Solárna pec

Spotreba tepla na varenie je vždy prítomná bez ohľadu na klimatické podmienky a finančné možnosti obyvateľstva (nikto neje surové zemiaky alebo obilniny).

Spotreba tepla závisí od mnohých faktorov: demografický (počet členov a zloženie rodiny, strava a strava, pri zohľadnení národných tradícií); organizačné (poskytovanie stravovacích podnikov, zvýšenie používania polotovarov v domácich jedlách); na vidieku sú vysoké náklady na prípravu krmiva. A tiež technické: zavedenie nových vylepšených zariadení, ktoré zabezpečujú rovnomerné rozloženie toku tepla a udržiavajú optimálny režim v procese varenia, zavádzanie jedál so špeciálnymi nátermi. Aj množstvo spotrebovanej elektriny do značnej miery závisí od kultúry spotreby a prípravy výrobkov: medzi krajinami a regiónmi existujú značné rozdiely..

V Severnej Amerike, Európe, Austrálii, na Novom Zélande sú hlavnými varnými zariadeniami rúry, sporáky a mikrovlnné rúry. Odsávače pár a malé kuchynské spotrebiče – kávovary, kompaktné pece na pečenie chleba a ďalšie – môžu tiež spotrebovať veľa energie. Variče ryže sa široko používajú v Japonsku a ďalších ázijských krajinách. Väčšina energie na varenie sa vynakladá na zahriatie. Malé množstvo sa používa na rozmrazovanie zmrazených potravín. Pokiaľ ide o druh energie, na varenie sa spotrebúva len málo elektriny, používa sa najmä zemný plyn alebo skvapalnený ropný plyn, a to aj v krajinách SNŠ..

Na začiatku 80. rokov. Po XX. Storočí v Číne bola účinnosť (účinnosť) kachlí na drevo asi 10%. Bol prijatý program na zlepšenie efektívnosti: najskôr do 20% a potom do 30%. Do konca 90. rokov. viac ako 180 miliónov týchto kachlí bolo inštalovaných v Číne v domácnostiach (90% z celkového počtu vidieckych domácností v Číne).

Proces varenia a neoddeliteľne spojená dodávka teplej vody pre domácich spotrebiteľov si vyžaduje značné množstvo energie (tabuľka 1)..

proces	Verejný sektor	Obytný sektor
Zásobovanie teplou vodou	1030	126
Varenie jedla	sto	150

Tabuľka 1 – Ročné normy dopytu po tepelnej energii pre komunálnych spotrebiteľov, tis. Kcal / osoba • rok

Zahrievanie potravín zabezpečuje, vrátane vykonávania hygienických a hygienických opatrení – pri zahrievaní nad 80 ° C dochádza k ničeniu mikroorganizmov v nich obsiahnutých. Táto okolnosť je veľmi dôležitá, pretože v drvivej väčšine všetkých potravinových surovín rastlinného aj živočíšneho pôvodu sú naočkované rôzne mikroorganizmy, medzi ktorými je veľa škodlivých a patogénnych látok.

A druhá vec. Je všeobecne známe, že režim varu po varení má veľký význam pre zlepšenie kvality kulinárskych výrobkov. Násilné varenie vo väčšine prípadov nepriaznivo ovplyvňuje kvalitu jedla: vývary sa zakalia, produkty sa zdeformujú, zvyšujú sa straty aromatických látok a vitamínov atď. Kaša, cestoviny, omáčky sa musia variť pri teplote 85 – 90 ° C, ryby, hydina, mäso – pri 85 – 95 ° C.

Zmenou tradičného spôsobu varenia (ak sa varí v solárnej peci podľa schémy na obrázku 1) sa môže výrazne znížiť strata surovín. Prípustná úroveň straty hmotnosti mäsa počas konvenčného varenia je 35 – 40%. Varením pri teplotách pod bodom varu (85 – 90 ° C) a zvýšením trvania procesu 5 až 7-krát sa tieto straty môžu znížiť na 10 – 15%, t..

Vo väčšine prípadov produkt dosiahne kulinársku pripravenosť najčastejšie, keď sa stredná vrstva zahrieva na určitú teplotu – pasterizačnú teplotu, napríklad pre mäso a ryby 75 – 80 ° C, cukrovinky 98 ° C atď. V niektorých prípadoch je však táto podmienka nevyhnutná, ale nie dostatočná, pretože po nevyhnutnej dobe zadržania je možná úplná kulinárska pripravenosť..

