Induktions-Heizplatten

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Alk52
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Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

Kowelix hat geschrieben: 4. Apr 2022, 22:04 Die 3,5 KW ist die Yato (YATO Induktion Kochplatte 3500W YG-04700) mit Drehregler.
Die 2 KW ist eine Elron IK2010 mit Folientouch Tastern.

Die Yato ist top zum Brauen mit Brausteuerung, da sie bei Stromunterbrechungen die eingestellten Werte behält und eine hohe Effizienz im Vergleich zu anderen Platten (Hendi) hat. Die Elron ist gut für Nachgüsse, weil sie eine eingestellte Temperatur recht gut ansteuert.
Nach oft schlechten Erfahrungen mit Induktions-Heizplatten in den letzten Jahren, da konnten schon mal von 2000W (nominal) nur 700W (effektiv) übrig bleiben, stellt sich die Frage, sind Geräte aus der sogenannten Profi-Klasse (200-300 Euro) aktuell besser.

Zum Braten und Kochen habe ich mir die Hendi in der Version 3500W Induktionskocher schräg gekauft, weil auch sehr große Töpfe und Pfannen auf der randlosen Glasplatte benutzt werden können.

Taug sie auch zum Brennen? Ich bin vermesse gerade div. Komponenten und jetzt gibt es Ergebnisse.

Die Platte kann zwischen 100 und 3500W eingestellt werden, die Regelung erfolgt PWM gesteuert. Ich habe ab nominal 1500W getestet.
hc_890.png
DIe Abweichungen zwischen eingestellter, gewünschter Leistung und aufgenommener Leistung ist schon größer als die Schrittweite zwischen den Einstellungen. So werden zB. bei eingestellten 1500W fast 350W mehr Leistung aufgenommen, während es bei 3500W ca. 220W zu wenig sind.

Im Vergleich mit einer klassischen Kochplatte zeigen sich weitere Unterschiede.
hc_891.png
Gemessen habe ich die Produktmengen bei identischer Kesselkonfiguration in Abhängigkeit von der Heizleistung und jeweils extrapoliert. Bei ca. 2000W aufgenommener Heizleistung "verschwinden" bei der Induktionsplatte gegenüber der klassischen Kochplatte etwas mehr als 10%.

DIe 2. Funktion, eine Temperatur vor zu geben, taugt allenfalls eine kalte Suppe oder ähnliches aufzuwärmen. Bei 20°C und einer eingestellten Zieltemperatur von 60°C hätte es ca. 2 Stunden gedauert bis 15 l Suppe die gewünschte Temperatur erreicht hätten. Aber dann hätte sich der Induktionskocher einfach abgestellt. Hmmhhh?

Gibt es auch andere Erfahrungen oder Messungen?
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derwo
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von derwo »

Eine lineare Extrapolation aus zwei Werten, die am Ende der Skala und so nahe beinande sind wie bei dir bei der Induktionsplatte, sehe ich als nicht ganz gesichert an.
Die Induktionsplatte benötigt halt PWM, und PWM kostet Energie. Also die PWM-Schaltung erhitzt sich und diese Hitze geht dann nicht in die Destille. Daß dieser Faktor mehr bewirkt als im Gegenzug die direktere Energieübertragung von Induktion in den Topf, hätte ich nicht gedacht bzw würde mich wundern.
Und soweit ich weiß ist die Wattmessung halt nicht mehr genau, wenn du ein PWM angeschlossen hast. Also deine rote Kurve im ersten Bild sehe ich nicht als gesichert an. Und damit auch nicht diese etwas unverschämten Abweichungen von der Nennleistung. Und die ml/min im zweiten Bild beziehen sich ja auch auf deine gemessenen Watt.
Vielleicht kannst du meine Zweifel aber ja entkräften? Ich behaupte keinesfalls, in Elektrikdingen ein besonderes Wissen zu haben.
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Alk52
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

