Solární pec

Spotřeba tepla na vaření je vždy přítomná, bez ohledu na klimatické podmínky a finanční možnosti obyvatelstva (nikdo nespotřebuje syrové brambory nebo obiloviny).

Spotřeba tepla závisí na mnoha faktorech: demografický (počet členů a složení rodiny, strava a strava, s ohledem na národní tradice); organizační (poskytování stravovacích podniků, zvýšení používání polotovarů v domácích jídlech); na venkově jsou vysoké náklady na přípravu píce. Stejně jako technická: zavedení nových vylepšených zařízení, která zajišťují rovnoměrné rozložení toku tepla a udržení optimálního režimu v procesu vaření, zavedení nádobí se speciálními povlaky. Také množství spotřebované elektřiny do značné míry závisí na kultuře spotřeby a přípravy produktů: existují značné rozdíly mezi zeměmi a regiony..

V Severní Americe, Evropě, Austrálii, na Novém Zélandu jsou hlavními varnými zařízeními trouby, sporáky a mikrovlnné trouby. Odsavače par a malé kuchyňské spotřebiče – kávovary, kompaktní pece na pečení chleba a další – mohou také spotřebovat hodně energie. Vařiče rýže jsou široce používány v Japonsku a dalších asijských zemích. Většina energie při vaření je spotřebována na ohřev. Malé množství se používá k rozmrazování zmrazených potravin. Co se týče druhu energie, na vaření se spotřebovává jen málo elektřiny, používá se hlavně zemní plyn nebo zkapalněný ropný plyn, a to i v zemích SNS.

Na začátku 80. let. XX století v Číně byla účinnost (účinnost) kamen na spalování dřeva asi 10%. Byl přijat program na zlepšení účinnosti: nejprve až 20% a poté až 30%. Do konce 90. let. více než 180 milionů těchto kamen bylo instalováno v Číně v domácnostech (90% z celkového počtu venkovských domácností v Číně).

Proces vaření a neoddělitelně spojená dodávka teplé vody pro domácí spotřebitele vyžaduje značné množství energie (tabulka 1).

Proces	Veřejný sektor	Obytný sektor
Přívod horké vody	1030	126
Vaří jídlo	sto	150

Tabulka 1 – Roční standardy poptávky po tepelné energii pro komunální spotřebitele, tis. Kcal / osoba • rok

Zahřívání potravin zajišťuje, včetně provádění hygienických a hygienických opatření – při zahřátí nad 80 ° C jsou mikroorganismy v nich obsažené zničeny. Tato okolnost je velmi důležitá, protože v drtivé většině všech potravinářských surovin rostlinného i živočišného původu jsou naočkovány různé mikroorganismy, mezi nimiž existuje mnoho škodlivých a patogenních látek.

A druhá věc. Je všeobecně známo, že varný režim po varu má velký význam pro zlepšení kvality kulinářských výrobků. Násilný var ve většině případů negativně ovlivňuje kvalitu potravin: vývary se zakalí, produkty se zdeformují, ztráty aromatických látek a vitamínů atd. Kaše, těstoviny, omáčky by se měly vařit při teplotě 85 – 90 ° C, ryby, drůbež, maso – při 85 – 95 ° C.

Při změně tradičního způsobu vaření (pokud se vaří v solární peci podle schématu na obrázku 1) lze výrazně snížit ztrátu surovin. Přípustná úroveň ztráty hmotnosti masa při konvenčním vaření je tedy 35 – 40%. Vařením při teplotách pod bodem varu (85 – 90 ° C) a zvýšením doby trvání procesu o 5 – 7krát lze tyto ztráty snížit na 10 – 15%..

Ve většině případů produkt dosáhne kulinářské připravenosti nejčastěji, když se centrální vrstva zahřeje na určitou teplotu – pasterizační teplota, například pro maso a ryby 75 – 80 ° C, cukrovinky 98 ° C atd. V některých případech je však tato podmínka pouze nezbytná, ale nedostatečná, protože kulinářská připravenost je možná po nezbytném včasném zadržení..

