¿Todas las estufas eléctricas modernas tienen elementos de calentamiento "binarios"?

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He notado que los quemadores de algunas o todas las estufas eléctricas de estilo nuevo que tienen una superficie plana tienen una propiedad peculiar. No parecen ser capaces de funcionar a una temperatura baja constante, sino que se elevan periódicamente durante períodos breves o más largos. Estas estufas no tenían, según tengo entendido, precios de descuento. No son estufas de inducción, pero parecen tener un elemento incrustado en el material que forma esa parte de la estufa.

¿Es esta una tendencia general en las nuevas estufas? ¿Es difícil encontrar estufas eléctricas que funcionen a la "vieja usanza" y que suministren una temperatura constante? ¿Hay alguna ventaja en la forma en que funcionan estas nuevas estufas? Parecería difícil o imposible cocinar una variedad de platos en tales electrodomésticos.

intuido
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Solo desde el punto de vista de la ingeniería, lo que se llama 'binario' a menudo se llama 'ciclo de trabajo'. (donde el ciclo de trabajo puede describir el% de tiempo invertido o el tiempo que permanece durante un período de tiempo determinado)
Joe

Respuestas:

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Los quemadores de prácticamente todas las estufas eléctricas son binarios porque están completamente encendidos o completamente apagados. Sería más costoso y menos eficiente desde el punto de vista energético utilizar componentes electrónicos que varían continuamente el flujo de corriente a través de un elemento eléctrico, y esto no supondría una diferencia significativa en el comportamiento de la temperatura en la superficie de cocción. En cambio, las estufas eléctricas usan un interruptor bimetálico, que es una forma relativamente simple de tener un patrón de encendido y apagado con tiempos de encendido / apagado variables. Para crear calor constante, todas las estufas eléctricas utilizan materiales que son malos conductores de calor entre el elemento eléctrico y la superficie de los utensilios de cocina para amortiguar los enormes cambios de temperatura en el elemento y producir un calor muy constante en la superficie de cocción.

La diferencia que está viendo entre los elementos de calentamiento de la batería eléctrica y las placas de vitrocerámica es que en las baterías eléctricas hay un elemento de calentamiento interno, luego una gruesa capa de cerámica, seguida de una capa externa de metal. El elemento en sí se calienta de manera binaria, pero todo lo que se puede observar es el calor después de que la amortiguación de la capa de cerámica haya compensado las grandes fluctuaciones en el elemento (es decir, el metal exterior se ilumina de manera bastante constante una vez que se calienta). En una estufa de vitrocerámica, dado que la capa de protección (la superficie de cerámica de vidrio) es translúcida, se ve el elemento real que brilla (a menudo se trata de una lámpara infrarroja en lugar de un cable resistivo), por lo que está viendo el calentamiento no amortiguado modelo. Si tuviera una bobina transparente, vería los mismos patrones de encendido / apagado de calefacción en una estufa de bobina que en la vitrocerámica.

En consecuencia, si mide la temperatura de la superficie de una placa de vitrocerámica, debería ver una temperatura bastante constante.

timmyp
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No creo que sea realmente difícil (creo que algunos triacs de poder deberían poder hacerlo), simplemente más caro y menos eficiente (más calor expulsado en la habitación frente a la olla), y probablemente sin ningún beneficio ya que la temperatura ya está siendo promediada por la amortiguación térmica.
derobert 01 de
¡Gracias por la explicación! Actualicé la respuesta para reflejar esto.
timmyp
Esto es bastante informativo. ¿Es posible que algunas cocinas más nuevas no utilicen el almacenamiento en búfer adecuado? Parece que el agua hierve más cuando se iluminan los elementos / lámparas / círculos rojos mágicos.
intuido
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Eso es posible. Otra cosa a considerar es que, dado que la superficie es transparente, es probable que haya calor radiante adicional cuando el elemento está encendido. Traté de encender mi estufa de vitrocerámica y casi de inmediato pude sentir el calor a 2-3 pies por encima del quemador, por lo que creo que eso claramente significa que hay una buena cantidad de calor radiante que podría causar un hervor más rápido. Parece que podrían resolver esto fácilmente simplemente cubriendo el fondo del vidrio con pintura negra. Me pregunto si el calor radiante adicional es deseable, o tal vez la pintura simplemente no sería estéticamente agradable.
timmyp
@timmyp con respecto a la última oración de su respuesta, puedo disputar eso. Más fácil que tratar de sostener un termómetro sobre una fuente de calor radiante es hervir un poco de agua. Si toma una sartén que cubre todo el elemento y coloca una 1/2 pulgada (o 1 cm) de agua, podrá ver claramente el ciclo de trabajo. Una vez que el agua está hirviendo, puede ver un aumento en la actividad de ebullición. También podrá ver los puntos calientes en la estufa, ya que parte del agua estará hirviendo mientras que otros pueden estar perfectamente quietos. Incluso con hierro fundido (retiene mejor el calor) puede ver la diferencia.
Escoce
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El tipo de placa de hierro fundido de la "vieja escuela", y también el tipo de placa de vitrocerámica derivada directamente de ese diseño, controla la potencia de salida, NO la temperatura, aunque los tipos más potentes tienen un interruptor bimetálico para evitar el sobrecalentamiento autodestructivo ( en algún lugar por encima de 300 ° C IIRC, esto no le impedirá iniciar un incendio de grasa y probablemente no esté destinado a hacerlo). Tal control es empleando más de un elemento de calentamiento real dentro de la placa, y permitiendo solo un conjunto selecto de elementos de calentamiento para un ajuste dado, también aprovechando los circuitos en serie para llegar a vatios más bajos. Esto no es continuo, por lo general, tales estufas tendrán 3 o 6 pasos disponibles (ver http://www.herd.josefscholz.de/7Takt/4_und_7_Takt.html para todos los detalles eléctricos - idioma alemán pero esquemas completos).