derwo hat geschrieben: 15. Apr 2022, 22:57 Eine lineare Extrapolation aus zwei Werten, die am Ende der Skala und so nahe beinande sind wie bei dir bei der Induktionsplatte, sehe ich als nicht ganz gesichert an.
hc_892.png
Ich habe den Kessel wieder aufgefüllt und noch mal Wasser gekocht und 3 weitere Produktmengen abhängig von der elektrischen Leistung gemessen.
derwo hat geschrieben: 15. Apr 2022, 22:57 Die Induktionsplatte benötigt halt PWM, und PWM kostet Energie. Also die PWM-Schaltung erhitzt sich und diese Hitze geht dann nicht in die Destille.
PWM an sich verbraucht keine Energie, das ist ja der Trick - im Gegensatz zu den analog geregelten Netzteilen.
Der Lüfter mit seinen ca. 10W ist der kleinste Anteil an den Verlusten. Die Induktionsspule erhitzt sich, muss gekühlt werden bei hohen Leistungen und die abgeführte Wärme bestimmt die Verluste, die dann zu einem Gesamt-Wirkungsgrad von 80-90% führen.
derwo hat geschrieben: 15. Apr 2022, 22:57 Und soweit ich weiß ist die Wattmessung halt nicht mehr genau, wenn du ein PWM angeschlossen hast. Also deine rote Kurve im ersten Bild sehe ich nicht als gesichert an. Und damit auch nicht diese etwas unverschämten Abweichungen von der Nennleistung. Und die ml/min im zweiten Bild beziehen sich ja auch auf deine gemessenen Watt.
Hier müssen wir PCM und Taktung trennen. Ab 1500 W (nom.) wird sicher nur PWM zur Regelung benutzt und läßt sich gut messen. Unter 1500W wird zusätzlich getaktet, ca. 4-5mal pro Minute und an dieser Stelle versagt ein Messgerät, das 1x pro Minute seine Daten aufzeichnet.
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derwo
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von derwo »

Ok, mit den neuen Messwerten schaut es besser aus.

Eine Messung der Leistung bei PWM-gesteuerten Geräten verlangt ein "true RMS" Messgerät. Verwendest du sowas?
https://support.maxongroup.com/hc/de/ar ... sendstufen
Wie viel es ausmacht, weiß ich allerdings nicht. Also wenn die Leistung ohne true RMS um 1-2% verschätzt wird, könnte es uns ja egal sein.

Angenommen, deine Messungen passen, ist auffällig, daß die beiden Linien parallel sind. Also daß der höhere Verlust der Induktionsplatte unabhängig von der Leistung ist. Die Induktionsplatte erzeugt durchgehend etwa 7ml/min weniger Destillat. Das ist ein Verlust von etwa 260W.
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Alk52
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

derwo hat geschrieben: 16. Apr 2022, 21:26 Angenommen, deine Messungen passen, ist auffällig, daß die beiden Linien parallel sind. Also daß der höhere Verlust der Induktionsplatte unabhängig von der Leistung ist. Die Induktionsplatte erzeugt durchgehend etwa 7ml/min weniger Destillat. Das ist ein Verlust von etwa 260W.
Stimmt.
.
hc_893.png
Ich habe das Diagramm noch einmal ergänzt, weil für mich ein paar Punkte klarer geworden sind. Hinzu gekommen ist die (theoretische) Destillationsmenge aus dem Watt-Destillationsmengen-Rechner, die keinerlei Verluste beeinhaltet.
Darüber hinaus gönne ich uns ein paar Trivialtäten, die zu oft vernachläßigt werden.

Die realen Messungen habe ich mit einem unisolierten Kessel/Deckel gemacht mit überwiegend großen Wärmeverlusten durch den Kessel, deshalb sind die Kurven nahezu parallel.
Die einfache Heizplatte wandelt den Heizstrom mit den geringsten Verluste in Wärme, aber sie erreicht dabei hohe Temperaturen -auch auf der Rückseite, die dann nicht nutzen.
Die Induktions-Platte hat einen insgesamt schlechteren Wirkungsgrad, obwohl die Glasplatte einen Abfluß von Wärme in die Konstruktion zurück verhindert. Das ist aber hier noch nicht relevant, weil beim Sieden ständig der Wärmeüberschuß von der Heizung vorliegt.

