admin / 12.05.2018

СВЧ печь

Принцип работы микроволновой печи. Справка

Первые СВЧ-печки, предназначавшиеся для армейских столовых и больших ресторанов, были шкафами высотой 175 см и весом 340 кг. Более компактные домашние печки начали производиться с 1955 г.

Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой Sharp в 1962 г. Первоначально спрос на новое изделие был невысок. В СССР микроволновые печи выпускал завод ЗИЛ.

Принцип действия микроволновой печи строится на обработке продукта, помещенного внутрь прибора, микроволнами (СВЧ-излучение). Эти волны и нагревают пищу.

Микроволны являются одной из форм электромагнитной энергии, как и световые волны или радиоволны. Это очень короткие электромагнитные волны, которые перемещаются со скоростью света (299,79 км/с).

В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом – отрицательный. Подобных молекул в пище предостаточно – это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды – самого распространенного в природе вещества. Каждый кусочек овощей, мяса, рыбы, фруктов содержит миллионы дипольных молекул.

В отсутствие электрического поля молекулы расположены хаотически. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 180 градусов.

Магнетрон, который содержит каждая микроволновая печь, преобразует электрическую энергию в сверх-высокочастотное электрическое поле частотой 2450 мегагерц (МГц) или 2,45 гигагерц (ГГц), которое и взаимодействует с молекулами воды в пище.

Микроволны «бомбят» молекулы воды в пище, заставляя их вращаться с частотой в миллионы раз в секунду, создавая молекулярное трение, которое и нагревает еду.

Это трение наносит значительный ущерб молекулам пищи, разрывая или деформируя их. Проще говоря, микроволновая печь вызывает распад и изменения молекулярной структуры продуктов питания в процессе излучения.

Микроволны работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь глубже, чем на 1-3 см. Поэтому нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов – прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

При выборе СВЧ печи следует ориентироваться на ее основные характеристики, среди которых – объем камеры, тип управления, наличие гриля, мощность и некоторые другие. Объем камеры определяется по количеству продуктов, вмещающихся в микроволновую печь.

Управление в микроволновых печах бывает трех типов – механическое (самый простой тип управления), кнопочное и сенсорное.

В зависимости от выполняемых функций микроволновки делят на три типа: СВЧ с микроволнами, с грилем и микроволновые печи с грилем и конвекцией.

Что касается дополнительных функций микроволновых печей, то к самым распространенным относятся функции двойного излучения (для равномерного приготовления продукта по объему) и auto-weight, означающая, что электронные датчики взвесят продукт и выберут время приготовления.

Некоторые модели СВЧ печей имеют диалоговый режим, когда на дисплее высвечиваются рекомендации во время приготовления блюда.

Также может быть микроволновая печь со встроенными рецептами приготовления блюд. Чтобы запустить процесс приготовления, нужно указать вид продукта, количество, рецепт. Готовые программы дают возможность выбрать оптимальный режим, точное время приготовления.

Некоторые модели оснащаются портом связи для доступа в интернет. Это дает возможность загружать новые рецепты блюд и получать информацию о его калорийности.

В число принадлежностей к СВЧ-печи могут входить многоуровневая решетка для тарелок, позволяющая разогреть одновременно несколько блюд, и решетка для гриля.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Действие и принцип работы

Принцип работы микроволновой печки заложен в ее названии — воздействие на тело (в данном случае продукты) — сверхвысокочастотным излучением (СВЧ-излучением или просто СВЧ). Под воздействием высокочастотных электромагнитных колебаний продукты нагреваются до высокой температуры, что позволяет разогревать или даже готовить блюда без использования классических термонагревателей. Кстати, этот же метод используется не только для приготовления пищевых продуктов, но и для тепловой обработки технических изделий: отжига и закалки, скажем, сверл, шестеренок, ножей и т. п.

Главное условие, необходимое для работы микроволновки, — наличие в объекте так называемых полярных молекул. Именно на них и воздействует электромагнитное поле прибора. К счастью, практически во всех продуктах питания (за исключением, разве что, полностью обезвоженных) присутствует вода, которая и состоит из таких молекул. Попадая в мощное переменное электромагнитное поле, такие молекулы начинают быстро менять свое положение, следуя за постоянно изменяющимся направлением магнитного поля. В процессе вращения эти молекулы в буквальном смысле трутся друг о друга, а что при этом происходит — знает всякий. Попробуйте быстро потереть ладони одна о другую — чувствуете тепло?

