Нюансы конструкции электростатической коптильни
В этом посте я постараюсь объяснить свои взгляды на некоторые нюансы построения (конструктив) электростатической коптильни.
При конструировании коптильни помните, что дерево, фанера и т.п. материалы, проводят эл. ток (особенно при повышении влажности) , поэтому крепить к ним напрямую (без изоляторов) излучатели, трубки для подвеса продуктов (вешало) и др. токонесущие элементы НЕ ДОПУСКАЕТСЯ (иначе будет «утечка» тока, эл.статич. копчения не будет, а ВВ генераторы могут выйти из строя) !!!
При работе ВВ генератора в коптильной камере не должно быть звуков разрядов/искрения, шипения и т.п., а так же запаха озона.
После включения Высоковольтного генератора, перед тем, как поджигать щепу в дымогенераторе и подавать дым в коптильную камеру, КАЖДЫЙ раз рекомендую проверять «фонариком» наличие высокого напряжения и отсутствие утечек тока и короткого замыкания в камере. Что такое фонарик, можете посмотреть в .
Даже, если «Фонарик» скачет, он должен «отдавать предпочтение» , т.е. отклоняться/прилипать чаще/сильнее в сторону продукта!
Если это не так, то возможны следующие причины:
— толщина «струн» более 0,5 мм и/или они не параллельны вертикально висящему продукту
— высокая влажность воздуха (более 80%)
— малое количество продукта ( 1-2 рыбки)
— на выходе высоковольтного генератора недостаточное напряжение (менее 15 кВ, искра/дуга менее 1 см) или оно переменное , а не постоянное.
Это может быть так же и по причине «утечки тока» из-за:
— наличия пробоя (дуги, искры) от токонесущих конструкций до стенок коптильни (мин. расстояние должно быть не менее 3-х см при 20кВ),
— грязных изоляторов , струн (коронирующих электродов) и т.п.
После каждого копчения рекомендую мыть коптильню, т.е. очищать весь налет с изоляторов (труб) и электродов.
Для контроля/индикации «утечек тока» и КЗ в коптильне, рекомендую по ВВ цепи, последовательно по плюсу включить головку измерительную на 200 — 500 мкА. Ссылка есть в разделе РЕКОМЕНДУЮ для коптильни.
Для ее защиты от высокого напряжения необходимо параллельно ей подключить встречно-параллельно соединенные диоды серии 4007.
Полярность подключения к вешалу (с продуктом) и к коронирующим электродам обычно особой роли не играет, поэтому подключайте так, что бы «фонарик» у вас лучше притягивался к продукту.. Некоторые авторы считают, что минус надо обязательно подключать к коронирующим электродам, а плюс к продукту, т.к. из школьного курса физики они помнят, что электроны двигаются от минуса к плюсу. Но это справедливо ТОЛЬКО для ПРОВОДНИКОВ (твердых тел (металл и т.п.)., т.е. — не жидкость и не газ)! Мы же имеем дело с газом (воздушно-дымовая смесь) и здесь уже работает напряженность эл. поля, и направление движения заряженных частиц (электрического ветра), упрощенно говоря, будет направлено от более тонкого к более толстому электроду ( вне зависимости от полярности), и чем больше будет их разница, тем больше будет напряженность эл. поля и соответственно скорость «ветра»! Я же рекомендую подключать + к электродам, а минус к продукту, что бы была меньше вероятность образования озона, который в коптильне нам совершенно не нужен.
Расстояние между панелями электродов (струн, излучателей) выбирайте так, чтобы от струны до края продукта, висящего между этими панелями, было примерно 5-10 см. Расстояние между струнами в панели излучателя 5-7 см.
Так же надо стремиться к максимально возможным расстояниям от ЛЮБЫХ токонесущих частей (включая продукт) до стенок камеры, желательно не менее 5 см.
На мой взгляд, самая простая, надежная и удобная во всех отношениях (ВВ безопасности, обслуживании т.п.) электростатическая коптильня холодного копчения — это каркас из ПВХ труб (моя ) , помещенный в деревянный или пластиковый (а может даже и в металлический) корпус!
