Шкода і користь індукційної плити

Індукційна варильна панель або плита – винахід, який не залишить байдужим нікого, хто хоч раз спробував готувати на такій плиті після звичайної електричної. Два роки тому ми купили в Икее варильну панель, в якій вбудовано чотири зони нагріву – дві індукційні і дві звичайні. Тепер користуємося тільки індукційними. Швидкий нагрів, легке управління потужністю і мала інерційність, природне відключення при видаленні каструлі. До того ж значна економія електроенергії і відсутність відкритого вогню і газу.

Колись, в давніші часи, такий же успіх мала мікрохвильовка, яка зараз дуже часто піддається критиці і іноді навіть вважається шкідливим приладом (що не можна вважати обгрунтованим, про що див. Замітку на нашому сайті «Шкода і користь мікрохвильовки»).

Очевидно, що індукційна плита теж є джерелом потужного електромагнітного поля, причому відкритим джерелом (на відміну від мікрохвильовки, у якої дверцята закриті). Тому резонно виникає питання про можливий вплив цього поля на здоров’я людей. Виробники індукційних печей, звичайно, не зацікавлені в дослідженні електромагнітного випромінювання, що виходить від їх техніки. Уявіть, який економічний збиток викличе будь-яка негативна інформація про вплив цього випромінювання на здоров’я. Зазвичай в описі печі наголошується, що вона абсолютно нешкідлива.

Спробуємо, спираючись на опубліковані у відкритому доступі результати, розібратися чи шкідлива індукційна панель. По-перше, кілька слів про механізм роботи печі. Цей механізм заснований на явищі електромагнітної індукції і фактично застосовується для нагріву і плавки металів у промисловості дуже давно. В установках індукційного нагріву електромагнітне поле створюють індуктором, що представляє собою багатовитковому циліндричну котушку (соленоїд). Через індуктор пропускають змінний електричний струм, в результаті чого навколо індуктора виникає змінюється у часі змінне магнітне поле. Нагрівається об’єкт поміщають всередину індуктора або поруч з ним. Змінюється (у часі) потік магнітної індукції, створеної індуктором, пронизує нагрівається об’єкт і індукує вихрове електричне поле. У нагреваемом об’єкті виникають струми провідності (вихрові струми) і енергія змінного електричного поля за законом Джоуля-Ленца необоротно переходить в теплову. Описані перетворення енергії електромагнітного поля дають можливість:
1) передати електричну енергію від індуктора в нагрівається об’єкт безконтактним способом (на відміну від печей опору),
2) виділити тепло безпосередньо внагрівається об’єкті, в результаті чого використання теплової енергії виявляється найбільш ефективним і швидкість нагріву значно збільшується (у порівнянні з так званими “печами із зовнішнім джерелом нагріву”).

У побутовій індукційної варильної панелі під кожною зоною нагріву розташовані котушки індуктивності, по яких протікає змінний струм середньої частоти від 20 до 100 Кгц. Котушки генерують магнітне поле тієї ж частоти, яке проходить через керамічне покриття плити і викликає вихрові струми безпосередньо в дні каструлі або сковороди. Найбільш ефективно перетворять змінний вихровий струм в тепло феромагнітні матеріали. У таких матеріалах змінне електричне поле виштовхується в тонкий зовнішній шар дна каструлі (т. Зв. «Скін ефект»), що підвищує електричний опір і викликає інтенсивний нагрів. Змінне магнітне поле постійно намагнічує і розмагнічує матеріал дна каструлі, що створює додатковий нагрів (т.зв. «гістерезисні втрати»).

На малюнку – пристрій індукційної плити (рис. З сайту ru.wikipedia.org)

Що ми маємо від індукційної плити, крім нагрітої їжі? Ми маємо поблизу варильної панелі змінне електромагнітне поле. Причому воно стає інтенсивніше, якщо діаметр каструлі менше діаметра випромінюючої поверхні. Оскільки вихрові струми в дні каструлі створюють магнітне поле протилежне полю індукційних котушок, то загальне магнітне випромінювання гаситься в разі збігу діаметрів дна каструлі і вручений зони. Крім того, ми маємо струми витоку. Ці струми створюються за рахунок того, що індукційна котушка і каструля формують електричний конденсатор, і коли людина доторкається до каструлі, через його тіло може йти слабкий струм.

Особливо швидко індукційні плити поширилися на початку 21 століття в Японії. Кількість проданих плит в 2001 році зросла в порівнянні з 1998 р на 51%. І саме звідти стали надходити тривожні сигнали про їх можливу шкоду для здоров’я. Досі багато противники індукційних панелей цитують статтю від однієї Японської некомерційної організації, яка проводила дослідження індукційних печей в 2002 р і нібито виявила суттєве перевищення міжнародних норм з електромагнітного випромінювання. Випромінювання за їхніми даними перевищило поріг, встановлений Міжнародною комісією з захисту від неіонізуючого випромінювання (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP) в 16 разів. Японська організація звернулася до виробників з вимогою розкрити інформацію про електромагнітні поля, існуючих поблизу побутових індукційних печей.