Celková doba vaření závisí na vícestupňové technologii vaření a časově se liší (tabulka 2)

Název jídla	Čistý výkon zařízení, kW	Porce	Čas obvyklým způsobem, min
Námořní boršč s masem	3	devět	180
Guláš s ovesnou kaší	4.5	21	110
Dušená kachna	0,9	8	60

Tabulka 2 – Doba vaření

Konvenční technologie pro vaření obilovin a smažení různých produktů

Vařenou kaši vařte za stálého míchání, dokud cereálie absorbuje veškerou vlhkost (při drobivé a viskózní kaši) nebo nezhoustne (při vaření tekuté kaše). Poté se povrch vyrovná, ohřev se sníží, kotel se uzavře víkem a kaše se připraví (odpaří) při teplotě 90 – 95 ° C.

Doba varu (odpařování) pohankové kaše z rychle vařeného jádra je 1 hodina, z opékaných obilovin – 1,5 – 2, z nevařených zrn – 4,5 hodiny. Rýžová kaše se odpaří asi 1 hodinu, pšeničná kaše 1,5, perličkový ječmen – 2 -3 hodiny.

Teplota želatiny škrobového zrna – rozklad nativní struktury škrobového zrna během vaření je doprovázen bobtnáním. Želatinační teplota bramborového škrobu nastává při 55 – 65 ° C, pšenice – při 60 – 80, kukuřice – při 60 – 71, rýže – při 70 – 80 ° C. Při smažení na zahřátých površích je teplota na povrchu výrobku na konci procesu smažení 135 ° C (tvorba dehydratované kůry) a ve středu produktu – 80 – 85 ° C. Tato metoda vaření se nazývá smažení s nízkým obsahem tuku. Při smažení tuku (hluboký tuk) je produkt zcela ponořen do tuku zahřátého na 160 – 180 ° C. Současně teplota na povrchu produktu na konci procesu, stejně jako při smažení s malým množstvím tuku, je 135 ° С, ve středu produktu – 80–85 ° С..

S ohledem na složitost kvantitativního hodnocení spotřeby energie pro vaření, jeho nevýznamný podíl na celkové spotřebě tepla pro tepelné procesy, například každodenní život decentralizovaného spotřebitele (asi 6 – 8%), je možné a nutné tuto oblast spotřeby tepla přesunout na letní období do sféry odpovědnost za energii z obnovitelných zdrojů.

Obrázek 1 ukazuje schéma solární pece na vaření potravin, vyvinuté v Design Bureau of Alternative Energy „VODOMET“ (Omsk).

Obrázek 1 – Schéma solární trouby pro vaření potravin
1 – sluneční záření; 2 – solný rybník; 3 – těleso pece (skořepina); 4 – reflexní povrch budovy; 5 – kotel (nádoba) na vaření potravin

Teplo přímého a odraženého slunečního záření 1 na povrchu 4 akumulovaného solárním rybníkem 2 zajišťuje, že teplota v něm je udržována blízko teploty spodní vrstvy. Jak je vidět z diagramu, v peci 3 může být teplota s vysokou tepelnou vodivostí stěn blízká teplotě solné solanky solárního rybníka 2 – 85 – 95 ° C. Trouba 3 může být buď samostatně, nebo společně dohromady 5 kotlů s různými produkty, počínaje vývary a končící kompotem (popis solárního rybníka najdete v monografii autora: Osadchy G.B. Sluneční energie, její deriváty a technologie pro jejich použití (Úvod do obnovitelné energie) / G.B. Osadchitis. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010,572 s..).

