании, где обеспечена параллельность дна кастрюли и плоскости стекла, не стоит делать дома: удар не плоскостью дна, а ребром — и вам придется заказывать новое стекло для варочной поверхности, а по цене это столько, что проще купить новую. В практике любой сервисной службы достаточно прискорбных примеров, когда на варочную поверхность падали сковороды, ножи и прочая кухонная утварь, подвешиваемая над плитой.
Еще один классический случай: умелец, взявшийся навесить над плитой воздухоочиститель, не находит ничего лучше, как встать ногами на стеклокерамическую панель. Результат столь же печален…
На любой вкус и цвет
В наши дни разнообразие форм стеклокерамических варочных поверхностей позволяет выбрать то, что удовлетворит даже самый взыскательный вкус. Кроме панелей стандартных размеров (порядка 58х52 см) имеются гиганты шириной 78 или даже 90 cм с набором разнообразных конфорок (рис. 1) и панели «домино» всего на две конфорки (рис. 2). Есть панели шестигранной формы, от Kuppersbush или Gaggenau (рис. 3) или «бумеранги» от Teka (рис. 4). А кто сказал, что стеклокерамическое покрытие обязательно должно быть плоским? Варочная панель TT 75 VI от Teka имеет интегрированную пароварку, представляющую собой этакую сковороду, отформованную в правой части панели (рис. 5). В углубление «сковороды» наливается вода, и продукты, накрытые крышкой, обрабатываются паром.
Рис. 1. Варочная панель Siemens
Рис. 2. Варочная панель ARDO
Рис. 3. Стеклокерамическая варочная панель Gaggenau
Рис. 4. Варочная панель Teka
Рис. 5. Стеклокерамическая варочная панель Teka с пароваркой
Шоу «под стеклом»
Зоны нагрева стеклокерамических панелей тоже бывают самыми разнообразными: круглыми и овальными, с зоной расширения и без нее (рис. 6). Каждый, кто хоть раз видел включенную стеклокерамическую панель, знает, что сквозь ее стекло снизу просвечивает красными нагретыми нитями конфорка. Но, наверное, даже те, у кого на кухне давно есть стеклокерамика, не знают, что именно находится под стеклом и как эта конфорка выглядит.
Рис. 6. Зоны нагрева различной конфигурации
Сейчас вы имеете редкую возможность увидеть то, что находится под стеклом: на рис. 7 перед вами учебный макет варочной поверхности, изготовленный одним из московских сервис-центров. Стеклокерамическая поверхность снята и заменена обычным оргстеклом, а работа конфорок или их секций имитируется светящейся трубкой Duralight, применяемой для оформления дискотек.
Рис. 7. Конфорки варочной панели: вид без стекла
Оказывается, под стеклом, кроме конфорок, практически ничего и нет, только провода, идущие к каждой конфорке. Более того, провода тянутся к конфоркам не от панели управления (ее просто нет), а откуда-то снизу. Здесь мы сталкиваемся с очень важным для потенциального покупателя понятием: зависимая и независимая варочная панель.
Та панель, которую мы видим на снимке — зависимая. У нее нет собственных рукояток управления, все рукоятки выбора мощности конфорок находятся на духовке, без которой панель работать не может. Она все время связана с духовкой пуповиной электрических проводов.
Варочная панель, имеющая собственные органы управления (рукоятки или, что в случае стеклокерамики в последнее время встречается все чаще, сенсорные элементы управления), является независимой. Духовка ей вовсе не нужна. Поэтому, если вы не увлекаетесь кулинарией и не устраиваете дома вечеринки с зажариванием индейки, можете не тратиться на приобретение духовки и купить только варочную панель.
Если же вы решили купить и то, и другое, причем остановились именно на варианте с зависимой варочной панелью, обязательно поинтересуйтесь, совместимы ли выбранные вами панель и духовка. Конечно, грамотный продавец обязательно подберет вам совместимую пару. Но подстраховаться никогда не мешает. Иначе электроника духовки и электроника варочной панели могут не понять друг друга.
Конфорки варочных панелей могут иметь различный вид (рис. 8), но всех их объединяет наличие элемента, который нагревается под действием протекающего по нему электрического тока. В одних случаях это тонкая металлическая спираль (рис. 9). Конфорка может иметь зону расширения, в которой находится дополнительная секция спирали (рис. 10). При необходимости, когда на плиту ставится более крупная посуда, хозяйка может задействовать эту секцию. На некоторых моделях варочных поверхностей AEG-Electrolux имеется, например, зона нагрева Paella, названная так в честь блюда испанской кухни. Паэлья готовится на сковороде большого диаметра, и наличие расширенной зоны нагрева в центре варочной панели для этой цели очень кстати.
