Essai d'un réchaud à induction

On m'a fait croire un jour que l'induction, c'est l'avenir de la cuisine, que c'est beaucoup plus efficace et beaucoup plus économique que les autres méthodes de cuisson, grâce à son rendement de 95 %. Alors le jour où j'ai vu en promo' une plaque à induction, je n'ai pas pu résister, et elle a depuis remplacé mes plaques électriques.

Sauf qu'à l'usage, j'ai quand même eu l'impression qu'il fallait attendre deux éternités et demie avant d'avoir mon eau qui bout, ce qui a fait naître et grandir un doute. Récemment ma sœur a vu une promotion similaire et m'a demandé mon avis. C'était l'occasion de faire des mesures plus précises et plus objectives, pour confirmer ou infirmer qui ont de toute façon survécu beaucoup trop longtemps à mon goût.

Voici donc la vérité sur ma plaque à induction.

Matériels et méthodes

J'ai voulu faire les choses correctement, et m'approcher le plus précisément du véritable rendement de ma plaque à induction, et des autres méthodes de chauffage de l'eau, à titre de comparaison.

Pour ce faire, j'ai choisi le test simple de faire bouillir de l'eau. Je pars avec une quantité donnée d'eau du robinet à sa température normale, et je la fais bouillir. À partir de la masse d'eau je détermine la quantité d'énergie qui a été utile ; en la disant par le temps que ça a pris je déduis la puissance utile. En la divisant par la puissance électrique consommée, j'arrive au rendement cherché.

La masse d'eau a été mesurée avec une balance de cuisine électronique, qui prétend être précise au gramme près, et dont le zéro a été fixé avec le contenant vide. D'ailleurs ça m'a toujours surprise la précision que l'on peut atteindre assez facilement dans une cuisine ou un laboratoire quand on mesure une masse, alors qu'on a tellement de mal à avoir une valeur précise pour la constante gravitationnelle, ou le champ gravitationnel terrestre.

Les températures ont été mesurées avec un thermomètre de cuisine, il me semble initialement prévu pour mesurer la température au milieu d'un morceau de viande. L'affichage est au dixième de degré, mais mes relevés ont été faits au degrés près, et je vais supposer que mon thermomètre est assez fiable pour ça entre 20°C et 100°C.

La puissance électrique consommée a été mesurée avec mon compteur EDF électronique, qui donne la puissance qui le traverse à 10 W près. Pour que ce soit le plus fiable possible, j'ai cherché à rendre constante la consommation électrique du reste de mon studio : j'ai supposé que les petis appareils à courant continu (switch, modem, PourrieBox, répondeur, etc) ont une consommation constante, et qu'il en est de même pour mon ordinateur tant que le CPU et le GPU sont utilisés de manière constante (et quasi-nulle). J'ai disjoncté le réfrigérateur et le ballon d'eau chaude, qui sont susceptibles de s'allumer ou de s'éteindre n'importe quand et de fausser ainsi les meusres. D'ailleurs lors de la douche du surlendemain je me suis rendue compte que j'avais oublié de les rallumer.

Enfin le temps a été mesuré avec date(1), à la seconde près. Mais à mon avis, c'est là la principale source d'incertitude : la détermination du moment où l'eau bout me semble être facilement à quelques dizaines de secondes près.

Je suppose que l'eau de mon robinet a une capacité thermique massique à pression constante de 4.2 J/g/K. Cette eau est sans doute loin d'être pure, mais je pense que ce n'est pas la plus grosse source d'erreur.

Réchaud à induction

J'ai pris ma grande casserole, je l'ai remplie de 2031 g d'eau à 25°C, et j'ai mis le couvercle. Après 11 minutes et 10 secondes, l'eau était en train de bouillir. Il y a donc eu environ 631 kJ utiles, soit une puissance utile de 942 W.

Pendant la durée du chauffage, la consommation électrique de la plaque a diminué progressivement de 1270 à 1190 W. J'arrondis ça à 1200 W (en perdant donc un chiffre significatif), mais il y a sans doute un réel effet physique derrière.