Pro solární troubu by samozřejmě měly být vyvinuty vlastní technologie pro vaření různých pokrmů, a to na základě skutečnosti, že teplota v troubě ve většině případů nedosáhne 100 ° C, což znamená, že se doba vaření zvýší. Například k přípravě snídaně bude třeba do trouby vložit kotlík s masem pozdě večer, po kterém bude vaření probíhat celou noc bez zásahu člověka. V takové troubě nehrozí nebezpečí, že kaše, těstoviny nebo ryby budou hořet nebo nevařit..

Solární trouba může být součástí topného zařízení letní kavárny, jídelny nebo restaurace, obrázek 2.

Obrázek 2 (řez podél A – A na obrázku 1) – Schéma letní kavárny připojené ke straně solární trouby pro vaření jídla
1 – solný rybník, 2 – tělo pece (skořápka), 3 – kotel, 4 – bain-marie, 5 – rozváděcí stůl, 6 – jídelna v letní kavárně (letní jídelna dětského zdravotního tábora, restaurace s letní lázní)

Tato architektura (rozvržení) podniku nebo veřejného stravování vám umožňuje mít značné zásoby hotových jídel různých sortimentů, navíc, které neztratily svůj vkus, zahřáté bez ohledu na denní dobu a počet návštěvníků. Koneckonců je známo, že když se vařené produkty obsahující škrob ochlazují, množství rozpustné amylózy v nich klesá v důsledku retrogradu (srážení). V tomto případě dochází ke stárnutí škrobových želé (syneréza), produkty se stanou zastaralými. Rychlost stárnutí závisí na druhu produktů, jejich vlhkosti a teplotě skladování. Čím vyšší je vlhkost jídla, kulinářského produktu, tím intenzivněji se v něm snižuje množství látek rozpustných ve vodě. K nejrychlejšímu stárnutí dochází v kaši jáhly, pomaleji, krupici a pohanky. Zvýšení teploty zpomaluje retrográdní proces. Pokrmy z obilovin a těstovin, které jsou skladovány ve 4 bain-marie s teplotou 70 – 80 ° C, budou mít dobré organoleptické vlastnosti do 4 hodin. Pokud dáte večer do navrhované trouby ryby, brambory, ovesnou kaši atd., Bude ráno připravena snídaně – včetně horké vody na čaj, kávu (v chladiči je teplota vody 95 ° C).

Solární trouba může být použita k extrakci (trávení) tuku z jedlé kosti – jak dlouho to trvá? 10 hodin, pro přípravu krmiva pro domácí zvířata a ptáky.

Voda, která byla podrobena tepelnému ošetření v potrubí položeném podél dna rybníka 1 solné soli, bude pasterizována, tj. Voda, ve které jsou zničeny patogenní bakterie, a podstatně potlačena životně důležitá aktivita jiných mikroorganismů. Jak víte, pasterizační účinek je předurčen teplotou ohřevu a dobou udržování vody při této teplotě. Minimální teplota pasterizace je 63 ° C a udržování při této teplotě by mělo být alespoň 60 minut. V praxi je pasterizačního účinku dosaženo, když je voda zahřátá na teplotu alespoň 80 ° C a udržována po dobu 15 – 20 s..

Pasterizovaná voda je určena k mytí nádobí, příborů, jednotek a částí potravinářského vybavení.

Solární trouba může být také použita jak pro řadu typů průmyslových aktivit, tak pro obsloužení velkého toku rekreantů, cestujících, zejména proto, že jejich hlavní tok je vždy v létě..

K uspokojení chuti k jídlu gurmánů, kteří se zpravidla vyskytují mezi turisty, nikoli s prázdnými peněženkami, lze heliomer použít k sušení, vaření a kouření vařených, uzených a polouzených uzenin, uzenin, malých uzenin, uzeného masa a rybích výrobků

Solární trouba vám umožňuje poskytnout jednu z hlavních fází technologického procesu výroby uzenin, konzerv, potravin, masa a rybích výrobků – tepelné zpracování (tabulka 3).

