Vaříme s využitím elektřiny

V sérii našich článků o hospodárném využívání elektřiny v domácnosti se tentokrát budeme věnovat možnostem užití elektřiny při vaření.

Vaření je proces, který, jak sám název říká, potřebuje var, jinak řečeno předání tepla z vhodného zdroje do materiálu, který budeme tepelně upravovat. Ohřev pomocí elektrické topné spirály vznikl jako jedna z prvních aplikací elektrického proudu. Tento jednoduchý princip je s úspěchem využíván dodnes v nespočetně mnoha přístrojích. Ve vaší domácnosti může být využit například v elektrickém vytápění, bojleru, pračce, žehličce, rychlovarné konvici, fénu nebo v litinové či sklokeramické desce na vaření. V průběhu let se hledaly nové, lepší materiály (odporové dráty) a technická řešení, která by dovolovala účinně realizovat potřebný příkon, tedy výslednou teplotu potřebnou k ohřevu. Důležité bylo i konstrukční a technologické provedení „elektrické plotny“ a nezanedbatelnou roli hrála a hraje efektivita přenosu tepla. Dlouhou dobu, až do dnešní doby, byl jediným principem ohřevu v domácnosti systém s tělesem, kde se vhodný kovový, odporový, elektricky izolovaný materiál ohříval na teplotu několika stovek stupňů. Prostřednictvím okolního, elektricky nevodivého, ale tepelně vodivého materiálu předával teplo nejčastěji do rovné, kovové-litinové desky, na kterou se pokládala nádoba, ve které se vařilo. První jednoduché aplikace měly často pouze topnou spirálu uloženou v šroubovité drážce (nejčastěji v šamotovém tělese) a příkon takového vařiče, plotýnky, se nedal nijak regulovat. V dalším vývoji tohoto principu již měly plotýnky topné těleso rozděleno nejčastěji na tři skupiny a spínač připojoval např. po 200 W příkon na 200, 400 a 600 W. Ostatně takto je regulována většina dnešních litinových plotýnek. Počet regulačních stupňů však bývá většinou až 6, čímž se dosahuje hospodárnějšího využití elektřiny. Další oblastí v kuchyni, kde se využívá elektrické teplo, jsou elektrické trouby, kde tepelný zdroj předává své teplo (sáláním, případně s využitím větráku v horkovzdušné troubě) do uzavřeného prostoru trouby, v horní nebo dolní části. Dále to jsou elektrické, kuchyňské ohřívače vody, tzv. varné konvice. V nich je teplo vzniklé v odporovém článku (spirálovém nebo plochém) přímo předáváno do okolní vody. Za zmínku stojí ještě elektrické grily, kde je teplo do červena rozpáleného zářiče směřováno z malé vzdálenosti přímo na připravovaný pokrm a mikrovlnný ohřev, ale tím se v tomto článku nebudeme zabývat. Konstrukce vařičů bývá dnes realizována buď jedno- nebo dvouplotýnkovými stolními vařiči, mnohem častěji pak ve formě elektrického sporáku, který v jedné konstrukční jednotce obsahuje 2–4 různě velké plotýnky a elektrickou troubu, často s grilem. Jak vybírat elektrický sporák, aby jeho využití bylo co nejhospodárnější? Dnešní doba sporákům příliš nepřeje. Kdo si zařizuje novou kuchyň nebo obnovuje starou, volí většinou samostatnou varnou desku a pak vestavěnou troubu. Přesto sporákem dnes nazývá většina výrobců samostatně stojící spotřebič, jehož součástí je varná deska i trouba. Pravidla pro výběr samostatných spotřebičů i oddělených varných desek a vestavěných trub zůstávají stejná. Podle údajů firem se nejméně prodávají plynové sporáky (něco přes deset procent). Přes polovinu prodaných výrobků tvoří kombinované sporáky s elektrickou troubou a plynovými plotýnkami. Zhruba jedna třetina zákazníků si vybere elektrický sporák. Elektrický sporák spotřebuje ročně až 600 kWh. Ze statistik také vyplývá, že v čtyřčlenné domácnosti, která používá elektrickou pračku, myčku nádobí, ledničku s mrazákem, elektrický sporák a řadu dalších drobných spotřebičů, se sporák podílí na celkové spotřebě elektřiny až 18 %. Proto i při nákupu nového spotřebiče se vyplatí sledovat jeho energetický štítek. Dnešní sporáky se dělají s vrchním panelem s litinovými (klasickými) plotýnkami a nebo s varnou, sklokeramickou deskou. Sklokeramická deska je sice dražší, je ovšem energeticky úspornější. Varnou plochu ohřívají odporové topné spirály umístěné pod deskou. Do červena rozžhavená spirála vyzařuje teplo přímo do dna nádoby. Významný podíl na rychlost ohřevu má právě sálavá složka. Plný výkon dosahuje „plotýnka“ již za 10–20 vteřin. V plotýnkách jsou umístěna čidla, termostaty, jež udržují stálou teplotu plotýnek a současně zamezí přehřátí. V tom je i rozdíl oproti dřívějším litinovým plotýnkám. Tam se, ve většině případů, pro regulaci ohřevu pouze ve stupních mění příkon plotýnky. Čím větší příkon, tím je i větší teplota plotýnky. U sklokeramického systému je příkon plotýnky stále stejný, ale teplota se mění podle doby zapnutí, připojení na síť. Podobný princip i sklokeramických desek je použití tzv. halogenových trubic. Varná trubice je naplněna halogenidovými plyny a sálavá složka tepla je zde vyšší, než u odporových topných spirál. Tím je i ohřev mnohem rychlejší. Dnes jsou na trhu i desky označované jako eko speed plus, jež jsou ještě rychlejší a dosahují provozní teploty už za tři vteřiny. Různá měření ukázala, že litr vody začne na elektrické sklokeramické desce vařit za 7 minut a 28 sekund. Na plynu to trvá necelých pět minut a u indukčního vaření, o kterém bude zmínka v další části článku, je tato doba pouhé 3 minuty a 16 sekund. Jak je to s elektrickou troubou? Již bylo uvedeno, že bývá buď s topnými tělesy v horní a dolní části prostoru trouby, nebo je řešena jako horkovzdušná, kde teplo z topného tělesa nuceně cirkuluje uvnitř trouby. Toto řešení umožňuje nejen rovnoměrné prohřátí celého prostoru, ale také pečení ve více vrstvách (rovinách). Taková horkovzdušná trouba má oproti klasické menší tepelné ztráty, neboť stačí menší provozní teplota. Uvádí se, že při pečení koláčů se klasické troubě nastavuje teplota 170–190 0C, u horkovzdušné stačí jen 150–170 0C. Navíc lze najednou péct více než jen na jednom plechu. Novinkou, která se začíná stále více využívat při vaření, je tzv. indukční ohřev. Indukční varné desky se na trhu objevily koncem devadesátých let minulého století. Dlouho šlo spíše o velmi drahou raritu, ale cena těchto systémů se stále snižuje a stávají se, i díky větší energetické efektivitě, vážným konkurentem dnešních systémů, založených na ohřevu odporového materiálu průchodem proudu. O co se tedy jedná? Indukce je metoda, která v sobě skrývá celou řadu pozitiv. Uvádí se, že přelití pokrmu a jeho následné připálení je prakticky nemožné, protože okolní povrch zůstává chladný. Varná zóna se začíná vytápět jen při kontaktu s kovovým nádobím, přičemž sama rozpozná jeho přítomnost. V ohraničeném prostoru varného místa je automaticky identifikována také velikost použitého nádobí. Místo šesti až devíti mají až 17 stupňů výkonu. Indukční vaření, na rozdíl od vaření na klasických sklokeramických deskách, využívá odlišného principu ohřevu. Jeho hlavní výhodou je odbourání ztrát při přechodu tepla, protože ohřívá přímo dno kovových nádob. Při tomto způsobu ohřevu se dosahuje vyšší účinnost přeměny elektrické energie na teplo. Jde podle slov odborníků o nejméně energeticky náročný ohřev pomocí elektrické energie. Proto je označení „metoda budoucnosti“ v tomto případě na místě. Zatímco v případě elektrické spirály teplo z odporového drátu prochází elektrickým izolantem, kovovou nebo sklokeramickou deskou a teprve poté ohřívá dno nádoby, ve které vaříte. Měření ukázala, že účinnost plotýnek při ohřevu ze studeného stavu do bodu varu vody je u litinových plotýnek asi 60 %, u sklokeramických pak až 70 %. Při indukčním ohřevu vzniká teplo přímo ve dně kovové nádoby. Je zřejmé, že indukční vaření minimalizuje ztráty, které vznikají zbytečným ohřevem materiálů, jimiž teplo prostupuje. Indukčním ohřevem je přeměněno až 90 % energie na teplo ve dně hrnce. Jde o princip ohřevu pomocí indukce elektromagnetických proudů v kovové ploše, které se ihned uzavírají a tvoří takzvané vířivé proudy. Tyto proudy ohřívají přímo kovové dno hrnce. V indukční zóně je pod sklokeramickou deskou zabudována cívka, která je napájena z výkonového zdroje napětím o frekvenci 25 až 35 KHz. Při položení hrnce nad cívku vznikají v jeho dně vířivé proudy, které ohřejí dno hrnce, zatímco sklokeramická deska zůstává chladná a ohřeje se až stykem s teplým hrncem. Plotýnka se díky magnetické indukci zahřívá pouze pod hrncem, proto je ztráta energie minimální a účinnost naopak vysoká. Nehrozí, že by při použití malého hrnce na velké plotýnce zbytečně utíkalo teplo pryč.

