Solarna peć

Potrošnja topline za kuhanje je uvijek prisutna, bez obzira na klimatske uvjete i financijske mogućnosti stanovništva (nitko ne jede sirovi krumpir ili žitarice).

Potrošnja topline ovisi o mnogim čimbenicima: demografskim (broj članova i sastav obitelji, prehrana i prehrana, uzimajući u obzir nacionalne tradicije); organizacijska (pružanje ugostiteljskih poduzeća, povećanje upotrebe poluproizvoda u kućnim jelima); na selu su visoki troškovi za pripremu stočne hrane. Kao i tehnički: uvođenje novih poboljšanih uređaja koji osiguravaju ravnomjernu raspodjelu toplinskog toka i održavanje optimalnog načina u procesu kuhanja, uvođenje jela s posebnim premazima. Također, količina potrošnje električne energije uvelike ovisi o kulturi potrošnje i pripremi proizvoda: postoje značajne razlike između zemalja i regija..

U Sjevernoj Americi, Europi, Australiji, Novom Zelandu glavni uređaji za kuhanje su pećnice, štednjaci i mikrovalne pećnice. Kuhinjske nape i mali kuhinjski uređaji – aparati za kavu, kompaktne pećnice za kruh i drugi – također mogu trošiti puno energije. Štednjaci riže naširoko se koriste u Japanu i drugim azijskim zemljama. Većina energije u kuhanju troši se na zagrijavanje. Mala količina koristi se za odmrzavanje smrznute hrane. Što se tiče vrste energije, za kuhanje se troši malo električne energije, koristi se uglavnom prirodni plin ili ukapljeni naftni plin, uključujući u zemljama ZND.

Početkom 80-ih. XX. Stoljeće u Kini, učinkovitost (učinkovitost) peći na drva bila je oko 10%. Usvojen je program za poboljšanje učinkovitosti: prvo do 20%, a zatim do 30%. Dakle, do kraja 90-ih. više od 180 milijuna tih peći je postavljeno u Kini u kućanstvima (90% od ukupnog broja seoskih domaćinstava u Kini).

Proces kuhanja i neraskidivo povezana opskrba toplom vodom za kućne potrošače zahtijeva značajne količine energije (tablica 1).

Postupak	Javni sektor	Stambeni sektor
Opskrba toplom vodom	1030	126
Kuhanje hrane	jedna stotina	150

Tablica 1 – Godišnji standardi potrošnje toplinske energije za komunalne potrošače, tisuće kcal / osoba • godišnje

Zagrijavanje namirnica osigurava, između ostalog, provedbu sanitarnih i higijenskih mjera – kada se zagrijavaju iznad 80 ° C, mikroorganizmi koji se nalaze u njima uništavaju se. Ova je okolnost vrlo važna, jer su u velikoj većini sve prehrambene sirovine biljnog i životinjskog podrijetla zasijane raznim mikroorganizmima, među kojima ima mnogo štetnih i patogenih.

I druga stvar. Općenito je poznato da je režim ključanja nakon vrenja od velike važnosti za poboljšanje kvalitete kulinarskih proizvoda. Snažno kuhanje u većini slučajeva negativno utječe na kvalitetu hrane: juhe postaju zamućene, proizvodi se deformiraju, povećavaju se gubici aromatskih tvari i vitamina itd. Kašu, tjesteninu, umake treba kuhati na temperaturi od 85 do 90? na 85 – 95 ° C.

Prilikom promjene tradicionalne metode kuhanja (ako se kuha u solarnoj pećnici prema shemi na slici 1), gubitak sirovina može se značajno smanjiti. Dakle, dopuštena razina gubitka mase mesa tijekom konvencionalnog kuhanja je 35 – 40%. Kuhanjem na temperaturama ispod točke ključanja (85 – 90 ° C) i povećavanjem trajanja postupka za 5 – 7 puta, ti se gubici mogu smanjiti na 10 – 15%, tj. Za 2,3 – 4 puta, što osigurava značajne uštede resursa.

