Принудительная конвекция

Описание процесса

Многие и слова-то такого не слышали, а оказывается, проблема неравномерного прогревания продуктов в духовке связана именно с ним. Что такое конвекция и в чем она заключается? Конвекция, буквально с латинского переводится, как «перенесение». То есть, это вид теплообмена, при котором перемещение энергии осуществляется посредством струй и потоков.

А в духовом шкафу может иметь место конвекция двух видов: естественная и принудительная. Естественный процесс – это когда с момента включения нагревательного элемента теплый воздух поднимается вверх, а холодный – опускается. Затем постепенно теплые и холодные воздушные массы смешиваются, и в результате в духовке устанавливается одинаковая температура.

А что такое конвекция в духовке принудительного типа? Рассмотрим подробнее.

Принудительная конвекция

Чтобы добиться равномерного пропекания блюда, многие используют старый и проверенный способ: переставляют противень с одного уровня на другой. Другие заворачивают блюдо в фольгу, или ставят емкость с водой.

Обычно такие манипуляции проводятся в простых газовых плитах старого образца (без гриля и режима разморозки), в которых есть только нижний нагревательный элемент. Однако, как показывает опыт, проблему подгорания и неравномерного прогревания не решает и установка верхнего нагревательного прибора. Попробуем разобраться, почему такое происходит.

Стоит отметить, что естественная конвекция в духовке – процесс достаточно медленный. Пока потоки теплого и холодного воздуха перемещаются блюдо успевает подгореть по причине точечного воздействия. Кроме этого, на равномерность влияет еще ряд факторов: степень герметичности духовки и ширина противня.

Наконец, не последнюю роль играют и размеры блюда, помещенного в духовку. Так, большие куски мяса или птица целиком не успевают прогреться внутри, а сверху подгорают, так как расположены близко к нагревательным элементам.

Проблему можно решить с помощью принудительной конвекции. Наладить процесс достаточно просто: в духовку помещают конвектор (или вентилятор), который помогает воздушным массам разной температуры смешиваться быстрее.

Постоянное движение потоков воздуха не только обеспечивает равномерную температуру, но и снижает точечное воздействие нагревателя.  А, значит, и внутри, и снаружи блюдо прогревается равномерно.

Еще одно преимущество принудительной конвекции в том, что благодаря ей появляется возможность готовить несколько блюд одновременно на разных уровнях, не боясь, что они подгорят, или, наоборот, останутся непропеченными.

Виды конвекции

Современные технологии позволяют не просто установить конвектор в духовку, но и самостоятельно выбрать вид конвекции.

•         Вентилятор. Самый простой вариант. «Прогоняет» воздушные массы внутри духовки, обеспечивая равномерное прогревание.
•         Вентилятор с кольцевым нагревателем. Такое устройство гарантирует быстрое прогревание и сокращение времени на приготовление блюд.
•         Усиленный конвектор. Идеальный вариант для тех, кто любит блюда «с корочкой». Создает стремительные потоки воздуха внутри духового шкафа, быстро «схватывая» поверхность блюда.
•         Двойная конвекция. В некоторых духовках устанавливается сразу два конвектора на разных уровнях, что гарантирует отдельную «проработку» каждого противня.
•         Влажная конвекция. Такой процесс поможет приготовить полезные блюда, так как они будут не жариться, а тушиться. Режим идеален для выпечки, а также для приготовления здоровой пищи с минимумом соли и жира.

Видео: Духовка Режим конвекции как правильно использовать духовку

Важно! Выбирая духовку с режимом конвекции, помните, что время приготовления блюд сократится примерно на треть. Принимайте во внимание этот момент, выбирая температуру и время приготовления.

Польза конвекции в любом духовом шкафу очевидна. Благодаря ей вы сможете не только приготовить полезные и вкусные блюда, но и сэкономить время и энергию.

Источник: severdv.ru

Разновидности конвекции

Конвекцией называют такой процесс, при котором тепловые массы перемещаются внутри замкнутого пространства шкафа. Мы не будем возражать, если кто-то скажет, что даже в технике старого типа конвекция тоже была. Ведь конвекция – это процесс абсолютно естественный.

