Конвекция в духовке: что это такое и для чего нужна

Современные духовки радуют обилием полезных функций и режимов. Однако разобраться в них бывает не так уж и просто. Конечно, стоит ознакомиться с инструкцией к конкретной модели плиты, но порой и в ней может не оказаться ответов на все вопросы. В этом обзоре мы решили выяснить, что такое принудительная конвекция в духовке, и в чем заключается ее польза.

Самое распространенное обозначение режима конвекции в духовке – значок вентилятора

Что такое конвекция

Конвекцией является перемещение тепла потоками воздушных масс внутри духовки. В процессе происходит обмен холодными и теплыми воздушными массами, их перемешивание, в результате чего температура внутри печи становится одинаковой и равномерной по всему объему замкнутого пространства.

В зависимости от механизма действия, принято различать естественную (свободную) конвекцию, когда потоки воздуха смешиваются естественным путем. В этом случае это происходит достаточно медленно. Существует также принудительная конвекция, принцип которой и заложен в современных духовках, это режим вынужденной циркуляции теплого воздуха в пространстве, которая выполняется благодаря специальным вентиляторам.

Для чего нужна конвекция

Переоценить достоинства конвекционного механизма в электропечи или ином устройстве трудно. Данная технология предусмотрена в большинстве современных бытовых печей. Прежде всего, она незаменима при запекании больших кусков мяса, пирогов, приготовлении пиццы, курицы гриль или тостов.

Конвекция способствует равномерному приготовлению блюда, с помощью нее можно избежать пригорания в одной части блюда, и неполноценного пропекания в другом. Раньше для этого приходилось постоянно переворачивать лист, менять положение блюда на нем. Технология позволяет готовить большие куски рыбы или мяса целиком. Помимо этого, конвекция добавляет целый ряд преимуществ:

быстрое прогревание холодного воздуха, соответственно, экономия времени для получения нужной температуры;
появление хрустящей корочки, возможность подсушить чрезмерно сочное блюдо;
возможность одновременного приготовления нескольких блюд;
при наличии влажной конвекции пища готовится частично на пару, сохраняя больше полезных свойств и минералов.

Как понять, есть ли у вас конвекция в духовке

Если при покупке духового шкафа вы не поинтересовались о наличии такой важной технологии в нем, то разобраться в этом вопросе помогут специальные знаки на панели управления. На разных моделях и на разных вариантах типа конвекции они могут отличаться, но чаще всего представляются в виде значка вентилятора, а также индикаторов режимов его работы.

Принцип работы

Принцип работы конвекции основан на активном процессе теплообмена, который достигается при помощи мощного вентилятора, расположенного на задней стенке нагревательной камеры. Он ускоряет перемещение потоков воздуха, тем самым способствуя быстрому прогреву объема духового шкафа.

Нужна ли конвекция в электрической духовке

Хотя современные модели в большинстве своем представлены с функцией конвекции, найти на рынке модель без нее не составит труда. При покупке каждый сам должен решить для себя – нужна ли функция конвекции или нет.

Существуют такие пользователи, которые даже купив электродуховку с данной функцией, воспользовались ей лишь несколько раз. Если же техника приобретается с конкретным желанием каждый день радовать семью и близких разнообразными блюдами и выпечкой, то данная функция конечно же желательна. При покупке дополнительно узнайте все детали конкретной модели с конвекцией у продавца, чтобы потом не пришлось разочаровываться в товаре.

Принципы выбора

КД может быть и в электрических, и в газовых моделях. Также в продажах есть комбинированные версии. В их оснащение входят варочная поверхность (на газу) и духовка (на электричестве). В некоторых модификациях газовые конфорки сочетаются с электрическими.

