ทำไมการตอบสนองที่รวดเร็วถึงช่วยประหยัดเงินในการใช้เตาอบขนมปังได้จริงๆ
วิศวกรส่วนใหญ่คิดว่าวิธีการประหยัดพลังงานก็คือการเพิ่มวัสดุกันความร้อนเข้าไปเท่านั้น แต่หากคุณมีกระบวนการผลิตขนมปังในปริมาณมาก นั่นไม่ใช่จุดที่ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจริงๆ การสูญเสียพลังงานที่แท้จริงเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่รอให้อุณหภูมิลดลง นั่นคือช่วงเวลาระหว่างที่เครื่องควบคุมอุณหภูมิบอกให้หยุดการทำงาน กับช่วงเวลาที่ความร้อนหยุดไหลจริงๆ
ปัญหาของ “ความร้อนที่สูงเกินไป”
ลองนึกถึงเครื่องทำความร้อนแบบธรรมดาดูสิ มันใช้หลักการการนำความร้อนและการแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก ใช้เวลานานมากกว่าจะร้อนขึ้น และยิ่งใช้เวลานานกว่าจะเย็นลงด้วย
ผลลัพธ์ก็คือเกิด “ความร้อนที่สูงเกินไป” นั่นคือเตาอบยังคงปล่อยความร้อนเข้าไปในเตาต่อไป หลังจากที่อุณหภูมิถึงเป้าหมายแล้ว คุณก็ยังต้องจ่ายค่าไฟฟ้าสำหรับการใช้พลังงานที่ไม่มีประโยชน์เลย
เราแก้ปัญหานี้ด้วยการใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบคลื่นสั้น หลอดไฟเหล่านี้สามารถปล่อยพลังงานได้อย่างเต็มที่ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น ไม่ใช่นาที คุณสามารถเปิด-ปิดหลอดไฟได้อย่างแม่นยำมาก แทนที่จะเสียพลังงานไปกับการทำให้อากาศหรือผนังเตาอบร้อนขึ้น คุณก็สามารถส่งความร้อนไปยังพื้นผิวของแป้งได้โดยตรง เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจจับว่าอุณหภูมิถึงเป้าหมายแล้ว ความร้อนก็จะหยุดทันที
อุปกรณ์ที่คุณจำเป็นต้องมี
เพื่อให้ได้ความเร็วแบบนี้ เราใช้ไส้หลอดที่มีฮาโลเจนอยู่ภายใน และใส่ไว้ในฉนวนควอตซ์ที่มีความหนาแน่นสูง วิธีนี้จะช่วยให้ขนาดของอุปกรณ์เล็กลง แต่ยังคงมีกำลังไฟสูงอยู่
แต่มีข้อควรระวังเกี่ยวกับด้านไฟฟ้าด้วย: คุณไม่สามารถเสียบหลอดไฟเหล่านี้เข้ากับอุปกรณ์ธรรมดาได้ คุณจำเป็นต้องมีตัวควบคุม PID และรีเลย์แบบโซลิดสเตต (SSR) หากคุณพยายามใช้รีเลย์แบบทั่วไป มันจะเสียหายได้ง่าย เพราะมันไม่สามารถรองรับการสลับการทำงานอย่างรวดเร็วได้
การใช้งานในสภาพแวดล้อมจริง
เมื่อคุณจัดการเรื่องนี้ได้ดี การใช้พลังงานต่อลูกขนมปังก็จะลดลง เพราะคุณสามารถขจัดการสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นได้
แต่ก็มีข้อเสียอยู่ด้วย: รังสีคลื่นสั้นมีพลังมาก หากสายพานลำเลียงเคลื่อนที่ช้าเกินไป หรือหลอดไฟติดอยู่ใกล้เกินไป ก็อาจทำให้เปลือกขนมปังไหม้ได้ก่อนที่ส่วนกลางของขนมปังจะสุกดี ดังนั้นคุณจำเป็นต้องปรับกำลังไฟของหลอดไฟให้เหมาะสมกับความเร็วของสายพานลำเลียง เพื่อไม่ให้เกิดจุดร้อนขึ้น