Celkový čas varenia závisí od viacstupňovej technológie varenia a je iný čas (tabuľka 2)

Názov riadu	Čistý výkon zariadenia, kW	porcií	Čas obvyklým spôsobom, min
Námornícky boršč s mäsom	3	deväť	180
Guláš s pohánkovou kašou	4.5	21	110
Duck guláš	0.9	8	60

Tabuľka 2 – Čas varenia

Konvenčná technológia na varenie obilnín a smaženie rôznych výrobkov

Kaša varte za stáleho miešania, až kým cereálie absorbujú všetku vlhkosť (pri drobivej a viskóznej kaši) alebo nezhustnú (pri príprave tekutej kaše). Potom sa povrch vyrovná, ohrev sa zníži, kotol sa uzavrie vekom a kaša sa pripraví (odparí) pri teplote 90 – 95 ° C..

Doba varenia (odparovania) pohánky z rýchlo vriaceho jadra je 1 hodinu, z vyprážaných obilnín – 1,5 – 2, z nevarených zŕn – 4,5 hodiny. Ryžová kaša sa odparí asi 1 hodinu, pšeničná kaša 1,5, jačmeň perlový – 2 – 3 hodiny.

Teplota želatíny škrobových zŕn – ničenie pôvodnej štruktúry škrobových zŕn počas varenia je sprevádzané opuchom. Teplota želatínovania zemiakového škrobu nastáva pri 55 – 65 ° C, pšenica – pri 60 – 80, kukurica – pri 60 – 71, ryža – pri 70 – 80 ° C. Pri vyprážaní na zahriatych povrchoch je teplota na povrchu výrobku na konci procesu vyprážania 135 ° C (tvorba dehydratovanej kôry) a v strede produktu je 80 – 85 ° C. Tento spôsob varenia sa nazýva vyprážanie s nízkym obsahom tuku. Pri vyprážaní tuku (hlboký tuk) sa výrobok úplne ponorí do tuku zahriateho na 160 – 180 ° C. Zároveň teplota na povrchu výrobku na konci procesu, rovnako ako pri vyprážaní s malým množstvom tuku, je 135 ° С, v strede produktu – 80–85 ° С..

Berúc do úvahy zložitosť kvantitatívneho hodnotenia spotreby energie na varenie, jeho zanedbateľný podiel na celkovej spotrebe tepla pri tepelných procesoch, napríklad na každodennom živote decentralizovaného spotrebiteľa (približne 6 – 8%), je možné a potrebné preniesť túto oblasť spotreby tepla na letné obdobie do sféry zodpovednosť za energiu z obnoviteľných zdrojov.

Obrázok 1 zobrazuje schému solárnej pece na varenie potravín, ktorá bola vyvinutá v Design Bureau of Alternative Energy „VODOMET“ (Omsk).

Obrázok 1 – Schéma solárnej rúry na varenie jedla
1 – slnečné žiarenie; 2 – solárny rybník; 3 – teleso pece (plášť); 4 – reflexná plocha budovy; 5 – kotol na prípravu jedla

Teplo priameho a odrážaného zo slnečného žiarenia 1 na povrchu 4 akumulovaného solárnym jazierkom 2 zaisťuje, že teplota v ňom je udržiavaná blízko teploty spodnej vrstvy. Ako je zrejmé z diagramu, v peci 3 môže byť teplota s vysokou tepelnou vodivosťou stien blízka teplote slanej slanej vody solárneho rybníka 2 – 85 – 95 ° C. Pec 3 môže byť buď jednotlivo alebo celkom spolu 5 kotlov s rôznymi výrobkami, počnúc bujónmi a končiac kompótomom (opis solárneho rybníka nájdete v monografii autora: Osadchy G.B. Slnečná energia, jej deriváty a technológie na použitie (úvod do obnoviteľných zdrojov energie) / Britská Osadchihr. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010,572 s..).