U većini slučajeva proizvod dostiže kulinarsku spremnost najčešće kada se središnji sloj zagrijava na određenu temperaturu – temperaturu pasterizacije, na primjer, za meso i ribu 75 – 80 ° C, slastičarstvo 98 ° C i tako dalje. Međutim, u nekim je slučajevima ovo stanje potrebno samo, ali nedovoljno jer je potpuna kulinarska spremnost moguća nakon potrebnog vremena zadržavanja.

Ukupno vrijeme kuhanja ovisi o tehnologiji kuhanja u više faza i vremenski je različito (tablica 2)

Naziv posuđa	Neto snaga instalacije, kW	obroka	Vrijeme na uobičajeni način, min
Mornarski borsch s mesom	3	devet	180
Gulaš s heljdinom kašom	4.5	21	110
Patka patka	0,9	8	60

Tablica 2 – Vrijeme kuhanja

Konvencionalna tehnologija za kuhanje žitarica i prženje raznih proizvoda

Kuhajte kašu, miješajući, dok žitarica ne upije svu vlagu (kada kuhate mrvicu i viskoznu kašu) ili se zgusne (kada kuhate tekuću kašu). Nakon toga se površina izravnava, zagrijavanje se smanjuje, kotao se zatvara poklopcem i kaša se dovodi u pripravnost (ispari) na temperaturi od 90 – 95 ° C.

Trajanje vrenja (isparavanja) heljdove kaše iz jezgre koja se brzo kuha, iznosi 1 sat, od tostiranih žitarica – 1,5 – 2, iz nepečenih žitarica – 4,5 sati. Kaša od riže ispari se oko 1 sat, pšenična kaša 1,5, biserni ječam – 2 – 3 sata.

Temperatura želatinizacije zrna škroba – uništavanje nativne strukture škroba u zrnu tijekom kuhanja prati oticanje. Temperatura želatinizacije krumpirovog škroba događa se na 55 – 65 ° C, pšenice – na 60 – 80, kukuruza – na 60 – 71, riže – na 70 – 80 ° C. Kod prženja na zagrijanim površinama temperatura na površini proizvoda na kraju procesa prženja je 135 ° C (stvaranje dehidrirane kore), a u sredini proizvoda – 80 – 85 ° C. Ova metoda kuhanja naziva se prženje s niskom masnoćom. Kod prženja u masnoći (dubokoj masnoći) proizvod se u potpunosti uranja u masnoću zagrijanu na 160 – 180 ° C. U ovom slučaju je temperatura na površini proizvoda na kraju postupka, kao i kod prženja s malom količinom masti, 135 ° C, u sredini proizvoda – 80 -85 ° C.

Uzimajući u obzir složenost kvantitativne procjene potrošnje energije za kuhanje, njezin beznačajan udio u ukupnoj potrošnji topline za termičke procese, na primjer, svakodnevni život decentraliziranog potrošača (oko 6 – 8%), moguće je i potrebno prenijeti ovo područje potrošnje topline, za ljetno razdoblje, u sferu odgovornost za obnovljive izvore energije.

Na slici 1 prikazan je dijagram solarne peći za kuhanje hrane, razvijene u Dizajnnom uredu alternativne energije “VODOMET” (Omsk).

Slika 1 – Shema solarne pećnice za kuhanje hrane
1 – sunčevo zračenje; 2 – ribnjak solarne soli; 3 – tijelo peći (školjka); 4 – reflektirajuća površina zgrade; 5 – kava (spremnik) za kuhanje hrane

Toplina izravna i odbijena od površine 4 sunčevog zračenja 1 akumulirana u bazenu solarne soli 2 osigurava da se temperatura u njoj održava blizu temperature donjeg sloja. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, u peći 3 temperatura sa visokom toplinskom vodljivošću zidova može biti blizu temperature slane slane vode ribnjaka solarne soli 2 – 85 – 95 ° C. Pećnica 3 može biti pojedinačno ili zajedno 5 kotlova s ​​različitim proizvodima, počevši od juha i završavajući kompotom (za opis ribnjaka sa solarnom solju, pogledajte monografiju autora: Osadchy G.B. Solarna energija, njeni derivati ​​i tehnologije za njihovu upotrebu (Uvod u obnovljive izvore energije) / G.B. Osadchiog. Omsk: IPK Maksheeva E.A., 2010.572 str..).