Zuerst möchte ich die Anmerkung von Wo aufgreifen und bei einer elektrische Heizleitung von 2000W genauer betrachten.
Maximal, also ohne jegliche Verluste, könnten damit 53,2 ml/min Wasser destilliert werden.
Auf der Heizplatte schaffe ich mit meiner fast bis zum Deckel gefüllten, unisolierten Kessel/Deckel-Kombination- gerade mal 40,5 ml/min, habe also hier schon einen Verlust von 20,2%. Das hat neben der fehlenden Isolation des Kessels Ursachen wie: Kesselform, die Isolierung der HeizplattenRückseite, wärmeleitende Flächen an/unterhalb der Platte, der Bodenform des Kessels (ideal plan, konvex, konkav), der Leitfähigkeit des Sandwich-Bodens usw. auf die ich hier vorerst nicht eingehen möchte.
Bei der Induktions-Platte erreiche ich nur noch 30.0 ml/min, also noch weitere 7,5ml/min weniger.

Unnütz, unbrauchbar, das Geld nicht wert ...

NEIN,
- die allgemein verfügbaren Heizplatten, die fein abstufbar zwischen 500 und 2300-2500W, für sehr wenig Geld liefern können, reichen fast immer für Anlagen bis 2" Steigrohrdurchmesser.
- mit einer professionellen Induktionsplatte kann ich am normalen 220/240W Hausnetz den Leistungsbereich von 2500-3500W erreichen, der bisher so nicht verfügbar war. Ja, es hat seinen Preis (vemutlich noch eine Weile ab 250,- Euro), induktionsfähige Kessel und mehr als 2" Steigrohrdurchmesser (zumindest bei SPP gefüllten Klonnen).

EDIT:
- und augenscheinlich sind die professionellen Induktionskochplatten vollgasfest.
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derwo
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von derwo »

Das war ein unisolierter Kessel. Welche Größe? Und hattest du ein Steigrohr dran? Ebenfalls unisoliert?
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Alk52
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

Der Kessel ist ein 17,2l Kessel (28x28cm², Startfüllhöhe 25,1-25,4cm), im Deckel ist ein 3" Anschluss und es folgt ein 3-2" Übergang, vom 2" Steigrohr bis zum Produktkühler ist es dann isoliert.
hc_856.png
Das ist mein Standardaufbau für diverse Messungen.
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derwo
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von derwo »

Ich dachte, vielleicht hast du auch einen normalen Potstill-Aufbau. Das sollte ja mit deinen modularen Teilen nicht schwierig sein. Dann würde der Einfluss des Steigrohrs wegfallen und somit wären die anderen Verlustfaktoren vielleicht klarer sichtbar. Welchen Anteil das Steigrohr am Verlust hat, kann ich nicht beurteilen. Ist es egal, weil isoliert? Keine Ahnung.

Und wie schon geschrieben, die Leistungsmessung, sobald du PWM verwendest, ist meiner Meinung nach nicht sicher. Und somit ist nicht sicher, ob die normale Platte insgesamt wirklich effizienter ist. Diesen Punkt hast du jetzt schon zwei mal übergangen, als ob ich ihn nicht geschrieben hätte, hast weiterhin den Verlust von Induktion gegenüber herkömmlich ohne jegliche Unsicherheit genau beziffert in Watt oder ml/min.
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Alk52
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