За счет того, что тепловая энергия передвигается, пища выпекается быстрее. Насколько равномерно и качественно? Это совсем другой вопрос. И отметим, что этот вопрос беспокоит производителей современной техники. Они над ним успешно работают.

Есть 2 типа конвекции:

— свободная (или естественная);
— принудительная.

Всем известно, что холодный воздух тяжелее теплого. Поэтому холодный воздух остается внизу, а теплый поднимается вверх. Этот процесс протекает до тех пор, пока температура не выровняется. Она должна быть одинаковой во всех уголках духового шкафа. Такой теплообмен принято называть естественной конвекций.

Безусловно, такие явления проистекают в любом духовом шкафу. И при этом не имеет никакого значения, сколько насчитывается горелок. Логичный вопрос: «Зачем переплачивать за вентилятор, который дополнительно встроен?» Однако естественное перемещение воздуха проходит так медленно, что получить хороший результат не хватает времени.

Чтобы добиться какого-то ускорения движение воздуха, производители начали осуществлять установку вентиляторов в духовом шкафу. За счет такого устройства теплообменный процесс ускоряется. Значит, передвижение воздуха осуществляется быстрее. Тем самым выравнивается температура в каждой точке печи.

Если готовить мясо, рыбу, выпекать бисквиты или запеканки в кухонной технике, которая располагает принудительной конвекцией, то этот процесс будет проистекать намного быстрее.

Устройство духового шкафа с функцией конвекции

От обычного духового шкафа он отличается тем, что у него есть вентилятор, который называется конвектором. Именно конвектор приводит в движение горячий воздух. Конвектор бывает простым и сложным.

Простой конвектор выполняет лишь функцию обдува. Сложный конвектор имеет дополнительные функции:

— обеспечивает дополнительный нагрев с помощью нагревательного устройства − ТЭНа;
— быстро приготовит блюда с использованием встроенного усилителя;
— есть возможность приготовить пищу на пару, если есть парообразователь.

Место вентилятора в духовке – задняя стенка. Как только достигнута определенная температура, он автоматически останавливается. Современный духовой шкаф с конвекцией предполагает очень много самых разных режимов. Все они предоставляют возможность жарить, выпекать, размораживать продукты. Есть немало моделей, в которых конвекция сочетается с другими функциями. Скажем, с грилем.

Уже в магазине можно обратить внимание на различные значки, которые просто бросаются в глаза на панели техники. Эти значки обозначают функциональный ряд. И понять их нетрудно. Например, черточками принято обозначать нагревательные элементы. Зубчики указывают на функцию гриля. Конвектор рисуют в виде вентилятора. При установке нужного вам режима можно, например, получить хрустящую корочку или поджарить блюдо.

У печи может быть такие виды управления: механическое, электромеханическое или электронное. На панели каждый режим также принято обозначать. Для этого есть соответствующая пиктограмма.

Что дает конвекция в духовках разного типа

Сейчас ассортимент бытовой техники большой. Что касается духовых шкафов, то их разделяют на пару основных типов: газовые и электрические. Также они бывают отдельно стоящими и встроенными. Большое распространение получили те, что неотделимы от кухонных плит.

Когда и плита, и духовка работают на природном газе, то функцию конвекции запускают с помощью подключения устройства к электросети. Такой же принцип работы и системы автоподжига.

Зачем нужна конвекция в духовом шкафу, который работает на газе

Более востребованными считаются плиты с конвекцией газовой духовки, поскольку газ дешевле электричества. Чисто внешне они ничем не отличаются от обычных. Однако на задней стенке есть вентилятор, и он обеспечивает равномерный нагрев.

Увеличение скорости нагрева. Именно это является основным преимуществом конвектора в газовых плитах. Ведь с ними гораздо меньше нужно ждать нагрева до нужной температуры.

Есть смысл купить отдельно плиту в виде варочной поверхности, на которой готовят пищу. Можно купить и отдельно встраиваемую газовую духовку с конвекцией. Конвектор может иметь функцию обдува паром. Конечно, покупка такой модели обойдется дороже стандартной плиты. Однако в этом случае появится возможность приготовить какое-то блюдо на пару.