Благодаря переменному электромагнитному полю полярные молекулы воды начинают быстро вращаться.

Основное же отличие воздействия микроволнового излучения на объект от обычного трения или нагрева открытым пламенем состоит в том, что нагревается не только поверхность предмета, но и глубинные его слои. Это обусловлено тем, что СВЧ излучение действует не только на поверхности объекта, но и проникает вглубь него, заставляя молекулы двигаться и нагреваться.

Глубина проникновения зависит от частоты излучения. И для стандартных микроволновых печей, работающих на частоте 2.4 ГГц, составляет 1.5–2.5 см. Нетрудно догадаться, что, к примеру, пирожок, помещенный в СВЧ печь, прогреется полностью и равномерно и изнутри, и снаружи. Причем сделает он это за самое короткое время, поскольку скорость нагрева тела в СВЧ поле составляет 0.3-0.5 градусов в секунду. 10 секунд — +5 градусов. Минута — +30 градусов.

Достоинства и недостатки

Итак, пора сформулировать главные отличия СВЧ подогрева от классического:

  1. Высокая скорость прогрева. Поскольку обработка высокочастотным (ВЧ) полем ведется одновременно по всему объему, продукт разогревается исключительно быстро — за считаные минуты.
  2. Равномерный прогрев. Благодаря равномерному прогреву нет необходимости нагревать его внешний слой до повышенной температуры. Это исключает подгорание.
  3. Возможность автоматизации приготовления. При использовании СВЧ печи отпадает необходимость следить за процессом — мешать, переворачивать и пр. Достаточно указать вес и тип заложенного продукта и описать необходимую операцию: прогрев, готовка и пр. Все остальное прибор сделает самостоятельно.
  4. Невозможность обжарки. СВЧ поле, в отличие от сковороды или гриля, прогревает продукты равномерно, а значит не в состоянии их зажарить до хрустящей корочки.

Единственным, казалось бы, недостатком, присущим микроволновкам, является невозможность обжаривания, но и этот вопрос конструкторы решили, оснастив устройство обычными термоэлектронагревателями, как у электродуховки. С их помощью вы можете легко обжарить продукт. Кроме того, существуют так называемые тарелки Крусти, выполненные из специального материала, который безопасно разогревается токами СВЧ. Положите на такую тарелку отбивную и печка не только быстро ее приготовит, но и зажарит, поскольку этот поддон накаляется до 200 градусов.

Устройство СВЧ печи

Теперь пришло время разобраться, как устроена микроволновка. Сердцем любой подобной печки является специальный генератор, создающий высокочастотное электромагнитное поле большой интенсивности. Называется он магнетроном. Далее, поле, им созданное, при помощи волноводов специальной конструкции направляется в камеру для продуктов. Делает он это таким образом, что весь внутренний объем камеры «заполняется» полем равномерно, обеспечивая качественный прогрев продуктов любого объема. Дополнительно этому способствует и вращающийся поддон, которым оснащают большинство микроволновок.

Магнетрон занимает самое почетное место под крышкой прибора.

Контролирует работу ВЧ генератора электронный блок, собранный на микропроцессоре. Встроенные в блок микропрограммы позволяют устанавливать желаемый режим приготовления продуктов, контролируют температуру в камере, влажность, время приготовления. Они же следят и за безопасностью использования печки — закрыта ли защитная дверца, нет ли пробоя изоляции, не поднялась ли температура внутри камеры выше критической и пр. Управление контроллером осуществляется с пультов того или иного типа — кнопочных, сенсорных и пр. Ну и, естественно, имеется в печи и блок питания, обеспечивающий энергией всю электронику и сам магнетрон.

Вот так выглядит микроволновая печь на схеме.

Опасность и вред микроволновки

А теперь самый главный вопрос, который беспокоит едва ли не каждого владельца микроволновки: представляет ли прибор какую-либо опасность для окружающих? Существует множество мифов об опасности использования СВЧ технологий в быту. Основные из них:

  1. Радиационная опасность.
  2. Опасность электромагнитного излучения.
  3. Плохое влияние СВЧ на качество приготовляемых продуктов.
  4. Возможность физического поражения полем СВЧ.
  5. Повышенная опасность поражения электрическим током высокого напряжения.