Cela conduit à un rendement de 78.5 %. On est loin des 95 % dont je croyais me souvenir.

J'ai ensuite refait l'expérience avec une autre casserole : ma grande casserole est en inox, mais elle n'est pas spéciament prévue pour la cuisine à induction, contrairement à ma petite casserole, qui a un fond épais spécialement fait pour.

Cette petite casserole a été remplie de 1067 g d'eau à 25°C, eau qui était enn train de bouillir après 6 minutes et 30 secondes de chauffage. 327 kJ utiles, donc une puissance utile de 839 W.

Pendant cette expérience, la consommation électrique était stable, à 1190 W, qui est la consommation à la fin de la première expérience. Il y a peut-être une période de chauffe, ou quelque chose comme ça.

On arrive avec tout ça à un rendement de 70 %. Ça ne marche donc pas vraiment mieux avec une casserole spécialement prévue pour.

Au passage, ce réchaud à induction m'a été vendu comme consommant 1500 W, or je n'ai pas vraiment réussi à lui faire consommer plus que 1200 W. Si je perds déjà un cinquième de la puissance nominale, pas étonnant que mon eau mette longtemps à bouillir. Il faudra que j'essaye un jour si avec un fond épais et grand (ici je n'avais que l'un ou l'autre) il ne serait pas possible d'avoir une meilleure section efficace et de se rapprocher de 1500 W consommés.

Bouilloire électrique

Pour comparer les mesures précédentes, la première chose qui m'est venue à l'esprit était la bouilloire électrique, qui utilise une résistance électrique classique (quoique cachée).

J'ai donc mis 1612 g d'eau dans ma bouilloire, et 4 minutes 45 secondes plus tard c'était en train de bouillir. Dans l'absolu, c'est quand même salement plus efficace que mon réchaud, ce qui va plutôt dans le sens de mes doutes.

Il y a donc 508 kJ utiles, donc 1781 W de puissance utile, ce qui n'est pas très loin du double de mon réchaud. Ceci avec une puissance électrique consommée de 2000 W, ça fait un joli rendement de 89 %.

Donc non seulement ma bouilloire est plus puissante, mais en plus elle gaspille moins d'énergie, de quoi rendre heureux à la fois les humains et les ours polaires. De quoi aussi avoir la nette impression de s'être fait avoir avec le réchaud à induction.

Plaques électriques

Comme j'ai perdu la foi dans ma plaque induction, je me suis dit que j'allais voir ce qu'il en est de mes vieilles plaques électriques, qui n'ont pas servi depuis bien trois ans, parce que si elles aussi sont meilleures à tous points de vue que mon réchaud, il n'y a aucune raison pour que je continue de m'en servir.

J'ai repris ma grande cassrole, armée de 2050 g d'eau à 23°C, et je l'ai mise à chauffer sur la grande plaque électrique.

Cette plaque électrique a d'ailleurs un comportement douteux : la consommation variait de 2070 W à 1880 W, puis remontait, pour finalement se stabiliser vers 1950 W pendant au moins le dernier tiers du temps jusqu'à l'ébullition.

Le point d'ébullition a été atteint en 11 minutes 21 secondes, c'est-à-dire à peu près autant que le réchaud à induction. On a donc 637 kJ utiles, donc une puissance de 936 W. Soit un rendement de 48 %.

Donc ma grande plaque électrique restitue à peu près la même puissance que ma plaque à induction, mais en réclamant presque le double à EDF.

Pour aller jusqu'au bout, j'ai testé ma petite plaque électrique avec la petite casserole. Le réstulat ne sera pas forcément super-fiable, parce qu'une partie de la chaleur de la grande plaque a été conduite jusqu'à la petite. Ainsi, le temps que je prépare tout, les 995 g d'eau sont passés de 23.5°C à 26°C.

Une petite surprise a été que cette petite plaque n'est pas seulement plus partie par sa taille, mais aussi par sa consommation : elle ne consomme que 1000 W (après une pointe à 1050 W au tout début).