O tom, jak vařit úsporně na elektrických plotýnkách, bylo už popsáno mnoho papíru. Přesto se hodí si ty nejdůležitější věci stále opakovat. Používejte nejlépe nádobí se zabroušeným dnem, jehož průměr je stejný nebo nejvýše trochu větší než průměr plotýnky. U nádobí s menším průměrem než průměr plotýnky uniká množství tepla bez užitku do okolí. Při vaření vody nebo jiné tekutiny vždy použijte na nádobu pokličku. Vařte jen tolik vody, kolik jí budete opravdu potřebovat. Zkuste si doma, za jak dlouho se dá do varu stejné množství vody v nádobě přiklopené a otevřené. Budete překvapeni - může to být až jednou tak dlouhá doba. Použijte jen takový stupeň ohřevu, který udržuje vařený pokrm ve varu. Chce to vyzkoušet a následně vždy používat. Využívejte zbytkové teplo (zejména litinové plotýnky). Tedy vypněte ji nikoli až na konci, ale ještě před ukončením přípravy pokrmu. Pořiďte si tlakový hrnec (papiňák), který díky vyšší teplotě varu uvnitř hrnce zkracuje dobu přípravy. Často až o 60 %. Samozřejmě dodržujte první uvedenou zásadu. Pro ohřev vody na přípravu čaje, kávy a jiných horkých nápojů si pořiďte varnou konvici, která představuje efektivní přenos tepla z topného tělesa přímo do vody. Při nákupu všech tepelných spotřebičů vždy u nich sledujte energetický štítek, ukazující energetickou účinnost zařízení. Sledujte při nákupu nových zařízení i nové trendy, např. indukční ohřev.