Було б дивно, якби на таку критику не відгукнулися міжнародні організації із захисту здоров’я населення. Багато солідних організації серйозно взялися за дослідження індукційного нагріву. Деякі результати можна знайти зараз в Інтернеті. Наведемо тут результати досліджень, опубліковані в 2006 р швейцарським Федеральним центром здоров’я (Federal Office of Public Health FOPH).

У дослідженні FOPH були використані дві вбудовані моделі індукційних печей і одна портативна настільна плитка. Всі три моделі відповідали чинному європейському стандарту (SN EN 62233 “Electromagnetic fields around household and similar electrical appliances – Methods for evaluation and measurement”), який вимагає, щоб випромінювання було не більше 6,25 МКТ на відстані 30 см від варильної поверхні, згідно значенням, рекомендованим ICNIRP. Але треба відзначити, що ці значення були отримані за умови використання посуду, зробленого з якісного феромагнітного матеріалу, досить великого діаметру і центрованої в зоні нагріву.

Однак у повсякденному житті не завжди вдається виконувати всі умови ICNIRP, іноді посуд не перекриває повністю зону індукційного нагріву, вона може бути виготовлена ​​не з самого відповідного матеріалу, відстань до поверхні плити може бути менше 30 см. Тому дослідження FOPH проводилися в зоні від 1 до 30 см до плити, вивчався ефект не правильного розташування каструлі, поганого центрування, ефект неякісного матеріалу і ефект від включення декількох зон нагріву в одній плиті.

В результаті експериментів було з’ясовано наступне. Електромагнітне випромінювання, виміряний на відстані 1 см завжди істотно перевищує норму ICNIRP. Якщо каструля була зрушена щодо центру індукційної зони, або її діаметр був менше діаметра зони, то норма була перевищена аж до відстані 12 см від плити при використанні оптимальної посуду і аж до 20 см. При використанні не зовсім підходящої посуду (наприклад, емальованої каструлі) .

Електромагнітне поле, що виникає в безпосередній близькості від індукційної панелі може створювати наведені струми в людському організмі і впливати на нервову систему. ICNIRP встановила вимоги до граничних значень струмів. Щоб перевірити відповідність цим нормам, дослідники з FOPH провели експерименти з групою людей різної статі і віку, які знаходилися поблизу виручених індукційних панелей на відстані 5 см. Вимірювалися струми, поточні всередині тіла людини, і струми, що виникають в нервовій системі. Було виявлено, що струми в тілі людини нижче норми при застосуванні вбудованих моделей печей і вище норми при застосуванні портативної моделі. Струми в нервовій системі не перевищили норму у всіх випадках. Треба відзначити, що дані норми були встановлені ICNIRP виходячи з того, щоб наведені зовнішньому полем струми були менше в 50 разів, ніж поріг стимулювання центральних нервів людини. На наведеному нижче графіку показані струми в людському тілі, викликані електромагнітним полем індукційної плити, розташованої на відстані 5 см. Від людини (для різних плит і різних людей). Порогове значення ICNIRP – жовта лінія (100%).

У висновку свого дослідження FOPH визнає, що в даний час опубліковано недостатньо даних про шкоду електромагнітних полів середньої частоти на здоров’я людини. Ті дані, які отримані при дослідженні впливу випромінювання комп’ютерних моніторів не можуть екстраполюватися на випромінювання від індукційних плит., Тому природа джерела випромінювання і величина випромінювання у цих приладів різна.

Однією з найбільш докладних і компетентних публікацій, узагальнюючих дослідження про шкоду електромагнітного випромінювання низької частоти на здоров’я людей, є монографія Всесвітньої організації охорони здоров’я ВООЗ (WHO) Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria Monograph No.238. На сайті організації публікується резюме російською мовою. Хочу зазначити, що у мене склалося швидше оптимістичне враження після прочитання цього документа. Не дивлячись на те, що дослідження проводяться і на тварин і на людях, немає переконливих доказів, що випромінювання низьких частот шкідливо для серцево-судинної або нервової системи.

На закінчення наведемо загальні рекомендації для тих людей, які не збираються відмовлятися від індукційних плит, але хочуть отримати якомога менше електромагнітного опромінення. Рекомендації дані на сайті FOPH.

– Використовуйте каструлі та сковорідки, дно яких повністю покриває зону нагріву. Завжди розміщуйте посуд по центру зони.

– Не використовуйте пошкоджену посуд, посуд з опуклим дном, навіть якщо вона добре нагрівається.

– Намагайтеся стояти подалі від плити і не торкатися її тілом.

– Найважливіше – використовувати належну посуд, щоб забезпечити ефективну передачу енергії від індукційної поверхні до дна каструлі без втрат. Вибирайте каструлі, спеціально помічені виробником, як придатні для індукційних печей.

– Не використовуйте металеві ложки при помішуванні їжі в каструлі.

Як і у випадку з будь-яким новим приладом, нам потрібно вирішувати – користуватися плодами цивілізації чи обходитися старими пристроями. Можна звичайно відмовитися і від мікрохвильовки і від індукційної печі. Готувати на газі, наприклад. Але я особисто, після вивчених матеріалів, від цих пристроїв відмовлятися не збираюся. Ми всі живемо вже серед електромагнітних полів. Це 21 століття, нічого тут не поробиш.

Посилання на основну публікацію