Рис. 8. Конфорки различных типов
Рис. 9. Конфорка с нагреваемой спиралью
Рис. 10. Конфорка с зоной расширения
Кстати, в ассортименте варочных панелей серии Competence от AEG-Electrolux есть зависимая варочная панель с рекордно малой зоной нагрева Espresso. Эта зона нагрева диаметром всего 10 см предназначена как для обычной посуды с дном малого диаметра, так и для турки с кофе.
Во многих конфорках в качестве нагревательного элемента вместо спирали используется токая гофрированная лента шириной около 7 мм (рис. 11). Такая конфорка нагревается быстрее, и часто носит «фирменное» название — HiLight, Super-Quick или что-то в этом роде. Благодаря быстрому нагреву ленточных конфорок некоторые фирмы применяют в своих варочных панелях только их. Например, фирма Electrolux спиральных конфорок не использует вовсе.
Рис. 11. Конфорка с нагреваемой лентой
Но самый быстрый нагрев обеспечивают конфорки с галогенными лампами (рис. 12). Такие конфорки выходят на рабочий режим за считанные секунды. Для них и имя особое придумано: производитель таких конфорок, германская фирма EGO, дала им обозначение HaloLight.
Рис. 12. Конфорки с галогенными лампами
Интересный факт: компания Miele, выпускающая бытовую технику высшей ценовой категории и столь же высокой степени надежности, конфорки с галогенными лампами в свои изделия не устанавливает, мотивируя это тем, что лампа есть лампа и когда-нибудь может перегореть. В технике, рассчитанной на десятилетия, это недопустимо.
Наблюдательный читатель, возможно, заметил, что каждая из показанных на этих рисунках конфорок имеет пересекающий ее стержень. Это защитный термостат, ограничивающий перегрев конфорки. Хотя стеклокерамика и является стойким к теплу материалом, но избыточный нагрев может разрушить ее, если будет длиться слишком долго. С термостатом конфорка защищена от подобной неприятности.
Умные конфорки
Современная варочная панель — это сложное, насыщенное остроумными техническими решениями изделие. Все подчинено одной задаче — сделать пользование панелью удобным и безопасным для хозяйки.
Непременным атрибутом практически любой варочной панели является индикатор остаточного тепла конфорки. После того, как конфорка отключена, красный след нагретой спирали или ленты под стеклом быстро пропадает. Как узнать, остыл уже темный диск зоны нагрева или касаться его еще опасно? Об этом напомнит индикатор, который будет светиться, пока температура зоны нагрева превышает 60°С.
В простейшем случае индикатор представляет собой светодиод, расположенный вблизи зоны нагрева. В более «навороченных» моделях применена цифровая индикация, обычно в виде буквы Н (англ. Hot — горячий), святящейся возле изображения соответствующей зоны нагрева (рис. 13).
Рис. 13. Цифровой индикатор остаточного тепла
Управление стеклокерамическими панелями в наши дни все чаще производится не поворотом ручек, а одним легким прикосновением пальца. Сенсорное управление (Touch Control) как будто специально придумано для стеклокерамики (а может быть, она для него?). Под стеклом расположены элементы, реагирующие на касание к нему. Это может быть, например, оптический элемент (рис. 14), чувствительный к отраженному пальцем инфракрасному лучу. Существуют сенсорные элементы емкостного типа, попадание пальцем в чувствительную зону которых меняет параметры управляющей электрической цепи. Такие сенсорные элементы не ввести в заблуждение ни влажными, ни жирными руками.
Рис. 14. Сенсорное управление стеклокерамикой
Пробежав пальчиками по сенсорным элементам своей плиты, хозяйка, как пианист, может сыграть нужную партию. Например, заблокировать варочную панель, чтобы ее не включил ребенок в отсутствие родителей, а также перед уборкой кухни. Тогда можно будет протирать тряпкой поверхность, не опасаясь, что включатся конфорки. Чтобы активизировать функцию блокировки (рис. 15), необходимо лишь набрать определенную комбинацию сенсоров.
Рис. 15. Индикатор блокировки варочной панели
Интересное решение проблемы безопасности найдено конструкторами варочных панелей Neff. В ряде моделей имеется съемный магнитный блок управления TwistPad с одним поворотным переключателем (рис. 16). Чтобы включить любую конфорку на панели с помощью магнитного переключателя, достаточно просто повернуть его в направлении нужной конфорки. Температура нагрева регулируется поворотом ручки вправо или влево. Можно подключать зоны расширения, активировать функции «Память» и «Таймер». А для того, чтобы плиту не включили дети, переключатель нужно снять с плиты и убрать подальше.
