Коптильня с ионизатором своими руками

Электростатическая коптильня своими руками

Как известно, копчение – это один из способов приготовления мясных и рыбных продуктов методом тепловой обработки.

Копченые продукты обладают превосходным ароматом и, благодаря воздействию бактериостатических веществ коптильного дыма, долго хранятся.

Виды копчения

Есть два вида копчения — холодное и горячее. Горячее, исходя из названия, характеризуется температурой дыма, которым обрабатывается продукты – она составляет 45-120 градусов Цельсия. Такой способ занимает несколько часов, после чего продукты готовы к употреблению.

При холодном копчении температура дыма 19-25 градусов Цельсия и такой способ может занять до нескольких дней.

Один из способов ускорения процесса копчения – это ионизация частиц коптильного дыма при помощи электрического тока.

Электростатическое копчение доступно и в бытовых условиях. Коптилку с электростатикой можно приобрести, цена варьируется от 10 до 90 тысяч рублей, также отличаются характеристики.

А также такой агрегат можно сделать собственными руками и в этой статье мы хотели бы остановиться подробнее именно на самодельной электростатической коптильне.

Электростатическая коптильня и ее принцип работы

Для начала, давайте разберемся, как работает электростатическая коптильня, чтобы понять какие комплектующие нам потребуются для его изготовления.

В коптильне имеется коптильная камера, в которой вертикально подвешиваются продукты. Продукты подвешиваются на крюки для большего контакта с дымом.

Для получения дыма используется дымогенератор, а в качестве топлива либо специально предназначенные для этого брикеты, либо обычная древесина, реже опилки. Дым поступает в коптильную камеру. На входе в коптильную камеру, дым проходит через решетку присоединенную к положительному полюсу источника высокого напряжения. Напряжение необходимое для копчения 20 кВ при постоянном токе.

Продукты в электростатической коптильне развешены на крюках, подключенных в отрицательному полюсу того же источника. Проходя через, положительную решетку из молекул дыма высвобождаются электроны, дым подвергается ионизации. Ионы дыма устремляются к отрицательному полюсу под воздействием электростатического поля, интенсивно воздействуя на продукты, что ускоряет процесс копчения.

В камере для электростатического копчения предусмотрен дымоход для вывода избытков дыма и во избежание излишнего задымления камеры.

Таким образом, электростатическое поле ускоряет естественный процесс проникновения молекул дыма в молекулы продуктов, что в свою очередь значительно сокращает время приготовления продукта. Благодаря чему, копчение с электростатикой набирает популярность в промышленном производстве.

Схема самодельной электростатической коптильни

Компоненты устройства

1. Генератор высокого напряжения (высоковольтный блок для коптильни)
2. Коптильная камера
3. Генератор дыма
4. Радиатор охлаждения дыма
5. Влагосбоник
6. Анодная сетка
7. Катодные крюки

Генератор высокого напряжения

Так как единственным отличием от обычной коптильни, электростатическая отличается наличием того самого электрического поля, начнем именно с этого элемента.

Для того чтобы получить источник напряжение аж в 20 000 Вольт нам потребуется генератор высокого напряжения для коптильни. Для его сборки можно использовать схему, приведенную ниже.

Общая схема электростатической коптильни.

Компоненты, которые нам нужны для сборки:

1. Трансформатор ТДКС, его можно скрутить со старого телевизора с вакуумным кинескопом, для получения постоянного тока;
2. Сопротивление до 7 кОМ – выпаиваем из того же телевизора;
3. Транзистор КТ863 можно приобрести в любом магазине радиодеталей рублей за 10;
4. Кабель с изоляцией.
5. Диэлектрические кольца.
6. Металлическая сетка – анод.

Собираем генератор высокого напряжения согласно принципиальной схеме.

Такой генератор оптимален для электрокоптильни для 4-6 кг. Продукции, рыбы или мяса, при большей загрузке производительность упадет, увеличится срок копчения.

Коптильная камера

Отличие коптильной камеры электростатической коптильни от обычной заключается в том, что продукты, помещенные внутрь, должны быть надежно изолированы от стенок камеры, во избежание короткого замыкания. Поэтому перекладины, на которые будут вешаться крюки с продуктами, должны крепиться к корпусу камеры через диэлектрические прокладки. А еще лучше эти перекладины и вовсе изготовить из прочной древесины. Деревянные пруты, например, из орешника, диаметром 2 сантиметра не будут уступать по прочности металлическим, и при этом, дерево прекрасный изолятор.