Du coup, deux fois moins de puissance mais deux fois moins d'eau, ça a pris à peu près autant de temps : 10 minutes 31 secondes pour arriver à ébullition, une partie de la différence provenant sans doute de la chaleur issue de la grande plaque.

Il y avait donc 309 kJ utile, soit une puissance de 490 W, ce qui fait donc un rendement de 49 % pratiquement identique à celui de la grande plaque.

Conclusion

J'avais acheté mon réchaud à induction pour mon propre confort, c'est plutôt raté vu que le progrès par rapport aux plaques électriques existantes est négligeable. Par contre malgré cette insatisfaction, l'achat n'a pas été vain, parce que pour le même résultat la consommation électrique du réchaud est nettement plus facile, ce qui est bien pour la facture EDF et pour la bonne conscience écologique.

Si chaque heure de cuisson à induction m'économise 1 kW, il faudrait environ 500 h pour rentabiliser mon réchaud, soit depuis trois ans environ une demi-heure de cuisson. Je n'y suis probablement pas, mais il me reste au moins la beauté du geste écologique.

Mais comme j'ai encore foi en l'induction, je me dis qu'il suffirait d'un réchaud qui soit capable de consommer plus, pour avoir à la fois le confort d'une cuisson rapide et la satisfaction d'un bon rendement.

En cherchant un peu je n'ai pas trouvé de réchaud à induction à plus de 2 kW, mais s'il les tient vraiment ce serait déjà un net progrès. Mais si en plus on pouvait trouver un réchaud qui soit capable d'aller encore plus proche de la limite des 16 A, genre à 3 kW voire 3500 W, ce serait génial. Ma wishlist a été modifiée en conséquence.

Je n'ai par contre absolument aucune idée de pourquoi ma bouilloire a un rendement aussi élevé…

Commentaires

1. Le lundi 7 septembre 2009 à 21:53, par Nimue :

Du coup, j'ai acheté la dite plaque à induction, qui me semble plus efficace. (4 minutes 30 secondes pour 1L d'eau). Ceci dit, je ne suis pas en mesure de mesurer la conso électrique ni la quantité d'eau, je sais juste que la plaque est donnée à 1800 W(enfin, j'avais un verre doseur...)

ça attendra le prochain appart' ^_^

2. Le mardi 8 septembre 2009 à 8:01, par Schmurtz :

Les plaques à induction, c'est celles qui ne fonctionnent qu'avec des casseroles en fer ? Et qui ne brulent pas quand on pose les doigts dessus ?

3. Le mardi 8 septembre 2009 à 11:40, par Natacha :

Nimue, avec tes chiffres ça ferait dans les 1200 W de puissance efficace. Donc si ta plaque prend vraiment 1800 W, ça ferait un rendement de 67 %. Mais si elle prend comme la mienne un cinquième de moins que ce qui est écrit (soit environ 1440 W), ça ferait un rendement de l'ordre de 80 %, comme chez moi (sauf en plus puissant).

Schmurtz, c'est bien celles là, sauf qu'on n'est pas limité strictement au fer, d'ailleurs il y a à ma connaissance très peu d'ustensiles en fer. Ce qui marche bien c'est surtout l'acier et la fonte, et les matériaux courants qui ne marchent pas sont l'aluminium et le cuivre. Bref si on peut coller un aimant dessus, ça marche.

4. Le mardi 23 février 2010 à 7:50, par ZeF :

Euh, et l'énergie qui sert à chauffer le contenant ? Vue la conductivité thermique des métaux tu as du aussi pas mal chauffer ta cuisine non ?
La bouilloire électrique elle est en plastique, ç isole un peu mieux déjà... avec la résistance directement trempée dans l'eau, sans rien entre les deux.
Enfin, quand on dit 95% de rendement, je pense pas que ça soit en introduisant une casserole et deux litres d'eau dans le système (et un environnement). Ca serait plutôt un rapport entre puissance consommée et puissance restituée sous forme d'un champ magnétique.