Единственное, рекомендую вешало устанавливать на 5-7 см выше струн и крепить его к трубе через клипсу с помощью винта или самореза:
Шляпку самореза / винта с внутренней стороны клипсы следует загерметизировать силиконом или термоклеем.
Так же не делайте коптильню герметичной. У нее должен быть дымоход (щели), т.е. отверстие для связи с атмосферой (диаметром 1-3 см), что бы в камере не создавалось давление, иначе дымогенератор может «захлебнуться».
Если вы используете вот такой высоковольтный генератор с АлиЭкспресс , то по выходу в параллель включите два последовательно соединенных конденсатора по 600-1000 пФ на 25-30 кВ каждый, а после них, по плюсу последовательно включите резистор 5Вт 10 мОм и с него уже провод пойдет в коптильню.
Статья будет пополняться информацией.
Так же рекомендую обратить внимание на готовые и сборно-разборную автономную, которые изготавливает «АТФ-Сервис» (г. Королев)
Состав электростатической коптильни
Электростатическая коптильня своими руками несложна в устройстве. Её основными частями являются:
- Корпус. Допускается использование металлической или деревянной (в качестве альтернативы – фанера) оболочки;
- Высоковольтный блок (до 20 кВ);
- Дымогенератор.
Базовое устройство коптильни представлено на схеме, с помощью которой можно представить себе будущую конструкцию самодельного агрегата.
Корпус
Одни из основных предназначений корпуса – генерирование и сохранение густоты дыма. Эта причина располагает к выбору герметично закрывающегося ящика, который в дальнейшем оборудуют штуцером для отвода дыма. Если устройство своими руками будет эксплуатироваться в помещении, то предусматривают наличие отводного патрубка (трубки).
Электростатическое копчение не способствует выделению большого количества дыма, поэтому опасаться задымления помещения не следует. Устройство вполне подходит для копчения продуктов на кухне.
Размеры корпуса зависят от величины и количества заготовок для копчения
Проектируя габариты важно понимать, что в маленькой коптильне много продуктов не разместишь, а в большой необходимо наличие мощного источника дыма. Коптильная камера с оптимальными размерами – 600(высота)×400(ширина)
Объём – до 100 литров.
Высоковольтный блок
Предназначен для вырабатывания высокого напряжения для подачи на сетку. Более детально показано на видео:
Для изолирования продукта от металлического корпуса используют специальные крепления для полуфабрикатов – диэлектрические стержни. Ими же оборудуют опоры под сетку (если она предусматривается в конструкции).
Генератор напряжения можно извлечь из трансформатора строчной развёртки телевизора. Также используются катушки зажигания транспортного средства. Для подключения необходимо присоединить один выходной провод к крюку, а другой – к высоковольтной камере.
Для виденья электростатического потенциала предусматривают установку индикатора.
Генератор дыма
Его предназначение – создание густого облака дыма за счёт тления щепы из фруктовых деревьев. Приемлемо добавление в генератор ароматических веществ, улучшающих вкус и аромат деликатеса. Регулирование температуры дыма происходит с помощью корректировки длины дымопровода.
Так как агрегат электрический, тление щепы будет происходить при контакте с нагретой поверхностью от электроплитки или керамической спирали другого прибора. В случае последнего варианта, необходимо изолировать нагревательный элемент и подготовить к подключению:
Нагревательный элемент и сковорода с древесными опилками помещаются в подходящую по размерам кастрюлю и закрываются крышкой.
Дымогенератор подсоединяется к корпусу коптильни.
Преимуществом метода холодного копчения продукта в электростатической коптильни является активный процесс диффузии, в период которого расходуется практически весь дым из дымогенератора, улучая вкус и сокращая период приготовления деликатесов.