На изоляторах также должен быть закреплена анодная сетка, так самая, на которую будет подаваться положительный заряд от генератора высокого напряжения. Ни в коем случае нельзя допускать короткого замыкания на корпус коптильни, так как это чревато жертвами. В качестве материала изолятора можно воспользоваться жаростойким стеклом.

Это те самые изоляторы, на которых держатся линии электропередач и которые легко найти на свалке, если хорошенько поискать. Также подойдет кирпич или керамика. Не стоит использовать изоляторы, которые расплавятся от высокой температуры. Важно помнить, что если вы вдруг захотите использовать вашу коптильню для горячего копчения, а это не исключено, то изолятору лучше делать из тугоплавких жаростойких материалов.

Камера оборудуется плотной дверцей, в которую врезаем штуцер дымоотвода и термометр для контроля над температурой процесса. Во время копчения на штуцер накидывается шланг, и выводится в форточку.

Кстати, если вы делаете коптильню исключительно для электростатического копчения, то коптильную камеру и вовсе можно сделать из диэлектрического материала, и не париться с изоляцией вообще. Это радикально, не дорого и вполне электробезопасно.

Вполне подойдет обычные доски или фанера, а вот от МДФ или пластика лучше отказаться, чтобы не провоцировать попадание в продукты опасных химических веществ.

Коптильную камеру делаем вертикальной с размерами 300x300x700 мм. С заделом на размещение продуктов в два «этажа», соответственно посередине можно сделать крепление для съемной перекладины.

Генератор дыма

Несмотря на то, что статическое копчение наиболее прогрессивный способ, оно всё еще требует дымогенератора.

Для его изготовления из подручных средств нам потребуются следующие компоненты:

1. Эмалированная кастрюля или бидончик;
2. Сантехнические металлические фитинги с резьбой (тройник, бочонок, контргайка);
3. Кусочки трубок из нержавейки того же диаметра, что и фитинги;
4. Трубка из меди диаметром 4-5 мм;
5. Электродрель со сверлом;
6. Плашка для нарезания резьбы размера резьбы наших фитингов;
7. Резиновый шланг 5-7 мм. диаметра;
8. Маленький компрессор.

В крышке кастрюли высверливаем отверстие под резьбу фитингов. Скручиваем вместе тройник и бочонок, получилось соединение буквой «Т». Длинным концом вставляем в отверстие в крышке, прикручиваем с обратной стороны контргайкой.

Вкручиваем в одну сторону тройника над крышкой патрубок для выхода дыма, а с обратной стороны вворачиваем штуцер, предварительно вставив в него медную трубочку сантиметров на 10. Этот штуцер – своего рода форсунка для подачи воздуха. На медную трубку надеваем шланг компрессора для нагнетания воздуха. У дна кастрюли делаем небольшое отверстие для поджога топлива. Все, наш импровизированный дымогенератор готов. Подключаем компрессор, насыпаем опилки в кастрюлю, и поджигаем через нижнее отверстие.

Радиатор охлаждения дыма

Для того, чтобы копчение было холодным нам нужно охладить выходящий из генератора дым. Охладитель можно сделать из обычной трубки ПВХ длинной 1-2 метра. Обмотать этой трубкой дымоход, один конец подключить к водопроводному крану, второй опустить в канализацию. Также температуру дыма можно менять изменением длины дымохода. Прекрасно подойдет для этой роли телескопическая труба от старого пылесоса.

Влагосборник

В процессе копчения из продуктов будет выделятся влага, жир и сок. Целесообразно на дне коптильной камеры соорудить влагосборник. В этом качестве можно использовать пластиковый тазик, если коптильня будет работать только по холодному и эмалированный, если периодически будет применяться для горячего копчения.

Анодная сетка

В качестве анодной сетки, то есть сетки на которую будет подаваться положительный заряд от нашего генератора высокого напряжения можно использовать любую металлическую сетку, но лучше, конечно, из цветного металла или из нержавейки. На сетку для равномерного потока ионов можно накрутить небольшие металлические штыри длинной 3-4 сантиметра на одинаковом расстоянии.