Конфорки. У газовых конфорок может быть различная форма и мощь. Сегодня полно моделей с круглыми конфорками. Есть версии треугольной и овальной формы. В некоторой технике есть конфорки с 2-3 линиями пламени.
Варочная площадка. Есть два варианта её изготовления: эмалированная и нержавеющая сталь. Цена первого варианта небольшая. У него встречается богатый цветовой ассортимент. Отмечаются солидные гигиенические свойства. К сведению! Второй вариант стоит дороже. Но его гораздо легче мыть. В последнее время стал актуальным и третий вариант – алюминиевый сплав, прошедший специальную обработку. У него мощные эксплуатационные характеристики. За ним нужен минимальный уход. И такие поверхности устойчивы к царапинам и потускнению.
Газ-контроль. Данная опция или её аналог – это отличный защитник от газовых утечек. Принцип: автоматически перекрывается газ, если пламя неожиданного погаснет.
Наличие электроподжига. Его версии: механический и автоматический. Для запуска первого варианта поворачивается реле мощности, нажимается кнопка поджига. Вторая версия стартует сразу после поворота этого реле.
Наличие таймера. Его вариации: механический и электронный. Первый только сигналит о конце заданного времени. Второй – программирует работу духовки и одной конфорки, автоматически включает или выключает духовку в заданное время.
Объём духовки. Чем больше пищи планируется готовить, тем объемнее духовка. В очень больших духовках работает максимальный спектр опций. Такие версии предпочитают особо гостеприимные хозяйки.
Метод очищения духовки. Современные технологии серьёзно упрощают уход за плитой. Очищать духовку проще благодаря антипригарной эмали. Она стойка к разным загрязнениям. Просто спасателем для всех хозяек становится гидролизный или пиролитический метод очищения. Суть первого: в духовку ставится противень, в него наливается вода с чистящим препаратом, духовка нагревается, вся грязь в тандеме с паром оказывается в поддоне. Суть второго: духовка доводится до мощных температур, например, 250 градусов. При таких условиях вся грязь сгорает. Для достижения максимальной чистоты нужно дождаться, когда духовка тотально остынет, и протереть её влажной бумажной тряпочкой. В некоторые духовки встроены фильтры для поглощения жира и запахов.

Свободная и вынужденная конвекция

Само по себе перемещение теплых воздушных масс, как уже отмечалось выше, и есть конвекция. Но в зависимости от того, что побуждает их циркулировать и перемешиваться, принято разделять свободную (естественную) и вынужденную конвекцию. Свободная конвекция встречается сама по себе во многих процессах, и происходит без постороннего воздействия. Горячий воздух становится легче, от этого поднимаясь вверх. Холодный, являясь более тяжелым – вниз. Эффективность и скорость такой естественной конвекции гораздо ниже, нежели вынужденной или принудительной.

В случае же принудительной конвекции, воздушные массы под воздействием, например, специального вентилятора, циркулируют и перемешиваются значительно быстрое и эффективнее. В результате довольно быстро горячие потоки воздуха равномерно распределяются в замкнутом пространстве.

Возникновение понятия

Впервые термин «конвекция» был предложен английским ученым Вильямом Прутом еще в 1834 году. Использовался он для описания перемещения тепловых масс в нагретых, движущихся жидкостях.

Первые теоретические исследования явления конвекции стартовали лишь в 1916 году. В ходе экспериментов было установлено, что переход от диффузии к конвекции в подогреваемых снизу жидкостях возникает при достижении некоторых критических температурных значений. Позже это значение получило определение «число Роэля». Оно было так названо в честь исследователя, занимавшегося его изучением. Результаты опытов позволили дать объяснение перемещению тепловых потоков под влиянием сил Архимеда.

Виды конвекторов

С момента появления первых духовых шкафов с функцией конвекции, появились различные виды и модификации этой технологии. И сегодня существует множество их видов:

Вентилятор – самый простой вид конвекции. Суть заключается в том, что при работе лопастей вентилятора воздух внутри начинает активно перемещаться и перемешиваться, в результате чего обеспечивается равномерное пропекание блюд.
Вентилятор с кольцевым нагревателем. Это уже более эффективная система. В данном случае вентилятор имеет дополнительный нагревательный элемент, вследствие чего теплые воздушные потоки значительно быстрее наполняют пространство.
Усиленный конвектор. Смысл кроется в самом названии. По сути, это тот же вентилятор, но гораздо большей мощности. При наличии такой системы воздух прогревается значительно быстрее и интенсивнее. Продукты в духовке при этом быстро покрываются тонкой приятной корочкой сверху.
Влажная конвекция. В данном случае внутрь духового шкафа также встраивается парогенератор, благодаря чему воздух внутри активно насыщается паром. Происходит тушение, а не жарка. Блюда при этом получаются сочными, в них сохраняется больше полезных веществ.
Двойная конвекция. При таком виде конвекции, которая также устанавливается на некоторые модели духовок, два вентилятора расположены друг напротив друга, каждый из которых вынуждает воздушные массы циркулировать на своем уровне. Такой вид наиболее удобен при приготовлении одновременно нескольких блюд.