Naravno, za solarnu pećnicu treba razviti vlastite tehnologije kuhanja raznih jela, temeljene na činjenici da temperatura u pećnici u većini slučajeva neće doseći 100 ° C, što znači da će se vrijeme kuhanja povećavati. Na primjer, da biste pripremili doručak, kava s mesom morat će se staviti u pećnicu kasno navečer, nakon čega će se kuhanje odvijati cijelu noć bez ljudske intervencije. U takvoj pećnici nema opasnosti da se kaša, tjestenina ili riba izgori ili ne skuha..

Solarna pećnica može biti dio opreme za grijanje ljetnog kafića, kantine ili restorana, Slika 2.

Slika 2 (odjeljak duž A – A na slici 1) – Shema ljetnog kafića pričvršćenog sa strane solarne pećnice za kuhanje hrane
1 – ribnjak sa solnom solju, 2 – tijelo peći (školjka), 3 – bojler, 4 – bain-marie, 5 – stol za posluživanje, 6 – soba za uzimanje hrane ljetnog kafića (ljetna kantina dječjeg zdravstvenog kampa, restoran s ljetnom kupkom)

Ova arhitektura (izgled) trgovačkog ili javnog ugostiteljskog poduzeća omogućava vam značajne zalihe gotovih jela raznih asortimana, štoviše koja nisu izgubila ukus, zagrijana bez obzira na doba dana i broj posjetitelja. Napokon, poznato je da kad se ohlađeni proizvodi koji sadrže škrob ohlade, količina topljive amiloze u njima smanjuje se kao rezultat retrogradnosti (taloženja). U tom slučaju dolazi do starenja škrobnih žele (sinoreza), proizvodi postaju stajaši. Stopa starenja ovisi o vrsti proizvoda, njihovoj vlažnosti i temperaturi skladištenja. Što je veća vlažnost jela, kulinarskog proizvoda, intenzivnije se u njemu smanjuje količina vodotopljivih tvari. Najbrže se starenje događa kod kaše s proso, slađeg, kaše i heljde. Rast temperature usporava retrogradni proces. Stoga će jela od žitarica i tjestenine koja se čuvaju u 4 ba-marie temperature 70 – 80 ° C imati dobre organoleptičke karakteristike u roku od 4 sata. Ako u predloženu pećnicu navečer stavite ribu, krumpir, kašu itd., Doručak će biti spreman ujutro – uključujući vruću vodu za čaj, kavu (u hladnjaku je temperatura vode 95? C).

Solarna pećnica može se koristiti za vađenje (probavljanje) masti iz jestivih kostiju – koliko vremena to treba? 10 sati, za pripremu hrane za kućne ljubimce i ptice.

Voda koja je podvrgnuta toplinskoj obradi u cijevi postavljenoj uz dno ribnjaka solarne soli 1 bit će pasterizirana, to jest ona u kojoj se uništavaju patogene bakterije, a vitalna aktivnost ostalih mikroorganizama je značajno potisnuta. Kao što znate, učinak pasterizacije predodređuje temperatura zagrijavanja i trajanje zadržavanja vode pri toj temperaturi. Minimalna temperatura pasterizacije je 63 ° C, a zadržavanje na ovoj temperaturi treba biti najmanje 60 minuta. U praksi se učinak pasterizacije postiže kada se voda zagrije na temperaturu od najmanje 80 ° C i zadrži 15 – 20 s..

Pasterizirana voda namijenjena je za pranje posuđa, pribora za jelo, uređaja i dijelova opreme za hranu.

Solarna pećnica također se može koristiti kako za brojne industrijske aktivnosti, tako i za opsluživanje velikog broja turista, putnika, pogotovo jer je njihov glavni protok uvijek ljeti..

Kako bi se zadovoljili apetit gurmana, kojih u pravilu ima dosta među odmorištima, a ne s praznim novčanikom, heliomer se može koristiti za sušenje, kuhanje i pušenje kuhanih, kuhanih dimljenih i polu-dimljenih kobasica, kobasica, malih kobasica, svinjskog dimljenog mesa i ribljih proizvoda

Solarna pećnica omogućuje vam pružanje jedne od glavnih faza tehnološkog procesa za proizvodnju kobasica, konzervirane hrane, mesa i ribljih proizvoda – toplinska obrada (tablica 3).