Proces zpracování	Trvání procesu, min	Teplota pracovního prostředí ,? С	Relativní vlhkost pracovního prostředí,%
Sušení	10 – 25	60 – 95	25 – 35
Pečení	30 – 140	75 – 100	10 – 20
Vaření	30 – 100	80 – 85	90 – 100
Kouření	360 – 1440	50	65

Tabulka 3 – Technologické operace tepelného zpracování uzenin a uzeného masa

Jak je vidět z tabulky 3, sluneční energie nashromážděná v solné jezírku, stejně jako některé jiné, je vhodná pro nejjemnější operace přípravy chutných pokrmů.

Výhoda přípravy chutných jídel je zřejmá, protože náklady na uzené ryby jsou v maloobchodě dvakrát vyšší než čerstvé.

Teplota pracovního prostředí pro studené kouření je 20 – 45 a pro horké kouření 60 – 150 ° C, což umožňuje kouření také pomocí energie solárního rybníka.

Včasné tepelné ošetření (pasterizace), při kterém je patogenní mikroflóra pod vlivem vysoké teploty ničena, pomáhá předcházet kazení produktů a prodlužuje jejich skladovatelnost. Solární trouba může být použita pro umístění krémových zracích lázní, ve kterých je krém zahříván na teplotu jeho zalití do másla. V solární peci (komoře) je možné provádět vakuové sušení při výrobě krmiva pro zvířata (maso a kosti, maso, krev a kostní moučka) a technických tuků suchou metodou.

Objemy produktů – mléko, pivo, víno a další – určené k pasterizaci, jsou obrovské. Účinnost pasterizace mléčných výrobků při teplotě 76 ± 2 ° C je 98,3 – 99,5% a při 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Vaření potravin a krmiv pro zvířata bude připomínat práci moderních praček, když je hlavní věcí nakládat obyčejné věci (a pro vaření nezbytné polotovary), a pak se vše děje v automatickém režimu.

Aplikace solární pece v jižních oblastech

V továrnách na těžbu ropy v Uzbekistánu se při zpracování semen bavlny získává moučka jako druhotný produkt, který se prodává jako koncentrované krmivo, protože obsahuje více než 40% surové bílkoviny..

Bavlněné jídlo by nemělo obsahovat více než 0,02% volného gossypolu. Jinak při krmení zvířat může jídlo vést k otravě, protože gossypol je buněčný, vaskulární a nervový jed, který způsobuje zánětlivé procesy v tkáních. Tento toxin působí na srdce, játra, ledviny, způsobuje krvácení a infiltruje v postižených orgánech. Doporučuje se zahrnout bavlněné moučky do omezených krmných dávek pro dojnice, hovězí dobytek a ovce. Je problematické používat jídlo v krmivu pro prasata, která jsou stejně jako drůbež citlivá na toxické projevy gossypolu. Chovatelé hospodářských zvířat potřebují ke zlepšení krmných dávek hospodářských zvířat a drůbeže jídlo s nízkým obsahem volného gossypolu (až 0,01%) a vlákniny (až 15%). Dříve bylo takové jídlo získáno v průmyslových podmínkách Kokand MZhK na základě nízkoteplotního smažení hrubozrnné mleté ​​bavlněné moučky při 75 – 80 ° C a zpracování buničiny metodou předtiskové extrakce. Zároveň se však zhoršila technická a ekonomická výkonnost podniku z důvodu další spotřeby energie.

Proto pro smažení jídla, aniž by se zhoršila výkonnost podniků, z důvodu nedostatečné spotřeby organického paliva, je možné pro vaření vaty z bavlny použít velkou solární troubu, která je vybavena vhodnou mechanizací.

Rozsáhlé používání solárních pecí v Rusku významně sníží zbytečnou spotřebu paliva, zlepší environmentální situaci, zvýší energetickou bezpečnost obyvatelstva, rekreačního průmyslu a inženýrských sítí a zvýší jejich energetickou nezávislost..