Каждый из этих конвекторов имеет свои преимущества. Например, усиленные лучше всего подходят для запекания мяса. Перед покупкой конкретной модели стоит поинтересоваться у продавца, какая именно система конвекции установлена в выбранной модели.

Есть ли недостатки?

Преимуществ у конвекции довольно много, но большинство хозяек интересует то, а есть ли у данной опции минусы. Сама функция практически идеальна. Она помогает готовить превосходно запеченные блюда, которые не пригорают, не пересыхают. Недостатком является цена. Современные электрические плиты с конвекцией стоят довольно дорого. Есть модели в среднем ценовом диапазоне, но они уступают известным брендам. Чтобы в полной мере насладиться всеми достоинствами конвекции, придется заплатить как минимум 40 000 рублей. Выбирать электрическую плиту, в которой присутствует данная функция, рекомендовано тем, кто часто готовит запеченные блюда, а также большим семья, поскольку она позволяет экономить электрическую энергию и время на приготовлении пищи.

Устройства с функцией конвекции

Газовый духовой шкаф с конвекцией

Газовые плиты со встроенными конвекционными духовками пользуются успехом у многих практичных хозяек. Это связано прежде всего с относительно низкой стоимостью топлива. Внешне такая плита практически неотличима от обычной современной газовой плиты. Однако в заднюю стенку таких устройств встроен специальный вентилятор.

Конвектор в такой плите имеет ряд особенностей в работе. Так как в данных моделях нагревающая часть располагается снизу, то прежде чем положить блюдо в духовку для приготовления, нужно сначала включить конвектор на небольшой период, а потом уже отправлять в духовку блюдо для приготовления.

К недостаткам данного вида можно отнести отсутствие полной герметизации духового шкафа, так как необходимо, чтобы постоянный выход имели продукты горения. Это в конечном счете приводит к увеличению времени приготовления блюда.

Электрическая духовка с конвекцией

Некоторые хозяйки задаются вопросом – насколько действительно необходима конвекция в духовке, ведь она сама по себе является достаточно мощной жаровней, способной прогреться до температуры в несколько сотен градусов. По факту же, даже такой мощный поток теплого воздуха не способен обеспечить идеальную равномерность его распределения, а соответственно, и равномерного приготовления блюда.

На сегодняшний день добровольно отказываться от конвектора в духовке не совеем разумное решение. Именно благодаря ему удается достичь идеальной равномерности пропекания блюда, сочности и хрустящей корочки на поверхности. Неспроста модели электроплит с конвекцией на сегодняшний день являются самыми популярными среди покупателей.

Гриль с конвекцией

Функция гриля довольно часто идет в составе опций современных плит. Гриль позволяет легко и качественно приготовить мясо на вертеле. Существует два типа гриля:

Газовый. В данном случае происходит качественная имитация приготовления на углях.
Электрический. Его особенностью является более удобная эксплуатация.

Гриль и конвекция прекрасно сочетаются и дополняют друг друга. Всего существует два типа гриля: аэрогриль и турбогриль. Нужный режим очень просто активируется при нажатии соответствующей кнопки на панели управления. Преимуществом использования аэрогриля является возможность получения мяса качественной прожарки с корочкой.

Что такое конвекция в микроволновой печи

Уже давно микроволновая печь стала неотъемлемой частью кухонного набора техники большинства семей. Она позволяет быстро разогреть различную пищу и полуфабрикаты, разморозить продукты. В микроволновых печах сегодня также достаточно часто используются конвекция.

Причем по существу он не отличается от такового в стандартной духовке, помимо размеров. Вентилятор распределяет воздушные потоки внутри камеры. Когда достигается определенная температура, система автоматически отключается. Применение конвекции в микроволновых печах позволяет значительно сократить время разморозки и приготовления продуктов.