Рис. 16. Съемный блок управления TwistPad (Neff)
Варочные панели AEG-Electrolux имеют функцию Stop+Go, своего рода режим паузы для плиты. Представьте себе, что вы погружены в процесс готовки, на плите включены все конфорки, а в это время ваш ребенок выливает на себя банку варенья, или внезапно звонит телефон, или нужно встретить гостей… Словом, необходимо срочно оторваться от плиты. Как покинуть кухню, не рискуя при этом испортить блюдо? Одним нажатием на кнопку Stop+Go вы переводите все зоны нагрева в низкотемпературный режим, чтобы за время вашего отсутствия на плите ничего не выкипело, не пригорело и не переварилось. Чтобы вернуть конфорки в исходные режимы нагрева, достаточно вновь нажать на эту же кнопку. Электроника все запомнит, и кулинарный процесс возобновится.
А если случилось так, что закипевшая жидкость вырвалась из кастрюли и пролилась на панель управления? В этом случае сработает автоматика безопасности, которой оснащены варочные панели AEG-Electrolux: на поверхности панели находится несколько датчиков, попадание жидкости на которые расценивается системой управления как одновременное нажатие сразу на несколько сенсоров. Такое действие считается неверным, и панель отключается.
Но самое удивительное свойство современных плит — способность распознавать наличие на конфорке металлической посуды. Вот как это происходит (рис. 17): внутри конфорки имеется так называемая «измерительная петля», представляющая собой рамку, по которой протекает переменный электрический ток. При попадании в поле петли проводника, например, металлической кастрюли, параметры тока меняются, что регистрируется управляющей электроникой. Конфорка, оснащенная таким датчиком, не включится, если на ней нет посуды, или она слишком смещена относительно центра зоны нагрева (рис. 18).
Рис. 17. Устройство распознавания металлической посуды
Рис. 18. Конфорка, распознающая посуду (AEG-Electrolux)
На некоторых моделях варочных панелей Bosch Siemens имеется инфракрасный сенсор варки kochSensor, который непосредственно измеряет температуру в кастрюле. Зоны нагрева работают до достижения заданной температуры, после чего температура поддерживается в оптимальном режиме. Это очень удобно: ничего не убегает, даже молоко, и не разваривается из-за слишком высокой температуры. По достижении зоной нагрева заданной температуры раздается звуковой сигнал, и кипение поддерживается в автоматическом режиме.
Другая инновация Bosch — системы TermoControl для жаренья (в панелях Siemens она носят имя bratSensor). Сенсор сам регулирует температуру конфорки, вам достаточно только выбрать режим: Min — для поджаривания фрикаделек, сосисок или яичницы-глазуньи, Med — для блюд в панировке, рыбы, шницелей, поджарки, овощей, и Max — для картофельных оладий, жареного картофеля, стейков или грудки индейки.
Автоматика закипания — вот та функция, благодаря которой хозяйка быстрее достигает нужного результата, а плита расходует меньше энергии. В самом начале, при включении определенного режима нагрева, конфорка работает на максимальной мощности. Когда же вода в кастрюле закипела, конфорка переходит в свой обычный режим работы, периодически отключаясь для поддержания температуры на требуемом уровне (рис. 19). Подобными системами оснащены многие модели современных электрических плит.
Рис. 19. Принцип работы автоматики закипания
А если вода в кастрюле полностью выкипела? Варочные панели AEG-Electrolux имеют такую оригинальную функцию безопасности, как датчик выкипания. Эта функция с помощью дисплея и звукового сигнала сообщит хозяйке о том, что в посуде больше нет воды, и автоматически отключит нагрев соответствующей зоны.
Чего боится стеклокерамика
При всех своих несомненным плюсах у стеклокерамики есть несколько уязвимых мест. Она боится:
— точечного удара;
— постоянного механического напряжения;
— застывшего сахара;
— царапин (кристалликов соли, песка);
— многократного нагрева грязной поверхности (со следами соли и металлов).
При попадании на стеклокерамическую поверхность пищи нужно как можно быстрее удалить ее специальным скребком, который следует приобрести, как совершенно необходимый аксессуар для ухода за вашей плитой.
Для очистки поверхности не следует применять металлические мочалки, абразивный песок и прочие подобные материалы. Пользуйтесь специальными салфетками и химическими средствами, специально предназначенными для этой цели.
Существуют и защитные средства, которые образуют на стекле защитную пленку, облегчающую очистку и защищающую стекло от повреждения расплавленным сахаром.