5. Le jeudi 25 février 2010 à 20:21, par Natacha :

Je considère l'énergie qui sert à chauffer le contenant comme étant perdue, elle n'entre donc pas dans le rendement. Honnêtement, je fiche complètement d'avoir une casserole ou une poële chaude, ce qui m'intéresse c'est que mon eau soit chaude ou que mes aliments soient cuits. C'est pour ça que j'ai précisé d'entrée ce que j'appelle « rendement », et pourquoi je déteste les chiffres donnés en l'air sans parler de quoi on parle, comme c'est trop souvent le cas dans la presse. Parce que sinon, avec une bonne définition du rendement, grande nouvelle : ma plaque électrique a un rendement à 100%, il suffit de faire le rapport entre l'énergie totale dans l'univers avant et après utilisation. Ou que je compte tout ce qui est perdu comme participant à thermostater mon appartement tant que nous sommes en hiver [http://www.madore.org/~david/weblog/2009-12.html#d.2009-12-17.1714].

D'ailleurs j'avais lu un article intéressant (dont j'ai perdu la référence), qui disait qu'en considérant le rendement de l'énergie utilisée pour faire cuire quelque chose à l'énergie présente à la production, le gaz et l'induction sont à peu près équivalents, car le meilleur transport de l'électricité et la meilleure conversion de l'électricté en chaleur par l'induction est compensé par un rendement nettement plus mauvais au niveau de la production électrique par rapport à l'extraction du gaz.

Ta remarque sur ma bouilloire est amusante, parce qu'en fait c'est une bouilloire dont le corps est métallique et dont la résistence est cachée... conclue qui pourra.

Quant à la puissance restituée sous forme d'un champ magnétique, c'est un concept qui me semble plus-que-douteux. La raison pour laquelle les plaques à induction se coupent automatiquement lorsqu'il n'y a rien dessus est précisément que sans casserole et environnement et tout, il n'y a pas grand chose en champ magnétique et presque tout en chaleur, de quoi détruire l'appareil. Si on compte le rendement comme ça, on n'arrive jamais à 95%.

6. Le vendredi 18 juin 2010 à 7:12, par ggramaize :

Pour ce qui concerne le rendement indiqué de la plaque, il doit s'agir du transfert énergétique entre ta bobine et ta cible à chauffer. Il ne tient surement pas compte des pertes dues au contact de ta casserole à l'air ambiant.

Pour régler les problèmes de température de l'eau (conditions initiales), tu aurais pu partir d'eau à 0°C (c'est pas très difficile à obtenir si tu as des glacons sous la main ^^).

Par rapport au calcul du rendement, il serait intéressant de tenter l'expérience avec un couvercle sur la casserole ;)

Merci tout de même pour cette étude.

7. Le vendredi 18 juin 2010 à 7:16, par ggramaize :

Pour le couvercle, j'avais mal lu.

8. Le mercredi 20 avril 2011 à 13:13, par leucos :

Bravo, chouette expérience ! Ça serait sympa d'avoir les chiffres du gaz et du micro ondes pour comparer.

9. Le samedi 11 février 2012 à 10:50, par chris :

bonjour à tous ,j'arrive sur ce post un peu tard mais je donne quand même mon avis , je ne sais pas avec quelle marque de plaque ce test à été réalisé , mais j'ai une plaque à induction , et pour faire bouillir un litre d'eau il ne faut pas plus d'une minute et dix sec , et dans une simple casserole inox ,d'autre part si on prend l'exemple de la plaque chauffante le temps que la plaque atteigne sa température mon eau est chaude depuis un moment déjà , de même pour le test de la bouilloire , par contre il faut avoir des casserole avec un fond bien plat , car si le fond est bombé le rendement est moindre , quand au gaz depuis que j'au cette plaque je ne supporte plus la longueur de chauffe du gaz , pourtant j'ai passé ma vie devant des fourneaux au gaz