Индикаторы режимов конвекции

Основные отличия влажной конвекции, усиленной и сухой

Влажная циркуляция. При такой технологии, помимо обычного прогрева воздуха, он также активно насыщается влагой. Благодаря этому такая конвекция идеально подходит для приготовления блюд на пару.
Усиленная циркуляция. Основная деталь в данном случае – усиленный мощный вентилятор. Прекрасно подходит в тех случаях, когда нужно добиться хрустящей корочки на поверхности блюда.
Принудительная сухая циркуляция. В этом случае в духовке находятся несколько вентиляторов, которые также часто имеют дополнительные нагреватели.

Самые полезные программы

Обычная конвекция. Используется для подогрева блюд, для заготовки теста перед выпечкой, подсушивания зелени, ягод и фруктов.
Конвектор, нижний нагреватель и гриль. Это оптимальный режим для приготовления полуфабрикатов.
Конвектор и нижний нагреватель. Режим идеально подходит для выпечки пиццы, пирогов, хлеба.
Турбо гриль. При включении данного режима задействуется сразу верхний нагреватель, конвектор и гриль. Хорош для приготовления больших кусков мяса.

Все эти режимы, кроме обычной конвекции, должны использоваться для противня, установленного на одном уровне.

Двойная конвекция

На рынке представлены также модели с одновременно установленными двумя конвекторами. Основной маркой, выпускающие подобные духовые шкафы, является фирма Samsung. Наличие двух вентиляторов позволяет гораздо эффективнее распределять и прогревать воздушные массы.

Прежде чем приобретать технику с этой функцией, стоит убедиться, что такой выбор будет оправдан. Наличие функции существенно увеличивает стоимость техники. Выбор целесообразен в случае, если предполагается регулярное приготовление блюд в данном режиме.

Применение влажной конвекции

Духовки в режиме влажной конвекции используются для приготовления на пару различных мясных, овощных и иных блюд. Конструкции духовок, обладающих подобным режимом, состоит из следующих элементов: вентилятор, специальная емкость для воды и генератор, который преобразует воду в пар.

Опыт № 1. Теплопроводность

На примере этого опыта я хотел показать действие теплопроводности наглядно. При нормальных условиях тепло должно передаваться равномерно вследствие колебательных движений частиц.

К металлической линейке с помощью воска я прикрепил несколько кнопок. Закрепив линейку в штативе, я начал нагревать один конец линейки с помощью спиртовки. Линейка начала постепенно нагреваться, это можно доказать тем, что воск начал таять постепенно и кнопки поочерёдно начали отпадать.

Вывод из опыта № 1

Скорость колебательного движения частиц металла увеличивается в той части проволоки, которая ближе расположена к пламени. Поскольку частицы постоянно взаимодействуют друг с другом, то увеличивается скорость движения соседних частиц. Начинает повышаться температура в следующей части линейки. При теплопроводности не происходит переноса самого вещества. Теплопроводность металла хорошая, у жидкостей невелика, у газов еще меньше.

Применения теплопроводности

Теплопроводность используется при плавлении металлов.
В электронике используют настолько плотное расположение плат, что теплоноситель проникает туда с трудом. Поэтому приходится тепло от электронных чипов отводить теплопроводностью.
Нагрев дна кастрюли на плите газом. Горящий газ греет дно кастрюли, а тепло передается через стенку дна путем теплопроводности. В кухонной посуде ручки чайников и кастрюль обычно делают деревянными или пластмассовыми в связи с тем, что у дерева и пластмассы плохая теплопроводность.
Поверхность утюга, которой гладят металлическая, чтобы хорошо прогревалась, а вся остальная часть утюга пластмассовая, чтобы не обжечься.
Плохую теплопроводность газов в основном используют, как теплоизоляцию, чтобы предохранять помещения от замерзания.
Плохая теплопроводность газов используется в окнах. Между двумя стёклами в окне находится воздух, поэтому воздух долгое время сохраняет тепло.
Термос работает по такому же принципу, что и окно. Между внутренними стенками и внешними находится воздух, и тепло очень медленно уходит.
Теплопроводность газов используется во многих строительных материалах, например, в кирпичах. В кирпиче находятся отверстия не просто так, а для сохранения тепла. Стены состоят из двух слоёв, между которыми находится воздух, это сделано для сохранения тепла.
Дома в зонах вечной мерзлоты строят на сваях.
Тонкой полиэтиленовой плёнкой можно защищать растения от холода, потому что полиэтилен – плохой проводник тепла.
Материалы, не пропускающие тепло, используются при космических полётах, чтобы пилоты не замерзали.
Горячие предметы лучше брать сухой тряпкой, нежели мокрой, потому что воздух хуже проводит тепло, чем вода.