Копчёные продукты, в основном, относятся к группе деликатесов. Копчение придаёт рыбе или мясу совершенно новые вкусовые качества, на которые можно влиять при помощи состава дыма. Но чтобы дым проник в продукт и вызвал его изменение, необходимо достаточно много времени. В некоторых случаях копчение может потребовать от суток и дольше. Для ускорения процесса копчения продуктов применяется способ электростатического, или холодного копчения.
Принцип холодного копчения основан на увеличении концентрации дыма вокруг продукта. Увеличение плотности дыма достигается электростатическим полем и охлаждением дыма. Такая позволяет получить готовый продукт менее чем за одни сутки. Так как продукт обычно используется спустя некоторое время после приготовления, за это время происходит распространение накопленного дыма внутрь продукта. После этого получается полное сходство с обычным копчением.
Следует учесть, что в электростатической коптильне холодного копчения требуется напряжение 20 киловольт, которое является смертельно опасным для всего живого, в том числе и для человека. В такой коптильне за время её работы накапливается электрический заряд.
Практическая часть
Теперь нам надо сделать сам блок высоковольтного копчения (далее ВВ блок). Для этого мы используем детали с Алиэкспресс. Нам понадобится:
- Любой блок питания на 12 – 16 вольт. 16 вольт позволяет развить максимальную мощность ВВ блока и это предельное питание для микросхемы NE555, на которой работает ШИМ.
- Вольтметр – амперметр для визуального контроля силы процесса копчения. Использование вольтметра — амперметра позволяет подобрать ту силу тока и напряжения копчения, которая оптимальна для используемой вами коптилки. Так же позволяет регулировать напряжение копчения при разной влажности, например зимой и летом.
- Сам блок ШИМ. Он может быть разный, но должен вырабатывать импульсы с частотой не выше 1500Гц. Это максимальная эффективная частота для работы используемых высоковольтных диодов от микроволновки. А так же иметь мощность не менее 4 ампера, больше надежнее. Меня например вполне устраивает вот такой с Алиэкспресса. Правда он нуждается в переделке для понижения частоты, необходимо заменить конденсатор указанный стрелкой на номинал 103 (или 001мкФ).
- Катушка зажигания. Я не могу точно сказать какая будет работать лучше, я использовал катушку от А/М Toyota на 12 вольт. Предполагаю, что лучше использовать катушку для работы с электронным зажиганием.
- Диоды использованы от микроволновой печки на 0.35A 15000 В. Они прекрасно выдерживают нагрузку, даже кратковременное короткое замыкание. Вообще есть диоды до 2.5 ампера, это для очень мощных коптилок.
- Ну и конденсаторы. Желательно на 15000 вольт и примерно 560 пФ. Разброс параметров до 25% в обе стороны не ухудшит качество собранного на них выпрямителя.
Возможные проблемы копчения и пути их решения
- Возможность электрического пробоя. Подвешивать продукты нужно на расстоянии от дна и стенок коптильной камеры, чтобы избежать пробоя. Также пробой возможен, если имеются проблемы с изоляцией.
- Большинство проблем, при которых коптильня не набирает нужную температуру или не выделяется дым, связано с неисправностью нагревательных элементов. В этом случае их следует заменить.
- Неправильный выбор щепок. Нужно уметь правильно подбирать дерево, иначе вкус продукта может сильно испортиться. В коптильне нельзя использовать деревья со смолой (ель, сосна и др.), так как она будет выделяться вместе с дымом, отравляя продукт. Лучшим выбором будет груша, яблоня, бук и другие фруктовые деревья. Щепки нужно брать сухие.
- Горечь. Горьким продукт становится из-за щепы – либо при холодном копчении положили слишком большое количество топлива и она выделяет высококонцентрированный дым, либо она слишком влажная. При горячем копчении снимать продукты нужно, когда опилки прогорят (не более часа). Когда копчение начинается на углях, приготовленная продукция может почернеть и начать горчить.
- Чтобы часть продуктов разложения не осаживалась на стенках коптильни, нужно отрегулировать уровень потенциала электрического поля.