Радиационное поражение

Согласно этому мифу, все, кто находятся рядом с СВЧ печью, получают радиационное облучение. Более того, даже выключенная печка «лучит» не хуже чернобыльского трактора. Но если верить основам ядерной физики (все проходили ее в школе), радиацией, которую все так боятся и которая действительно представляет опасность, является ионизирующее излучение.

Взгляните на список, в котором перечислены виды электромагнитного излучения, расположенные в порядке убывания их длины волны:

  1. радиоволны — 10 км — 0.1 мм;
  2. инфракрасное излучение — 1 мм — 780 нм;
  3. видимое излучение (свет) — 780 — 380 нм;
  4. ультрафиолетовое излучение — 380 — 10 нм;
  5. рентгеновское излучение — 10 — 5 пм;
  6. жесткое (гамма) излучение — менее 5 пм.

Из всего списка только два последних пункта являются полноценным ионизирующим и частично ионизирующим — третий снизу (УФ свет). А оставлять после себя наведенную радиацию может только гамма-излучение. Длина волны электромагнитного поля микроволновой печи — 12 см. Гораздо логичнее бояться видимого света, излучаемого лампочкой Ильича, ионизирующая способность которой на 3 порядка выше излучения микроволновки. Но, несмотря на очевидное, лампочек не боится никто, микроволновых печей — почти все.

Меняет ли высокочастотное излучение свойства продуктов.

Бытует мнение, что, побывав в микроволновке, продукты меняют свою физическую структуру. Одни связи якобы разрушаются, другие появляются, меняется заряд, полюс, градус, память — все что угодно. После всего этого безобразия полезные продукты питания превращаются в яд.

Микроволновое излучение, как было сказано выше, воздействует на полярные молекулы, которыми являются молекулы воды. На сегодня науке достоверно известно, что вода — аморфное тело и вообще не имеет структуры, если не находится в замерзшем состоянии. Как может эта самая структура измениться, если у аморфного тела ее нет вовсе?

Рождение подобного мифа связано, скорее всего, с понятием «структурированная вода», которое появилось благодаря всевозможным лженаукам типа гомеопатии и «бизнесменам», продающим «заряжающие» подносы для воды и прочие чудеса техники параллельных миров.

Электрическим током

Насколько прибор электробезопасен.

Опасения, будто бы микроволновая печка опасна в плане поражения электрическим током, в принципе, понятны. Для работы магнетрона требуется источник высокого напряжения — порядка 4 кВ. Если добавить к этому еще и мощность современной микроволновки, которая может достигать киловатта, то весь ужас человека, далекого от электрики, становится понятным. Тем не менее этот же человек совершенно спокойно пользуется полуторакиловаттным пылесосом и двухкиловаттной электроплитой.

Вспомните обычный кинескопный телевизор, который служил нам не одно десятилетие и продолжает служить по сей день. Напряжение на ускоряющем аноде его кинескопа достигает 30 кВ. Это почти на порядок выше напряжения на магнетроне. Если вскрыть микроволновку, то можно и под напряжение попасть. Но и в телевизоре ведь задняя крышка всего на четырех винтах! А теперь подумайте: много у вас знакомых, убитых током злого телевизора? Таким образом микроволновая духовка в плане электробезопасности ничем не отличается от любого другого бытового прибора.

Вредно ли излучение микроволновки для организма.

Да, СВЧ вредны для человека. Но ведь масса современных устройств работает на той же частоте: Wi-Fi модем, мобильник, смартфон. Работа с ними считается безопасной. Так вредно микроволновое излучение или невредно? Вредно, но лишь при превышении определенного уровня. Ваш мобильник излучает, но мощность его передатчика невелика. Хоть вы и держите его у самого виска, периодические разговоры по телефону особого вреда здоровью не нанесут. Другое дело — микроволновая печка. Мощность ее «передатчика» достигает тысячи ватт.