Есть немало тех, кого газовая духовка с конвекцией отпугивает. Они объясняют это тем, что воздух, когда передвигается, может потушить огонь.

Однако, здесь необходимо учесть заверения производителей. А они утверждают, что такие устройства не представляют никакой опасности. Ведь у них есть специальные полые горелки. Оснащены они и функцией, которая блокирует работу прибора, если возникает какая-то опасность. Отметим, что разработан специальный вентилятор, чтобы в нем были учтены особенности данного типа духового шкафа.

Зачем нужна конвекция в духовке, которая работает на электричестве

Электрическая духовка с нужным и полезным конвекционным режимом нынче очень популярна. Как правило, такой духовой шкаф имеет несколько нагревательных элементов. Производитель размещает их по всему периметру.

Электрические шкафы более мощные, чем газовые. Если в газовых шкафах максимальный уровень температуры составляет +230-250°C, то электрические духовки могут разогреваться до +300°C легко и быстро. Вот почему некоторые интересуются, необходима ли конвекция в электрической духовке?

Отвечаем на поставленный вопрос. Тому, кто часто занимается выпечкой; кто много печет; кто настоящий «профи» в этом деле; кому нравится готовить мясо и рыбу, эта функция необходима. Без нее обойтись невозможно. Ведь она равномерно нагревает воздух внутри камеры.

Электродуховка применяет 3 типа конвекции:

— специальный вентилятор, который разгоняет воздух по всему шкафу;
— конвектор, который окружен дополнительным нагревательным контуром;
— влажная конвекция, которая насыщает пространство горячим паром.

Устройство доступно

— в качестве электрической плиты,
— при совмещении комбинации электрической духовки и газовой плиты,
— в качестве независимого встраиваемого шкафа, который работает только от сети.

Если на кухне есть свободное место, то можно приобрести электрическую настольную мини-духовку с конвекцией.

Для чего нужна конвекция в духовке с функцией гриля

Нередко современную технику оснащают функцией гриля. Он бывает электрическим и газовым. Если готовить мясо на газе, то вкус мяса будет такой, будто его готовили на углях. На электрическом гриле такого эффекта не получишь.

Функция обдува предоставляет возможность активировать одну из дополнительных кнопок:

— аэрогриль;
— турбогриль.

Работа функции конвекции в микроволновой печи

Если семья небольшая, то микроволновка становится хорошей заменой духовому шкафу. Современные модели имеют гриль.

Суть работы конвектора здесь ничем не отличается от стандартной. Вентилятор создает давление воздушных масс. Тем самым он добивается того, что они распределены равномерно. При достижении цели вентилятор отключается.

Если температура незначительно снижается, то происходит автоматическое включение функции. Примерно в 2 раза сокращается скорость приготовления блюд.

Холостякам или семьям из двух человек можно порекомендовать именно микроволновую печь, а не дорогостоящую духовку. Можно также приобрести недорогую электрическую настольную духовку с конвекцией.

Итак, напомним главные достоинства духовки с конвекцией:

— она способна заменить варочную поверхность;
— она более эффективно использует газ и электроэнергию;
— увеличивает скорость приготовления пищи;
— снижается расход масла;
— есть возможность готовить одновременно на двух-трех противнях;
— блюдо пропекается равномерно;
— существенное расширение сферы использования: можно готовить не только еду, но и сушить лекарственные растения, орехи, фрукты, цедру лимонов и апельсинов;
— можно экспериментировать с рецептами, меняя их по своему усмотрению, а также готовить блюда «капризные».

Источник: mcgrp.ru

Вынужденная и естественная конвекция – в чем разница?

Конвекция основана на расширении вещества с более низкой температурой в момент контактирования с горячей массой. При нагревании элемент становиться менее плотным. А значит, происходит снижение его массы в относительно холодных условиях окружающей среды.

Это явление мы наблюдаем, когда происходит распространение тепла при нагревании обычной воды.

Конвекцию можно подразделить на два вида:

• Естественная или самопроизвольная проявляется под воздействием неравномерности нагрева слоёв. Нагреваясь, залегающие в глубине пласты стремятся на верх, а верхние – остывая, тяжелеют и уходят на дно. Такое движение происходит само собой, без какого-либо вмешательства извне.