Pre solárnu rúru by sa samozrejme mali vyvinúť ich vlastné technológie na varenie rôznych jedál, založené na skutočnosti, že teplota v peci vo väčšine prípadov nedosiahne 100 ° C, čo znamená, že sa čas varenia predlžuje. Napríklad na prípravu raňajok bude potrebné do rúry vložiť kotol s mäsom neskoro večer, potom sa varenie uskutoční celú noc bez ľudského zásahu. V takejto rúre nehrozí nebezpečenstvo, že kaša, cestoviny alebo ryby budú horieť alebo nebudú variť..

Solárna rúra môže byť súčasťou vykurovacieho zariadenia letnej kaviarne, jedálne alebo reštaurácie, obrázok 2.

Obrázok 2 (rez pozdĺž A – A na obrázku 1) – Schéma letnej kaviarne pripevnenej k boku solárnej rúry na varenie jedla
1 – solný rybník, 2 – telo pece (škrupina), 3 – bojler, 4 – bain-marie, 5 – distribučný stôl, 6 – miestnosť na príjem potravín v letnej kaviarni (letná jedáleň detského zdravotného tábora, reštaurácia s letným kúpeľom)

Táto architektúra (usporiadanie) obchodného alebo verejného stravovacieho podniku vám umožňuje mať značné zásoby hotových jedál rôznych sortimentov, ktoré navyše nestratili svoj vkus, zahrievané bez ohľadu na dennú dobu a počet návštevníkov. Koniec koncov je známe, že keď sa varené výrobky obsahujúce škrob ochladia, množstvo rozpustnej amylózy v nich klesá v dôsledku retrográdneho (zrážania). V tomto prípade dochádza k starnutiu škrobových želé (synerézia), produkty stagnujú. Miera starnutia závisí od druhu výrobkov, ich vlhkosti a teploty skladovania. Čím vyššia je vlhkosť misy, kulinárskeho výrobku, tým intenzívnejšie sa znižuje množstvo vo vode rozpustných látok. Najrýchlejšie dozrievanie sa vyskytuje v kaši z prosa, pomalších, krupice a pohánky. Zvýšenie teploty spomaľuje retrográdny proces. Preto misky z obilnín a cestovín, ktoré sa skladujú v 4 bain-marie s teplotou 70 – 80 ° C, budú mať dobré organoleptické vlastnosti do 4 hodín. Ak dáte večer večer do navrhovanej rúry ryby, zemiaky, ovsenú kašu atď., Ráno budú pripravené raňajky – vrátane horúcej vody na čaj, kávu (v chladiči je teplota vody 95? С).

Solárna pec sa dá použiť na extrakciu (trávenie) tuku z jedlej kosti – ako dlho to trvá? 10 hodín, na prípravu krmiva pre domáce zvieratá a vtáky.

Voda, ktorá bola podrobená tepelnému spracovaniu v potrubí položenom pozdĺž dna rybníka 1 solnej soli, bude pasterizovaná, to znamená voda, v ktorej sa ničia patogénne baktérie, a výrazne sa potlačí životná aktivita ostatných mikroorganizmov. Ako viete, pasterizačný účinok je predurčený teplotou zahrievania a trvaním udržiavania vody pri tejto teplote. Minimálna teplota pasterizácie je 63 ° C a udržiavanie pri tejto teplote by malo byť najmenej 60 minút. V praxi sa pasterizačný účinok dosiahne, keď sa voda zohreje na teplotu najmenej 80 ° C a udržuje sa počas 15 – 20 s..

Voda podrobená pasterizácii je určená na umývanie riadu, príborov, jednotiek a častí potravinového vybavenia.

Solárna pec sa dá použiť aj na množstvo druhov výrobných činností a na obslúženie veľkého toku dovolenkárov, cestujúcich, najmä preto, že ich hlavný tok je vždy v lete..

Na uspokojenie chuti gurmánov, ktorí sú spravidla hojní medzi dovolenkármi, nie s prázdnymi peňaženkami, sa heliofurner môže používať na sušenie, varenie a fajčenie, varenie, údené a čiastočne údené klobásy, párky, malé klobásy, výrobky z údenín ošípaných a výrobky z rýb.

Solárna pec vám umožňuje poskytnúť jednu z hlavných etáp technologického procesu výroby klobás, konzervovaných potravín, mäsa a výrobkov z rýb – tepelné spracovanie (tabuľka 3)..