Но, во-первых, в отличие от мобильника, излучение магнетрона направлено не во все стороны, а в рабочую камеру. Во-вторых, и это главное, камера, как и ее дверца, имеют специальное покрытие, предотвращающее выход излучения за пределы рабочей области. Конечно, покрытие не задерживает СВЧ на 100%, но этого и не нужно. Вы не держите микроволновку у виска, как телефон, и не пользуетесь ею, часами уткнувшись носом в дверцу. Кроме того, интенсивность СВЧ убывает пропорционально квадрату расстояния.

Что по этому поводу говорят цифры? Открываем медицинские документы, нормирующие максимально допустимое безопасное для человека СВЧ излучение и читаем: не более 10 мкВт/см.кв. Много это или мало? Самое время посмотреть на рисунок ниже:

Зависимость напряженности поля от расстояния до СВЧ печи.

У самой дверцы микроволновой печи напряженность электромагнитного поля достаточно высока — 5 мВт/см.кв. Но уже на дистанции в полметра оно ослабевает на два порядка, а на расстоянии в полтора метра ниже максимально допустимого уровня вдвое. Таким образом, если вы не сидите со включенной микроволновкой буквально в обнимку, а пользуетесь ею не круглые сутки, то за свое здоровье можете не опасаться. Но ведь дверцу можно открыть? Можно, только магнетрон сразу же отключится, поскольку имеет защиту «от дурака». Эта же защита не даст сунуть руку (а кое-кому и голову) в работающий прибор, дабы проверить его исправность «на ощупь».

Как только вы откроете дверцу, автоматика снимет питание с магнетрона.

Таким образом исправная микроволновая печь при соблюдении элементарных правил эксплуатации, подробно описанных в прилагаемой инструкции, абсолютно безопасна для человека.

Функции простых микроволновых печей

Разморозка

Режим разморозки присутствует во всех простых СВЧ-печах. При использовании автоматического режима, обработка продуктов проходит под управлением программы, заложенной в устройство.

Использование ручного режима требует самостоятельной установки мощности излучения и длительности процесса.

Мощность обычной разморозки составляет около 150 – 300 Вт. Ускоренный процесс требует 400-500 Вт мощности.

Разогрев

Главная функция простой СВЧ-печи – разогрев готовой пищи. При использовании автоматического режима, необходимо выбрать объём разогреваемого продукта и его вид. Все остальные расчеты будут произведены автоматически.

Ручной режим, как и в случае разморозки, требует личной настройки. Разогрев блюд происходит при мощности в пределах 550 – 700 Вт. Режим до 700 Вт подходит для приготовления продуктов, требующих относительно низких температур приготовления.

Приготовление блюд

Готовка в простой микроволновой печи, по порядку действий, похожа на разогрев. Если владелец использует автоматический режим, то указывается блюдо и вес.

Если используется ручной режим, то требуется самостоятельный контроль мощность печи и время приготовления. Быстрое приготовление и обработка продуктов, требующих высоких температурных режимов, происходит при мощности излучения 800-900 Вт.

Внутреннее покрытие

Качество и материал покрытия определяет простоту очистки и срок службы.

Термостойкая эмаль – дёшево, гигиенично, она легко очищается, имеет привлекательный внешний вид. Но, она легко повреждается во время очистки и при длительных температурных нагрузках. Подходит для устройств, работающих на разогрев, разморозку, или приготовление небольших порций пищи.

Нержавеющая сталь – прочна, она хорошо сопротивляется тепловым нагрузкам. Такое покрытие стойко к воздействиям во время очистки, но не обладает жироотталкивающими свойствами.

Керамическое или биокерамическое – это покрытие с низкой теплопроводностью. Благодаря этому свойству, разморозка и приготовление продуктов происходят быстро. Такое покрытие экономит электроэнергию.

Керамика – легко очищается от загрязнений. Она долго сохраняет привлекательный внешний вид, но хрупка. Не используйте абразивные средства при очистке такого покрытия. Перегрев керамического покрытия может привести к образованию микротрещин. Эти повреждения сокращают срок службы микроволновой печи.

При правильной эксплуатации керамическое покрытие длительное время сохраняет свои свойства. Это увеличивает срок бесперебойной работы печи.

Дополнительные функции

При выборе простой печи обратите внимание на дополнительные функции и оцените их необходимость. Если приспособление используется для простых задач – они излишни.