Она может развиваться по ламинарному и турбулентному типу. Примером естественного конвекционного явления можно назвать облака, тектонические движения участков земли, образование солнечных гранул.

• Принудительная, другими словами вынужденная – происходит путём механического перемешивания с помощью различных мешалок. Её используют для повышения эффективности естественных процессов.

К естественной конвекции относится разнотемпературный режим слоёв жидкости, воздушного пространства, океанической воды, устойчивые движения воздушных масс.

К вынужденной – механическое перемешивание слоёв жидкости предметом типа мешалки, насоса, вентилятора.

Причины явления и его виды

• Обычная – под воздействием архимедовой силы, возникает в гравитационном поле из-за разной температуры слоёв.
• Термокапилярного типа – возникает в связи с поверхностным натяжением.
• Концентрационного типа – зависит от концентрации раствора.
• Термомагнитного типа – возникает в гравитационном поле при взаимодействии с магнитным.
• Гранулярного типа – характерна для сыпучей среды.
• Термострессового типа – возникает из-за темературного напряжения.
• Термодинамического типа – возникает в связи с переносом тепловой энергии потоком из-за силы тяжести, если нагрев не равномерен (характерна для газов, в текучих и сыпучих средах).

Движение воздуха в отапливаемом помещении

В этом случае тёплый воздух движется потоками вверх, а холодный – вниз. Когда отопление включено, ближе к потолку воздух в комнате намного теплее, чем над поверхностью пола. Это легко объяснить Архимедовым законом. Только в данном случае тепловое излучение нагревает тела.

Как гласит закон, увеличивается температура – увеличивается объём любой жидкости. Условием такого развития событий является нагрев ёмкости снизу, когда тёплый менее плотный поток устремляется вверх, а более холодные слои, а значит, и более плотные, – вниз.

Если же нагревать ёмкость сверху, то никакого движения внутри жидкости не происходит, а значит и конвекция отсутствует.

История возникновения понятия

Оно было предложено впервые английским учёным В.Прутом в 1834 г. Словом «конвекция» он назвал движение тёплых потоков в нагреваемых жидких средах.

Теоретическое обоснование этому явлению было дано в 1916 г. Опытные исследования проводились с жидкостями, помещёнными в определённые ёмкости, подогреваемые в нижней части.

Исследователи заметили, что потоки диффундируют и переходят на уровень конвекции только тогда, когда температура жидкости близко подходит к отметке критической.

Эти экспериментальные данные стали свидетельством движения тёпловых потоков под воздействием Архимедовой силы.

Примеры различных конвекций

Естественная разновидность конвекции хорошо прослеживается в условиях отапливаемого помещения.

Принудительный вид конвекции характеризуется механическим воздействием. Когда происходит перемешивание каким-либо прибором или техническим устройством, к примеру, обычной ложкой или электронасосом.

Конвекционные процессы не происходят в твёрдых телах. Причиной тому является сильное взаимопритяжение их составляющих. Нагреваясь, твёрдые тела излучают тепловую энергию благодаря свойству теплопроводности.

Большое значение для космической отрасли имеет конвекция капиллярного типа, которая происходит благодаря температурным скачкам при движении жидкости по трубопроводу.

Распространённым примером конвекции является работа бытовых холодильников. Холодный фреон, находящийся в газообразном состоянии, движется по специальным трубкам, охлаждая воздух в верхних слоях. Тогда более тёплый поток устремляется вверх, а холодный – вниз, что создаёт температуру оптимальную для сохранения свежести продуктов.

Внутрипланетарная конвекция

Образование внутри земной коры залежей газа – яркий пример внутрипланетарной конвекции. Дело в том, что центральное ядро планеты Земля жидкое, с большой внутренней плотностью. Эта расплавленная лава богата металлами.

Далее расположен слой литосферы, характерным состоянием которого является полужидкое. Поверхность земли образует земную кору. Состоящая из ряда платформенных участков литосфера, постоянно движется по жидкой поверхности ядра.

Конвекционные процессы возникают из-за разности температур отдельных участков жидкого земного ядра. Под воздействием этого природного явления происходит смещение материковых участков суши и сдвиг океанического ложа.

Источник: askonline.ru