- Перед помещением в коптильню продукты нужно подсушить и промокнуть салфеткой для удаления избыточной влаги. Если этого не сделать, может произойти пробой электрического поля.
- Продукт нужно проветривать после приготовления, иначе может сохраниться резкий запах. На свежем воздухе мясо или рыба должны провести не менее 6 часов (лучше 12 часов).
- Нельзя изготавливать установку из синтетики. Под воздействием высоких температур выделяются отравляющие вещества и проникают в пищу, оказывая негативное влияние на здоровье.
Устройство электрокоптильни
Схема устройства электростатической коптильни Коптильня с электростатикой своими руками сооружается по единой общей схеме. Домашние умельцы самым разным образом используют детали от других устройств, чтобы обеспечить создание той или иной части конструкции.
Корпус коптильной камеры представляет собой сварной короб, приваренный к основной раме. Камеру крепят на каркас винтами, а на стыках герметизируют. На его левой стене обычно ставят дымоотвод. Сверху над камерой устанавливают высоковольтный блок. Внутри на специальную вставку фиксируют скобы и крюки, на которые вешают рыбу и мясо.
Генератор высокого напряжения – подает ток с напряжением в 220 В на каждый ТЭН. А также может генерировать постоянный ток в 20 кВ. Генератор создает электрическое поле
Он же поддерживает постоянную температуру в камере – около +35°С.
При копчении важно поддерживать невысокую температуру, так как благодаря полю дым и так попадает внутрь продукта. Чтобы охлаждать дымовой поток, между генератором дыма и камерой монтируют радиатор охлаждения дыма
Простейшая схема выглядит как короб с 2 отсеками. Более эффективный вариант – змеевик.
Генератор дыма – блок, оборудованный ТЭНами. Опилки или специальные брикеты кладут на пластину. Они прогреваются и выделяют летучие вещества и дым.
Обязательно оборудуют конструкцию каким-либо вариантом влагосборника. При копчении продукт высыхает, выделяет воду и жир. Они конденсируются на холодных стенках и стекают в лоток для сбора влаги.
Дым в камеру проходит через дымоохладитель и подается снизу, поэтому анодную сетку монтируют внизу коптилки. К сетке подключают положительный полюс трансформатора. Подающий провод и анодную сетку изолируют.
Отрицательный полюс подсоединяют 2 способами. Если горизонтальный пруток для подвешивания выполнен из металла, к нему подключают питающий провод. Если перекладина деревянная, понадобится сделать несколько штыревых электродов, которые погружают в каждую заготовку.
Что такое копчение в электростатическом поле?
Обратите внимание! Сущность электростатической обработки дымом заключается в ускорении попадания продуктов горения в продукт. В дальнейшем наблюдаются реакции, которые аналогичны тем, что происходят при обычном копчении. Электростатическое поле не оказывает никакого влияния на такие моменты, как гидролиз и денатурация, происходящие в мясе при воздействии дыма
Электростатическое поле увеличивает скорость диффузии дыма. Соответственно, продукты, копченные посредством данного метода, нужно выдерживать на протяжении нескольких суток. Делать это надо в холодном месте для дозревания. Если речь идет о домашних условиях, достаточно положить продукты в холодильник. Все необходимые процессы за этот период закончатся, а потому продукт станет абсолютно готовым к употреблению
Электростатическое поле не оказывает никакого влияния на такие моменты, как гидролиз и денатурация, происходящие в мясе при воздействии дыма. Электростатическое поле увеличивает скорость диффузии дыма. Соответственно, продукты, копченные посредством данного метода, нужно выдерживать на протяжении нескольких суток. Делать это надо в холодном месте для дозревания. Если речь идет о домашних условиях, достаточно положить продукты в холодильник. Все необходимые процессы за этот период закончатся, а потому продукт станет абсолютно готовым к употреблению
В дальнейшем наблюдаются реакции, которые аналогичны тем, что происходят при обычном копчении. Электростатическое поле не оказывает никакого влияния на такие моменты, как гидролиз и денатурация, происходящие в мясе при воздействии дыма. Электростатическое поле увеличивает скорость диффузии дыма. Соответственно, продукты, копченные посредством данного метода, нужно выдерживать на протяжении нескольких суток. Делать это надо в холодном месте для дозревания. Если речь идет о домашних условиях, достаточно положить продукты в холодильник. Все необходимые процессы за этот период закончатся, а потому продукт станет абсолютно готовым к употреблению.