  • Гриль – предназначен для жарки продуктов. ТЭНовый гриль, использует для жарки нагревающуюся спираль заключенную в металлическую либо кварцевую трубку, может быть подвижным – равномерно прогревает продукты, и неподвижным располагается сверху.
  • Хлебопечка – эта функция позволяет готовить простейшую выпечку. Функция хлебопечки уступает в качестве работы специализированной технике.
  • Пароварка – приготовление пищи на пару. Эта функция усложняет конструкцию и увеличивает стоимость.
  • Очистка паром – очистка паром сокращает время и усилия, затрачиваемые на очистку.
  • Удаление запахов – приспособление самостоятельно устраняет собравшиеся, в рабочей камере, запахи. Функция необходима при последовательном разогреве или приготовлении нескольких блюд.

Обратите внимание на то, что дополнительные функции повышают цену. Если нужен только разогрев пищи, или редкое приготовление небольших порций еды – необходим минимальный функционал с ручным управлением и малым объёмом рабочей камеры.

Установка

Внимательно изучите руководство пользователя. В инструкции указана информация, необходимая для безопасного использования. Приспособления, использующие для своей работы электроэнергию, устанавливаются на ровной, устойчивой поверхности.

Убедитесь в том, что:

  • дверца рабочей камеры открывается свободно, не встречая помех;
  • доступ к вентиляционным отверстиям открыт – это позволит избежать перегрева, продлит срок службы;
  • электросеть кухни позволяет подключить к ней прибор высокой мощности;
  • открыт доступ к проводам питания и розетке, к которой будет подключёно приспособление – это повышает безопасность его использования;
  • прибор устанавливается так, чтобы избежать попадания влаги на корпус, провода питания и точку подключения к электросети.

Помните, лишняя влага может вызвать короткое замыкание, что приведет к повреждению аппарата или травме.

Для очистки микроволновой печи используйте специализированные средства. Во время ухода за аппаратом – отключайте его от розетки. Перед разогревом или приготовлением пищи убедитесь, что используемая посуда подходит для использования её в микроволновой печи.

Неисправности

Аппарат включается, но не греет. Эта неисправность возникает по нескольким причинам. Самый простой вариант – перегорел высоковольтный предохранитель из-за поломки одной из двух дверных защелок. Для ремонта требуется заменить защелку и предохранитель, но обычный не подойдет, так как высоковольтный в микроволновых печах имеет натяжную пружину для быстрого разрыва цепи.

Отсутствует подсветка при открывании дверцы и во время работы аппарата. Эта неисправность требует замены источника подсветки, либо реле подающее питание на него (выходит из строя в редких случаях).

Не включается. Проверьте напряжение в сети и исправность розетки, к которой подключен аппарат. Проверьте исправность провода питания. Проверьте целостность предохранителей СВЧ печи. Возможно из-за скачка напряжения перегорел тепловой предохранитель – находится под изоляционной лентой на трансформаторе расположенный на плате управления. Замените предохранители при необходимости.

Аппарат гудит, появился запах гари. В этом случае требуется проверка электронных компонентов. Если у Вас отсутствуют навыки ремонта, обратитесь в сервисный центр. Гул, обычно, связан с неисправностью магнетрона либо трансформатора (в этом случае трансформатор еще не вышел из строя).

Появление искр внутри рабочей камеры. Эту неисправность вызывает повреждение изолирующего слоя. Повреждение вызывается: загрязнениями, неправильным уходом за аппаратом, использованием посуды, не предназначенной для данного типа аппаратов. Требуется замена слюдяной пластины. Использование аппарата с такой неисправностью провоцирует повреждение магнетрона.

Разрушение эмали. Это повреждение вызывается неправильным уходом или дефектами самого покрытия. Дальнейшее использование аппарата приводит к поломке электронных компонентов.

Не работает управление. Поломка исправляется заменой блока кнопок или сенсоров. Если используется простое устройство с механическим управлением – возможно загрязнение контактов, которое исправляется очисткой и обезжириванием.

Перестала вращаться подставка под посудой. Неисправен двигатель обеспечивающий вращение. Требуется замена двигателя.

Реклама от спонсоров: ↓ ЗАКРЫТЬ ↓

FILED UNDER : Справочник

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*