Proces obrade	Trajanje procesa, min	Temperatura radne okoline,?	Relativna vlaga u radnom okruženju,%
Sušenje	10 – 25	60 – 95	25 – 35
Prženje	30 – 140	75 – 100	10 – 20
Kuhanje	30 – 100	80 – 85	90 – 100
Pušenje	360 – 1440	50	65

Tablica 3 – Tehnološki postupci toplinske obrade kobasica i dimljenog mesa

Kao što možete vidjeti iz tablice 3, solarna energija akumulirana u bazenu solarne soli, kao i neki drugi, pogodna je za najosjetljivije operacije pripreme ukusnih jela.

Prednost pripreme ukusnih jela je očita, budući da je cijena dimljene ribe, u maloprodaji, 2 puta veća od svježe.

Temperatura radnog okruženja za hladno pušenje je 20 – 45, a za vruće pušenje 60 – 150 ° C, što omogućava pušenju i upotrebom energije solarnog ribnjaka.

Pravodobna toplinska obrada (pasterizacija), u kojoj se patogena mikroflora uništava pod utjecajem visoke temperature, pomaže u sprječavanju kvarenja proizvoda, povećava njihov rok trajanja. Solarna pećnica može se koristiti za postavljanje kade za zrenje u kojima se krema zagrijava na temperaturu probijanja u maslac. U solarnoj peći (komora) moguće je suhim postupkom provesti vakuumsko sušenje u proizvodnji stočne hrane (mesa i kostiju, mesa, krvi i kostiju) i tehničkih masti.

Količine proizvoda – mlijeka, piva, vina i drugih – koje se treba pasterizirati, ogromne su. Učinkovitost pasterizacije mliječnih proizvoda pri temperaturi od 76 ± 2 ° C iznosi 98,3 – 99,5%, a na 82 ± 2 ° C – 99,6 – 99,8%.

Kuhanje hrane i hrane za životinje sličit će radu modernih perilica rublja, kada je glavna stvar ubaciti obične stvari (i, za kuhanje, potrebne poluproizvode), a onda se sve događa u automatskom načinu rada.

Primjena solarne peći u južnim krajevima

U tvornicama ulja Uzbekistana, prilikom prerade sjemenki pamuka, dobiva se obrok kao sekundarni proizvod, koji se prodaje kao koncentrirana hrana za životinje, jer sadrži preko 40% sirovog proteina..

Pamučni obrok ne bi trebao sadržavati više od 0,02% besplatnog gosipola. Inače, tijekom hranjenja životinja, obrok može dovesti do trovanja, jer je gossypol stanični, krvožilni i živčani otrov koji izaziva upalne procese u tkivima. Ovaj toksin utječe na srce, jetru, bubrege, uzrokuje krvarenja i infiltraciju u zahvaćene organe. Pamučni obrok preporučuje se u ograničenu količinu uključiti u obroke krmiva krava, goveda i ovaca. Problematično je koristiti obrok u hrani za svinje, koje su poput peradi osjetljive na toksične manifestacije gosipola. Da bi poboljšali obroke hrane za domaće životinje i perad, stočarima je potrebna hrana s malim sadržajem slobodnog gosipola (do 0,01%) i vlaknima (do 15%). Prethodno je takav obrok dobiven u industrijskim uvjetima Kokand MZhK na temelju niskotemperaturnog prženja grubo mljevenog sjemena od pamučnog sjemena na 75 – 80 ° C i obrade pulpe metodom predtiskacije. Međutim, istodobno su se pogoršali tehnički i ekonomski rezultati poduzeća zbog dodatne potrošnje energije.

Stoga je za prženje obroka, bez pogoršanja performansi poduzeća, zbog nedostatka organskog goriva, moguće koristiti solarnu pećnicu velike veličine za kuhanje pamučnog obroka, opremljenu odgovarajućom mehanizacijom..

Raširena upotreba solarnih peći u Rusiji značajno će smanjiti nepotrebnu potrošnju goriva, poboljšati stanje okoliša, podići energetsku sigurnost stanovništva, rekreacijsku industriju i komunalije i povećati njihov energetski suverenitet.