derwo hat geschrieben: 18. Apr 2022, 19:04 Ich dachte, vielleicht hast du auch einen normalen Potstill-Aufbau. Das sollte ja mit deinen modularen Teilen nicht schwierig sein. Dann würde der Einfluss des Steigrohrs wegfallen und somit wären die anderen Verlustfaktoren vielleicht klarer sichtbar. Welchen Anteil das Steigrohr am Verlust hat, kann ich nicht beurteilen. Ist es egal, weil isoliert? Keine Ahnung.
Das ist ein Pot-Still-Aufbau mit längerem Steigrohr (ca. 70cm), aber da ich immer den gleichen Standardaufbau verwende, kann ich die verschiedenen Messungen untereinander vergleichen. Wenn an den T-Clamps etwas Wärme verloren geht, dann ist das sehr wenig im Vergleich zur Dampfmenge.
derwo hat geschrieben: 18. Apr 2022, 19:04 Und wie schon geschrieben, die Leistungsmessung, sobald du PWM verwendest, ist meiner Meinung nach nicht sicher. Und somit ist nicht sicher, ob die normale Platte insgesamt wirklich effizienter ist. Diesen Punkt hast du jetzt schon zwei mal übergangen, als ob ich ihn nicht geschrieben hätte, hast weiterhin den Verlust von Induktion gegenüber herkömmlich ohne jegliche Unsicherheit genau beziffert in Watt oder ml/min.
Nimm es mir nicht übel, hier sehe ich keine Notwendigkeit für "true RMS" (wie von Dir zitiert), weil ich die aus dem Netz entnommene Leistung messe und glaube, wenn ich bei den üblichen Schwankungen im Netz innerhalb von weniger als 10W Abweichung zwischen beiden Geräten liege.
hc_878.png
Meine Energiemessgeräte sind das Logitec EM... und das Conrad Voltcraft 4000. Hier ein Testbericht der ct.
Unterhalb der von mir angegeben Leistungen taktet der Induktionskocher 4-5x pro Minute. Nicht verwechseln mit der Sicherheitsabschaltung, die wir sonst kennen. Hier müßte ich längere Zeit messen und die kWh auswerten, aber das ist nicht Ziel dieser Betrachtung.
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derwo
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von derwo »

Ja, wahrscheinlich ist es wohl so, daß, wenn man die hohe Effizienz von Induktionskochplatten zeigen möchte, man nicht unbedingt ein Szenario wie Bierbrauen oder Schnapsbrennen heranzieht, sondern eher die Suppe, die kurz erhitzt wird. Dabei hat der Faktor, daß mit Induktion keine unnötige Masse erhitzt wird, wodurch man Zeit und Energie verlieren würde, ein höheres Gewicht.

Daß viele Bierbrauer trotzdem auf Induktion setzen, liegt wohl einfach daran, daß man so ohne Selberbauen oder Gasflasche 3.5kW anstelle 2kW haben kann (2.6kW gibt es ja nicht als mobile Platte sonden höchstens eingebaut in den großen Küchenherd).
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Alk52
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Re: Induktions-Heizplatten

Beitrag von Alk52 »

Ein interessantes Ergebnis hat sich heute ganz nebenbei ergeben, als ich in meinem großen 30l-Kessel 10 bzw. 20l Wasser gekocht habe. Da mein 17l Kessel noch gefüllt wegen anderer Messungen auf der Stufen-Heizplatte stand, bin ich an eine andere Steckdose umgezogen, die mit 2,5² Leitungen angeschlossen ist.
Erwartet habe ich eine (mehr oder weniger) konstante Leistungsaufnahme der Induktions-Platte und dann wollte ich die Erwärmung des Kessel-Anteils berechnen, immerhin 5,8 kg Edelstahl.
.
hc_895.png
Der Kessel und Deckel sind isoliert, ein 2" Anschluss ist einfach mit einer 2" Abschlußplatte abgedeckt.
Im Diagramm erkenne ich eine Abhängigkeit der Leistungsaufnahme von der Temperatur, aber ich habe noch keine Ahnung warum das so ist.
Die Induktionsplatte war auf 3500W eingestellt und mit den am Anfang erreichten 3420 W bzw. einem Durchschnitt von 3375 W bin ich zufrieden, davon kommen im Kessel 2715W im Kessel an.
Das entspricht einem Wirkungsgrad von 80 % bezogen auf die elektrische Leistungsaufnahme, der im Kessel ankommt.
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