Теплопроводность в природе

У многих не перелётных птиц температура лапок и тела может различаться до 30 °С. Это связано с тем, что им приходится ходить по холодной земле или по снегу, чтобы не замёрзнуть, низкая температура лап сильно понижает теплоотдачу.

Образование ветра это тоже теплопроводность. Зарождаются ветра обычно около водоёмов. Днём суша нагревается быстрее чем вода, то есть над водой воздух более холодный, следовательно, его давление выше, чем у воздуха, который над сушей, и ветер начинает дуть в сторону суши. Ночью же суша остывает быстрее, чем над водой, и воздух над ней становится холоднее, чем тот, что над водой и ветер дует в сторону воды.

Мех животных обладает плохой теплопроводностью, что защищает их от перегрева и замерзания.

Снег, будучи плохим проводником тепла, предохраняет озимые посевы от вымерзания.

Внешняя температура тела у человека держится постоянной благодаря теплопроводности и её свойству, согласно которому, при взаимодействии микрочастиц они передают друг другу тепло.

Интересные факты о теплопроводности

Самую большую теплопроводность имеет алмаз. Его теплопроводность почти в 6 раз больше чем у меди. Если алмазную ложечку опустить в горячий чай, то вы сразу обожжётесь из-за того, что тепло дошло до конца ложки.

Теплопроводность стекла настолько мала, что вы можете взять стеклянную палочку, раскаленную посередине, за концы, и при этом даже не почувствовать тепла.

Итальянские учёные изобрели рубашку, позволяющую поддерживать постоянную температуру тела. Лето в ней не буде жарко, а зимой – холодно. Это связано с тем, что она сшита из специального материала, не пропускающего тепло.

Как пользоваться конвекцией

Все производители духовых шкафов подробно описывают процесс использования данной функции в конкретной модели. Но как правило алгоритм схож.

Когда нужно включать конвекцию в духовке

При использовании техники с данной функцией не требуется предварительного разогревания, за исключением моделей, которые работают на газе или при разогреве замороженных продуктов.

Как включить

Нужно учесть, что при использовании конвектора пища готовится при более низких температурах, чем обычно. При включении нужно внести правки примерно на 25 °C.

Как отключить конвекцию

Если режим не нужен, его можно просто отключить. Для этого нужно повернуть ручку на специальный индикатор. Для каждой конкретной модели он разный, и подробно описан в инструкции по применению.

О чем говорят значки на духовке?

Значки на духовке просто расшифровать, заглянув в технический паспорт девайса. Некоторые из них нанесены непосредственно на саму духовку, некоторые – только в техпаспорте прибора.

Если духовка с механическим управлением, на ней есть шкала градусов и таймер.

Если духовка с электронно-механическим управлением – шкала температуры и времени более точные.

В духовке с сенсорным управлением светодиодные значки располагаются на ЖК-дисплее

Обозначения для духовок

Как правило, символические значки разных режимов духовок от различных производителей обозначаются одинаково.

Как сделать конвекцию в старой духовке своими руками

К сожалению, попытки самостоятельно сделать из старой духовки новую с конвектором часто не увенчаются успехом, поэтому проще всего немного переплатив купить такую технику в профессиональном магазине, к которой к тому же будет приложена подробная инструкция по применению.

На сегодняшний день конвекция в бытовых печах становится привычным элементом. Это вполне объяснимо – ведь благодаря такой функции стало возможным создавать по-настоящему изысканные кулинарные шедевры и радовать ими своих близких.

Итоги

Когда вы собираетесь приобрести ту или иную модель, допустим, Ханса, ознакомьтесь с ассортиментами и репутацией магазинов из вашего или ближайшего города. Изучите отзывы как о магазине, так и о модели. Если есть немного критических отзывов о модели, возможно, люди просто приобрели не лучший товар или неверно его эксплуатировали. Здесь уже вопрос к торговой точке. Отдавайте предпочтение и магазину, и товару с наибольшими положительными отзывами. Разумеется, посетите несколько магазинов и проверьте плиту лично.