Катодные крюки

В качестве катода, то есть отрицательного полюса, можно использовать сами крюки, на которые будут крепиться продукты. Для более качественного и быстрого копчения крюки нужно втыкать в продукт на глубину 5-7 см. Если перекладина деревянная то минусовой провод присоединяем непосредственно к крюкам, если перекладина металлическая на изоляционных прокладках, то катодный провод можно присоединить в перекладине.

Из чего можно сделать электростатическую коптильню

Камера старого советского холодильника «Бирюза», «Юрюзань» или «Орск» прекрасно может послужить коптильной камерой. Принцип сборки тот же самый, что описан выше. Трубки холодильника, кстати, можно будет использовать как радиатор охлаждения дыма.

1. Из старой газовой плиты.

Духовой шкаф старой плиты вполне сгодится для копчения продуктов, но не забываем про электрическую изоляцию.

1. Любой старый деревянный ящик.

Как мы уже упоминали, для сугубо электростатического копчения коптильная камера из дерева – вариант идеальный и безопасный.

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!

Правила техники безопасности

Так как, мы имеем дело с электричеством необходимо соблюдать правила безопасности.

Категорически нельзя касаться анодной сетки во включенном состоянии, да и касаний корпуса во время работы установки лучше избегать. Основание, на котором вы устанавливаете коптильню должно быть сухим и из диэлектрических материалов. В идеале, если вы установите ее на диэлектрический резиновый коврик. Любые манипуляции с продуктами должны производиться при отключенном напряжении.

Источник

Высоковольтный источник напряжения для коптильни

Приветствую, радиолюбители-самоделкины, а также все любители домашних копчёных продуктов!

Очень часто при сборке самодельных коптильных установок люди задаются вопросом, где взять источник высокого напряжения, который необходим для создания статического поля в коптильне? Покупать готовые высоковольтные генераторы — выходит неоправданно дорого, тем более, что это довольно специфичный товар и продаётся далеко не на каждом углу. Многие также считают, что такой высоковольтный источник неразрывно связан с большим риском, ведь если 220В из розетки опасны для жизни, то что уж говорить про десятки киловольт, необходимых для хорошего копчения. На самом деле, говоря о безопасности, стоит упомянуть, что опасен для жизни именно ток, проходящий через человека, а не напряжение, то есть можно хоть руками ловить электрические разряды и даже не чувствовать их — но только в том случае, если высоковольтный источник не обладает большой мощностью и, соответственно, не может выдать большой ток, критичный для здоровья. Для копчения главное — создания статического поля, высоковольтный источник будет, по сути, работать в холостую, без нагрузки, а значит, от него не требуется большой мощности, которая могла бы привести к травмам при сборке или использовании устройства. Также есть заблуждение, что собрать подобное устройство своими руками весьма затруднительно, так как нужно обязательно уметь читать электрические принципиальные схемы и обладать хорошими навыками пайки, чтобы изготовить плату и суметь собрать на ней электронную схему. На самом деле, высоковольтный блок на 10-20кВ можно собрать и вовсе не собирая схемы самому, а использовать лишь несколько готовых модулей. В качестве высоковольтного трансформатора, детали, которая непосредственно будет генерировать высокое напряжение, можно использовать катушку зажигания автомобиля. Рассмотрим в этой статье более подробно, как собрать своими руками высоковольтный блок, который может использоваться не только для коптильни, но и для различных высоковольтных экспериментов, например, для получения интересного эффекта — лестницы Иакова.

Первым делом вкратце рассмотрим общую структурную схему устройства, из каких оно будет состоять блоков и какой блок какую роль выполянет.

В качестве блока питания можно применить любой источник питания с выходным напряжением 12-16В, при этом чем больше будет напряжения, тем большее напряжение можно будет снимать с выхода катушки. Идеально в качестве блока питания подойдут, например, компьютерный блок питания, либо блок питания ноутбука. Также нужно обратить внимание на мощность — она не должна быть слишком маленькой, ведь схема будет потребляет ток около 2-3А при максимуме мощности, соответственно, блок питания должен иметь запас по току. Либо можно использовать мощный трансформатор со вторичной обмоткой на 12-14В, поставив после него диодный мост и конденсатор для сглаживания.