Proces spracovania	Trvanie procesu, min	Teplota pracovného prostredia ,? С	Relatívna vlhkosť pracovného prostredia,%
sušenie	10 – 25	60 – 95	25 – 35
praženie	30 – 140	75 – 100	10 – 20
varenie	30 – 100	80 – 85	90 – 100
fajčenie	360 – 1440	50	65

Tabuľka 3 – Technologické operácie tepelného spracovania párkov a údeného mäsa

Ako vidíte z tabuľky 3, solárna energia akumulovaná v solárnom rybníku, rovnako ako niektoré iné, je vhodná na najjemnejšie operácie pri príprave gurmánskych pokrmov..

Výhody prípravy gurmánskych pokrmov sú zrejmé, pretože náklady na údené ryby v maloobchode sú dvakrát vyššie ako čerstvé.

Teplota pracovného prostredia pre fajčenie za studena je 20 – 45 a pre fajčenie za horúca 60 – 150 ° C, čo umožňuje fajčenie aj pomocou energie solárneho rybníka..

Včasné tepelné ošetrenie (pasterizácia), pri ktorom sa patogénna mikroflóra pod vplyvom vysokej teploty ničí, prispieva k prevencii znehodnotenia produktu a zvýšeniu ich trvanlivosti. Solárna rúra sa dá použiť na umiestnenie krémov na dozrievanie krému, v ktorých sa krém zohreje na teplotu, ktorá ho zhoustne na maslo. V solárnej peci (komore) je možné sušiť vo vákuu pri výrobe krmiva pre zvieratá (mäso a kosť, mäso, krv a kostná múčka) a technických tukov suchou metódou..

Objemy produktov – mlieko, pivo, víno a iné – určené na pasterizáciu, sú obrovské. Účinnosť pasterizácie mliečnych výrobkov pri teplote 76 ± 2 ° C je 98,3 – 99,5% a pri 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Varenie potravín a krmív pre zvieratá sa bude podobať prevádzke moderných práčok, keď je hlavnou vecou nakladanie obyčajných vecí (a pri varení potrebných polotovarov), a potom sa všetko deje v automatickom režime..

Aplikácia solárneho ohrievača v južných oblastiach

V ropných továrňach v Uzbekistane sa pri spracovaní semien bavlny získava múčka ako druhotný produkt, ktorý sa predáva ako koncentrované krmivo, pretože obsahuje viac ako 40% surovej bielkoviny..

Bavlnená múčka by nemala obsahovať viac ako 0,02% voľného gosypolu. Inak pri kŕmení zvierat môže jedlo viesť k otrave, pretože gossypol je bunkový, vaskulárny a nervový jed, ktorý spôsobuje zápalové procesy v tkanivách. Tento toxín ovplyvňuje srdce, pečeň, obličky, spôsobuje krvácanie a infiltráty v postihnutých orgánoch. Bavlnená múčka sa odporúča v obmedzenej miere zaradiť do kŕmnych dávok dojníc, hovädzieho dobytka a oviec. Je problematické používať jedlo v krmive pre ošípané, ktoré sú podobne ako hydina citlivé na toxické prejavy gossypolu. Na zlepšenie kŕmnych dávok hospodárskych zvierat a hydiny chovatelia hospodárskych zvierat potrebujú jedlo s nízkym obsahom voľného gossypolu (do 0,01%) a vlákniny (do 15%). Predtým sa takéto jedlo získalo v priemyselných podmienkach Kokand MZhK na základe nízkoteplotného vyprážania hrubozrnnej múčky z bavlníkových semien pri teplote 75 – 80 ° C a spracovania buničiny s použitím metódy predtlačovej extrakcie. Zároveň sa však zhoršili technické a ekonomické ukazovatele podniku z dôvodu dodatočnej spotreby energie.

V dôsledku toho je možné na vyprážanie jedla bez toho, aby sa zhoršila výkonnosť podnikov, z dôvodu nedostatočnej spotreby organického paliva, použiť na varenie bavlnenej múčky veľkú solárnu pec vybavenú vhodnou mechanizáciou..

Rozšírené využívanie solárnych pecí v Rusku významne zníži zbytočnú spotrebu paliva, zlepší environmentálnu situáciu, zvýši energetickú bezpečnosť obyvateľstva, rekreačný priemysel a verejné služby a zvýši ich energetickú sebestačnosť..