Если говорить о физической сути процесса, то дым от генератора проходит сквозь сетку. К ней подсоединен положительный полюс источника напряжения постоянного тока. При этом отмечается крайне низкая сила тока. Ионизация дымом наблюдается в дальнейшем, после чего он переходит в камеру коптильни. Тут находятся продукты, к которым подключен отрицательный полюс аналогичного источника. Ионизированный дым под воздействием разноименных зарядов делится на две фракции. С большой скоростью положительно заряженные ионы направляются в сторону продуктов и в буквальном смысле пронзают их толщу.
Идет равномерное распределение составных элементов дыма, благодаря чему мясо или рыба находятся под их воздействием. Вот почему рассматриваемый способ считается одним из наиболее результативных, по сравнению со стандартным копчением. Обычное копчение приводит к обработке верхних слоев в наибольшей степени. Внутренние слои подвергаются меньшему воздействию.
Выполнить коптильню для электростатического копчения можно своими руками. Сложное оборудование или особая подготовка для этого не нужны. Если у вас в наличии есть базовые слесарные навыки и небольшие знания относительно электротехники, этого будет достаточно.
Процесс копчения в электростатической коптильне.
Анодная сетка устанавливается на расстоянии 10 см. от влагосборника, к ней подводится плюсовой кабель от генератора высокого напряжения. В коптильной камере на перекладину развешивается продукты – сало, птица или рыба. В продукты втыкаются крюки, соединенные с минусовым проводом. Далее, заправляется дымогенератор топливом – ольховыми или буковыми опилками, включается компрессор для создания тяги в дымогенераторе. Далее, при помощи обычной газовой зажигалки, через отверстие внизу нашего источника дыма, поджигаем топливо, патрубок вводим в коптильную камеру.
Электричество не подаем до тех пора, пока не увидим, что через наш дымоотвод, установленный на верхней крышке коптильной камере, не пошел дым. Это будет сигнализировать нам о том, что камера достаточно заполнена дымом. Далее подаем напряжение, и оставляем 2 часа, контролируя температуру в камере, через выведенный термометр. Корректируем температуру увеличением длины дымохода. Температура в камере должна быть в пределах 22-23 градусов Цельсия. После окончания копчения рекомендуется дать продукту дозреть в холодильнике еще пару дней. Через пару дней результат нашей работы можно выкладывать на стол. Приятного аппетита!
Возможные проблемы копчения и пути их решения
Проще всего покупать специальные брикеты для копчения продуктов
Даже в правильно работающем устройстве продукты могут не достигать надлежащего качества. Чаще всего встречаются следующие проблемы.
- Горьковатый вкус – обычно объясняют неправильным выбором щепок. Нельзя брать опилки сосны, ели и других хвойных пород, так как они включают слишком много смолы. Последняя и портит вкус.
- Тоже самое происходит, если используется слишком влажная щепа или слишком высокая концентрация в брикете.
- Неплотная рыхлая консистенция – связана с избытком влаги. Перед копчением мясо нужно просушить.
- Резкий запах – вяленое мясо нужно проветривать на свежем воздухе – не менее 6 часов. Процесс копчения на самом деле еще не завершен и от избытка дыма нужно избавиться.
- Низкая температура, отсутствие дыма – обусловлено неисправностью ТЭНов. Необходимо проверить или заменить элементы.
В самодельной коптилке не допускается использовать пластиковые детали. Даже при не слишком высокой температуре они деформируются.
Самодельная коптильня холодного копчения
Холодное копчение производится при температуре 20-40°С. Длительность процесса составляет 24-72 часа. Эти аппараты устроены сложнее, чем коптилки горячего копчения.