Entonces, si está buscando una estufa "no binaria", busque modelos (a menudo económicos) que tengan pasos fijos en sus configuraciones de calor.

Los reóstatos reales nunca se utilizarán, ya que ellos mismos generarían un calor residual SIGNIFICATIVO al operar; Lo mejor para el control de salida de potencia continua sería un circuito TRIAC similar a un atenuador de luz, que puede encontrarse con poca frecuencia porque es difícil / costoso de construir (para un manejo de potencia cercano a 2 kilovatios en comparación con unos pocos diez a cien vatios en iluminación!) a ese nivel de potencia sin crear una gran cantidad de interferencias de radio y problemas de calidad de energía (los atenuadores de luz ya son conocidos por eso).

La desventaja del viejo tipo de hierro fundido es que es muy lento para reaccionar a las entradas de control, la ventaja es que se pueden usar utensilios de cocina de paredes delgadas (lo que permite un control de temperatura muy RÁPIDO al ponerlo y quitarlo de la placa, o incluso con otro , placa de cocción fría como disipador de calor!) ya que la placa de cocción en sí es un gran amortiguador térmico y la potencia de salida es de hecho constante.

rackandboneman
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Con referencia a la primera afirmación de que los elementos calefactores eléctricos solían mantener una temperatura constante en comparación con el ciclo actual de calor, claramente visible, encendido y apagado. El uso de manfgr más antiguos para hacer controles con reóstatos que permitieron al usuario ajustar el flujo de electricidad controlando así la cantidad de electricidad utilizada para generar calor en el elemento. En comparación con el método actual (barato) de cortar el reóstato y mediante la experimentación histórica, el control utiliza "temporizado" encendido y apagado para generar diferentes temperaturas. Es posible hacer un elemento eléctrico que use encendido y apagado simples en la perilla de control y aún así mantener una temperatura constante en el elemento, pero manfgr parece no tener ingenieros lo suficientemente inteligentes como para hacerlos.

Respuestas prácticas
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O ... el almacenamiento en búfer resulta lo suficientemente cerca de una temperatura constante como para que no necesiten hacer nada más allá del ciclo de encendido / apagado.
Cascabel
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Nunca he visto una estufa con controles reostáticos (un reóstato es una resistencia variable), sin embargo, las estufas eléctricas antiguas solían tener elementos calefactores formados por más de un segmento. El interruptor de control activaría los segmentos en diferentes combinaciones de circuitos en serie o en paralelo, logrando una salida constante a varias potencias fijas. Como los reóstatos son resistencias, emiten calor. Si utilizó un reóstato para modular un elemento calefactor de alta potencia, el reóstato mismo se calentaría mucho.
ElmerCat
Al igual que el primer tipo, estoy interesado en un quemador eléctrico con niveles constantes de rango de calor, por lo tanto, no estamos solos cuando exigimos el retorno de elementos calefactores compuestos, según lo descrito por ElmerCat, elementos segmentados. ¡Gracias por explicar eso, Elmer! Alguien piensa que el encendido y apagado de los elementos de ciclo es un método eficiente de calentamiento eléctrico, bah, si el ciclo de encendido y apagado es tan popular y eficiente, los quemadores de cocción a gas también se deben encender y apagar.
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La electricidad no es gas: es más eficiente hacer un ciclo de electricidad, ya que no puede restringir el 'flujo' de electricidad sin agregar alguna otra carga (algo que consume energía, como una resistencia). Pulsar la energía puede permitirle enviar solo el 30% de energía (en comparación con estar en tiempo completo) sin tener que descargar el 70% de la energía en otro lugar.
Joe
Todavía puede comprar estufas eléctricas de la vieja escuela si quiere ... Los sistemas de elementos múltiples de @Joe no necesitan ciclismo. Pero sí, un reóstato sería la peor opción. O realiza un ciclo pero lo hace mucho más rápido (esencialmente en milisegundos, eso es lo que hace un circuito TRIAC más o menos), o necesitaría un inversor o un transformador variable (demasiada molestia).
rackandboneman