Опыт № 2. Излучение

В этом опыте я хотел показать способ передачи тепла без взаимодействия двух тел. Тепло должно передаваться приёмнику, а тот в свою очередь пускать его через трубку в жидкостный манометр. Вследствие нагрева воздуха в колене соединённом с жидкостным манометром, жидкость должна опуститься.

Я соединил колено жидкостного манометра с теплоприемником. Зажёг спиртовку и поднёс к ней теплоприёмник светлой стороной, но на определённое расстояние. Жидкость в колене манометра, соединённом с приёмником, немного уменьшилась. Выровняв количество жидкости в манометре, я снова поднёс теплоприемник к источнику тепла, но уже тёмной стороной. Жидкость в колене манометра, соединённом с приёмником, уменьшилась, но значительно сильнее и быстрее. Воздух в теплоприемнике нагрелся и расширился, стал давить на жидкость в колене манометра.

Вывод из опыта № 2

Энергия передавалась не теплопроводностью. Между нагретым телом и теплоприемником находился воздух – плохой проводник тепла. Следовательно, в данном случае передача энергии происходит путем излучения.

Передача тепла излучением отличается от других видов теплопередачи. Она может осуществляться даже в полном вакууме.

Важным и отличительным свойством теплового излучения является равновесный характер излучения. Это значит, что если поместить тело в теплоизолированный сосуд, то количество поглощаемой энергии всегда будет равно количеству испускаемой энергии. Часть тепла полученного излучением поглощается, а часть отражается.

Применения излучения

Способность тел по-разному поглощать энергию излучения используется на практике. Так, поверхность воздушных шаров, крылья самолетов красят в серебристой краской, чтобы они не нагревались солнцем.

Лучевой нагрев помещения специальными инфракрасными радиаторами. Такой нагрев более эффективный, чем нагрев конвекцией, так как лучи свободно проходят сквозь воздух.

Излучение используют на космических аппаратах. Так как там нет воздуха, не получится по-другому передать тепло.

Если находиться рядом с лампой накаливания можно почувствовать тепло исходящее от неё.

Солнечные батареи работают по принципу излучения. Солнце испускает мощные тепловые лучи. Солнечные батареи принимают тепловые лучи и перерабатывают их в энергию. Такие батареи хорошие приёмники для солнечных лучей, потому что их поверхность тёмного цвета, и они хорошо нагреваются. Такие батареи используются на космических станциях и спутниках.

От компьютеров и мобильных телефонов тоже исходит тепловые лучи.

Приборы ночного видения. Такие приборы сделаны из материалов способных превращать тепловые излучения в видимые. Такие приборы используются для съёмки в абсолютной темноте. Они способны улавливать различные участки, температура которых различается на сотые доли градуса.

Интересные факты

Чем более тёмное тело, тем лучше оно поглощает тепло. Зеркальные поверхности отражают тепло полученное излучением. Абсолютно черное тело – физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах.

Когда объект нагревается до высокой температуры, он начинает светиться красным цветом. В процессе дальнейшего нагревания объекта, цвет его излучения меняется, проходя через оранжевый, желтый, и дальше по спектру, чем горячее — тем меньше длина волны излучения.

Когда излучение, распространяясь от тела-источника, достигает других тел, то часть его отражается, а часть ими поглощается. При поглощении энергия теплового излучения превращается во внутреннюю энергию тел, и они нагреваются.

Змеи отлично воспринимают тепловое излучение, но не глазами, а кожей. Поэтому и в полной темноте они способны обнаружить теплокровную жертву. Гремучие змеи и сибирские щитомордники реагируют на изменения температуры до тысячной доли градуса.

80 процентов тепла тела излучается головой человека.

Если бы не свойства излучения, то земля бы замёрзла. Так как земля постоянно излучает тепловые лучи в бесконечное пространство.

Глаза таракана чувствуют колебания температуры в сотую долю градуса. На каждый квадратный метр земной поверхности попадает около 1 кВт тепловой энергии Солнца, что достаточно, чтобы вскипятить чайник за считанные минуты.