Устройство коптильни холодного копчения
Такие установки состоят из нескольких отдельных элементов:
- Дымогенератор. В этом аппарате вырабатывается коптильный дым. Может изготавливаться из нержавеющей стали или иметь вид небольшой печки.
- Коптильная камера. Для горячего копчения выполняется из металла или кирпича, для холодной обработки допускается изготовление из досок или фанеры.
- Дымоход. Соединяет коптильную камеру и дымогенератор. Проходя по нему дым остывает до необходимой температуры. Может оснащаться дополнительными приспособлениями — фильтром, сборником конденсата и другими, повышающими качество дыма и готового продукта.
Схема коптильного аппарата холодного копчения
Принцип работы
Самодельная коптильня холодного копчения работает следующим образом:
- В дымогенератор помещаются опилки и щепа.
- Щепки поджигаются и, при необходимости, включается компрессор.
- Появляющийся при этом дым поступает в коптильную камеру к продуктам.
- Проходя по дымоходу дым остывает и очищается от конденсата и частиц сажи.
- Попадая в коптилку он придаёт находящимся внутри продуктам специфический вкус и аромат.
Принцип работы дымогенератора
Виды коптилен холодного копчения
Есть разные конструкции таких аппаратов, но они работают по одной схеме.
Коптильня для газовой плиты используется на кухне городской квартиры. Дымогенератор греется конфоркой газовой или электрической плиты, дым из коптильной камеры выходит в вентиляционный канал по дымоотводящей трубке. Для поучения дыма более низкой температуры в дымоход встраивается охладитель.
Схема использования коптильни холодного копчения в домашних условиях на газовой плите
Устройство с дымогенератором. В этих аппаратах дым производят тлеющие опилки и щепа. В коптильную камеру он подаётся при помощи компрессора.
Схема коптильного аппарата холодного копчения с дымогенератором
Самая простая конструкция — с дымоходом в земле. Построить коптильню с таким дымоподводящим каналом можно на склоне холма.
Схема коптильни с дымоходом в земле
Коптильня своими руками с дымогенератором
Самой распространённой конструкцией является коптильная установка с дымогенератором и компрессором:
- Внутрь дымогенератора помещаются опилки и щепа.
- Опилки поджигаются и аппарат закрывается крышкой с эжектором.
- К эжектору с одной стороны подключается компрессор, а с другой присоединяется дымоход.
- Воздух, проходящий через эжектор, создаёт в дымогенераторе разрежение и подаёт дым через дымоход в коптильную камеру.
- Через специальные отверстия в нижней части генератора происходит подача воздуха в зону горения щепы.
Другим вариантом генератора дыма является герметичная ёмкость с опилками, помещённая над огнём или электроплитой. При нагреве из щепы выделяется дым, поступающий к продуктам.
Устройство дымогенератора
Простейшая коптильня холодного копчения
Более простым вариантом является установка коптильни на склоне холма и использование в качестве генератора дыма костра или небольшого очага. Дымоход изготавливается из канавы, выкопанной в земле, и накрытой шифером или листами металла.
Над вторым концом дымохода устанавливается коптильная камера, сделанная из металла или дерева. Допускается изготовление коптильни из реек, забитых в землю. В этом случае вся конструкция накрывается полиэтиленовой плёнкой.
Проходя по дымоходному каналу, дым охлаждается и поступает в коптилку остывшим. Для его входа в камеру в дне прорезается отверстие или просто коптилка изготавливается без дна.
Схема коптильни холодного копчения для изготовления своими руками
Оптимальные размеры
Размеры аппарата зависят от необходимой производительности, поэтому перед тем, как сделать коптильню холодного копчения, необходимо определить, сколько человек будут пользоваться устройством:
- для семьи из 4 человек — до 20 литров;
- для нескольких семей или заготовки копчёностей — до 100 литров;
- мини профессиональные аппараты, устанавливаются на небольших фермах или в кафе и ресторанах — более 100 литров.