10. Le samedi 7 avril 2012 à 16:34, par surcouf :

salutàtousse
Rappel : seul le minerai de FER existe dans la nature ;
le "terrible" acier et la "pesante" fonte en sont des dérivés , pourcentage de carbone oblige .... (cours de techno générale 1961 ...)
le magnétisme du FER permet les applications de l'induction ... vive les "plaques" ... un cuisinier "amateur" qui a (lâchement) abandonné les plaques "gaz" ... adorées pendant des années bien sûr ... ( quant au four ...ça se discute )
bises "salées-sucrées" à tous

11. Le mardi 18 septembre 2012 à 10:30, par rénato, retraito valentia :

pour mon nouveau réchaud à induction, il est dit sur la notice de ne pas le poser sur une cuisinière à gaz ( couvercle rabattu où pas , je l'ignore ) à cause de l'échauffement produit par l'induction ! !
Je pensais que les ondes étaient dirigées vers le haut ,côté
plaque vitro céramique. qu'en est-il réellement ? La gazinière risque t'elle de chauffer aussi ?

12. Le mercredi 19 septembre 2012 à 12:45, par Natacha :

Je ne sais pas du tout.

13. Le samedi 15 juin 2013 à 14:07, par Kraeplin*beuler :

Très intéréssant. Ma théorie c'est que induction ou gaz, les femmes sont plus cartésiennes que les hommes. Sans le talent en ce domaine de sa femme Mileva, Einstein n'aurait jamais découvert la relativité. Maintenant même 80 % de rendement c'est pas mal..

14. Le mardi 26 mai 2015 à 19:39, par Questionneuse particulière :

Quelques jours que je parcours ton blog, et j'avoue que je me marre bien -->merci!
Tu as l'air d'être une personne vraiment intéressante -en même temps, avoir l'air c'est facile quand on ne montre que ce qu'on veut n'est-ce pas? Mais tu dois le savoir c'est toi qui écrit, je dis juste ce que je pense :P
Quoi qu'il en soit je me reconnais pas mal en toi enfin j'ai l'impression, là encore, au bout de quelques lignes c'est forcément très surfait comme idée; j'étudie la physique et là aussi, enfin je suis plus jeune que toi; et j'aime tout sauf attendre et essayer de me concentrer: Objectivement je réussis la plupart des choses que je fais, musique, dessin, écriture, maths, bio...et pourtant j'ai l'impression, ou plutôt le sentiment objectivement absurde, mais subjectivement évident que je suis la dernière des abruties et que mes réussites sont juste le fruit du hasard. Que de toute façon c'est ma faute si je rate, parce que je procrastine, mais qu'en même temps la vie est tellement remplie de choses à faire au rester assise à un bureau ne m'a jamais retenue plus de quatre secondes et demi devant une autre occupation. Et ces ressemblances entre nous -oui je m'avance sans doute un peu, au fond je ne te connais pas, et puis j'interprète probablement mais BREF: Ces ressemblances entre nous m'ont d'autant plus marquée que je ne m'y attendais pas, ayant tapé "je suis nulle" dans ma barre de recherche.
Enfin voilà, pour te dire que ça me fait plaisir de lire ça et je ne suis surement pas la seule alors continue, surtout si ça peut te soulager de taper tes pensées sur ton clavier en rentrant d'une longue journée de boulot non stimulante et énervante!
Ah oui et aussi, et même surtout: Déprime pas hein! C'est beau la vie! :)

15. Le samedi 26 septembre 2015 à 11:39, par DMC :

De ces études très intéressantes il semble qu'un réchaud ou une bouilloire à résistance aient un meilleur rendement qu'une plaque à induction, sauf celle de Chris qui fait bouillir 1 l. d'eau en 70 secondes, le priant SVP de m'envoyer plus d'info sur cette plaque. Petit truc pour économiser du courant avec un réchaud: couper le courant avant la fin de la cuisson pour récupérer la chaleur de la plaque. Pour cuire un steak on économise ainsi environ le tiers.

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  • Publié le 7 septembre 2009 à 17h05
  • Dernière modification le 19 janvier 2010 à 20h49
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