venerdì, 15 Gennaio, 2021

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Fornello a induzione: generazione di calore efficiente

Il fornello a induzione è il primo passo verso lo sviluppo di abitazioni sostenibili dal punto di vista energetico e ambientale

Sta diventando sempre più comune dotare le cucine moderne di piastre a induzione, dove i vantaggi rispetto al comune fornello a gas sono numerosi. L’innovazione si presenta sotto tutti i fronti, ed è proprio grazie al semplice impiego di una bobina che si può rimediare all’utilizzo di combustibili fossili.

Funzionamento di un fornello a induzione

Il principio di funzionamento di un fornello a induzione si basa su una bobina attraversata da una corrente elettrica alternata tra i 20kHz e i 50 kHz. La corrente alternata genera un campo magnetico variabile. A sua volta, essa produce corrente elettrica indotta sul fondo del recipiente e, per effetto Joule, il fondo del recipiente si riscalda.

Tra la bobina e il recipiente è interposto una superficie liscia in vetro ceramica per una maggiore efficienza energetica. Questa assorbe molto meno calore rispetto ai supporti dei vecchi fornelli a gas. Ciò garantisce, allo stesso tempo, un utilizzo in sicurezza in quanto non raggiunge temperature elevate e, di conseguenza, pericolose. Inoltre, la mancanza di un impianto a gas elimina l’emissione di prodotti di combustione nell’ambiente casalingo durante la cottura di cibi, e con essa i relativi rischi alla salute.

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Quali sono i contenitori da utizzare su un fornello a induzione?

L’emissione di un campo magnetico da parte della bobina fa si che una piastra a induzione sia molto più efficiente se si dispone di un recipiente in materiale ferroso. Tale materiale, infatti, attira le linee del campo magnetico, evitando che si disperda nell’ambiente circostante.

Ma perché proprio materiale ferromagnetico? Ciò è dovuto ad un’altra caratteristica importante dell’induzione.

La corrente indotta generata dal campo magnetico scorre in verso opposto rispetto a quello della corrente che circola all’interno della bobina. Allo stesso tempo, un recipiente costruito con un miglior conduttore termico o elettrico, come ad esempio il rame o l’alluminio, produce una corrente indotta maggiore. Come conseguenza, un miglior conduttore tende ad allontanare le linee del campo magnetico con conseguente diminuzione di efficienza del processo.

D’altro canto, l’utilizzo di recipienti debolmente magnetizzabili, genera la totale repulsione tra la corrente della bobina e quella di segno opposto all’interno del contenitore. Tale valore può crescere a tal punto da ottenere la lievitazione del recipiente dal piano cottura con possibile scivolamento.

Bilancio energetico totale

Un fornello a induzione fornisce un’efficienza energetica del 90% sui componenti elettronici, mentre l’efficienza di cottura si aggira intorno al 70-75%. Questa differenza, misurata rapportando il calore prodotto sul fondo del recipiente con la corrente spesa per ottenerlo, è dovuta a vari meccanismi di dissipazione. Tra essi, in particolare la conduzione sul piano cottura (che, seppur poco, si riscalda), alle perdite in aria e all’irraggiamento.

Resta comunque valido che, sul totale di energia elettrica prodotta, presenta una dispersione termica molto più bassa rispetto ai vecchi fornelli a gas (50%) o ad altri piani cottura elettrici alogeni o radianti (45-60%). Basti pensare che in un fornello a induzione il tempo medio di ebollizione di 2 litri d’acqua è circa 3 minuti, mentre in un fornello a gas si aggira intorno ai 7 minuti.

… e costo del processo

In un fornello a induzione, oltre all’energia consumata durante la cottura, bisogna tener presente di altri fattori.

All’avvio, la bobina genera un consumo di corrente elettrica fino a 3600 W, mentre l’utilizzo di un singolo fornello alla massima potenza produce un consumo elettrico di 2000 W. Di conseguenza, l’uso simultaneo di tutto il piano cottura produce un consumo ben oltre superiore al classico limite di 3 kW se azionato insieme ad altri apparecchi casalinghi.

Dunque, pur rappresentando la migliore soluzione in termini di tempo, sicurezza ed efficienza energetica, non si può dire lo stesso dal punto di vista dei costi. Anche l’acquisto di un impianto a induzione è leggermente superiore rispetto ad un impianto a gas.

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Diffusione dei fornelli a induzione

Al contrario di quanto si possa pensare, si è cominciato a parlare di fornelli a induzione quasi un secolo fa. Il primo prototipo fu costruito nel 1970, dalla Westinghouse Electric Corporation, e messa in vendita in Texas. Pur trattandosi di una tecnologia relativamente vecchia, solo negli ultimi anni ha assistito ad uno sviluppo e una diffusione senza precedenti, con un rialzo delle vendite ed un mercato sempre in salita.

L’Italia, pur vedendo ancora il predominio dei fornelli a gas, ha registrato una forte crescita (circa del 74% dal 2013). Rimane prima per diffusione la Francia, mentre in classifica come miglior produttrice sovrasta tutti la Germania.

Articolo a cura di Giuseppe NAPPI

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