После блока питания на схеме присутствует амперметр, совмещённый с вольтметром — данная деталь не является обязательной, схема будет работать и без него, но видеть напряжения питания и протекающий в данный момент ток не будет лишним. Кроме того, схема предусматривает регулировку мощности, а мощность можно будет отслеживать как раз по показаниям амперметра, чем больше ток — тем больше мощность, соответственно, напряжение на выходе высоковольтного блока. Здесь можно применить, например, стрелочные головки, они обеспечат наилучшую наглядность показаний, либо встраиваемые приборы, как на картинке ниже, они не займут много места в корпусе будущего устройства.

После того, как протекающий ток измерен амперметр, а напряжение — вольтметром, питающее напряжение поступает на ШИМ-регулятор, пожалуй, самую важную часть схемы. Собрать схему ШИМ-регулятора можно самому, используя популярную микросхему таймер NE555, либо используя готовый модуль, как на картинке ниже — автор выбрал второй вариант. ШИМ-регулятор имеет потенциометр, служащий для регулировки мощности, при сборке устройства его ручку нужно будет вывести наружу корпуса, закрепив вместе с платой, либо отпаяв потенциометр и подсоединив его вновь уже на проводах.

Рассмотрим чуть подробнее, что такое ШИМ и каким образом происходит регулировка мощности. На вход модуля подаётся постоянное напряжение, а с выхода снимаются прямоугольные импульсы, их вид может быть таким, как на картинке ниже.

А может быть вот таким, как здесь.

Меняется (в зависимости от поворота потенциометра) скважность импульсов, она же длительность, она же ширина импульсов, она же коэффициент заполнения. На первой картинке длительность импульсов короткая, следовательно, мощность, подаваемая на катушку, будет небольшой, а на второй же картинке длительность гораздо больше и соответствует коэффициенту заполнения 50% — при этом достигается максимум напряжения на выходе катушки. Если ещё дальше увеличивать коэффициент заполнения, мощность будет наоборот снижаться, а катушка может начать нагреваться, поэтому для возбуждения катушек зажигания нужно использовать скважность от 0 до 50%. ШИМ-регуляторы нашли большое применение за счёт своей высокой эффективности, ведь в процессе работы они почти не нагреваются.

Катушку зажигания можно использовать практически любую — их легко купить, например, на авторазборках. Единственный критерий выбора — чтобы катушка была исправной и к ней легко можно было подключить провода. Толстый красный провод, идущий от катушки — это её высоковольтный выход, с него снимается напряжение.

Далее несколько слов об умножителе. Для его постройки нужно использовать высоковольтные диоды, рассчитанные как минимум 15 000В — найти такие диоды можно в микроволновой печи, а купить в сервисе по ремонту бытовой техники, там их с удовольствием продадут. Конденсаторы также должны быть рассчитаны на напряжение не меньше 15 000В, их ёмкость должна быть равна примерно 470 пФ, разброс ёмкость может быть большим без потери работоспособности умножителя. Наглядную схему соединения диодов и конденсаторов можно увидеть на картинке ниже.

После сборки выводы диодов и конденсаторов нужно тщательно залить термоклеем либо эпоксидной смолой, чтобы не возникло пробоев между ними.

Общий вид конструкции в сборе. Перед установкой в корпус её можно включить и протестировать — если всё собрано верно, сразу же после включения будет слышен характерный «шорох», создаваемый высоким напряжением — это значит, катушка и умножитель работают. Можно поднести друг к другу высоковольтные выводы и увидеть небольшие дуги, но не стоит закорачивать высоковольтный выход.

После этого конструкция собирается в просторном пластиковом корпусе, все соединения пропаиваются для большей надёжности и защиты от замыканий. На передней панели корпуса можно расположить амперметр-вольтметр, регулятор мощности и выключатель. Сбоку или сзади корпуса выводится высоковольтный выход, а также в корпус заводится напряжение питания. Несмотря на то, что мощности катушки зажигания недостаточно, чтобы убить, не стоит прикасаться к её выводам либо выводам умножителя — будет очень больно. Удачной сборки!

Источник