Высоковольтная коптильня схема. Высоковольтный генератор для копчения электростатикой своими руками

Представляю народный блок высоковольтного копчения. Рассмотрим два варианта. Первый простейший, который подойдет для любительского копчения и второй посложнее, но более продвинутый. Сначала немного про работу данного ВВ блока.

Принцип высоковольтного копчения

Для образования статического поля в данном ВВ блоке используется ШИМ модуляция катушки зажигания автомобиля с последующим повышением выходного напряжения на умножителе. ШИМ или в английском PWM (Pulse-Width Modulation) широтно-импульсная модуляция — способ используемый для контроля величины напряжения и тока. Принцип действия ШИМ состоит в изменении ширины импульса постоянной амплитуды при постоянной частоте.

Но при ШИМ управлении образованием искры на катушке зажигания (далее катушка), есть один нюанс. Дело в том, что когда ШИМ начинает подавать импульсы на катушку, импульсы вначале очень короткие и энергия вырабатываемая катушкой мала. График ниже.

Постепенно импульсы становятся шире, катушка получает больше тока и напряжения, вследствие чего энергия вырабатываемая катушкой растет и достигает своего пика при модуляции ШИМ 50Х50.

А вот потом, наступает не очень приятное для нас обстоятельство, ширина импульсов становится все больше и наступает спад мощности вырабатываемой катушкой. Поэтому для нормальной работы катушки, нам приемлемо только первая часть работы блока ШИМ (до заполнения 50%). Это отследить просто - положив на стол высоковольтный разрядник (например как у меня), вращая ручку блока ШИМ слева направо смотрим когда искра будет иметь максимальную мощность (длину). Ставим метку на панели напротив риски ручки регулировки и запоминаем показания ампервольтметра. Все, за эти значения не выходим. Время копчения в дальнейшем подбираем по мощности до этих значений. Например у меня максимальная мощность искры при 2 ампера, но для электрокопчения копчения за три часа пока горит картридж с опилками, я ставлю 1 ампер. При такой силе тока копчение в моей небольшой фанерной коптилке получается в самый раз.

Практическая часть

Теперь нам надо сделать сам блок высоковольтного копчения (далее ВВ блок). Для этого мы используем детали с Алиэкспресс. Нам понадобится:

1. 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.

1. 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.

1. 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).

1. 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.

1. 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.

1. 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.

Схема блока

Все это собираем по следующей схеме - должно получиться вот так:

С блока питания я корпус снял, так удобнее монтировать в корпус ВВ блока (но менее безопасно). Обратите внимание на маркировку диодов, у них на одном конце имеются полоски обозначающие катод. Для того что бы при работе ВВ блока не прошивало высокое напряжение, все выводы конденсаторов и диодов заливаем клеем из клеевого пистолета. Помимо изоляции, это придаст еще и жесткость конструкции умножителя.

Умножитель паяется так:

После этого все монтируем в корпусе:

Ну и результат. Под вольтамперметром написана максимальная эффективная мощность ВВ блока.

Видео

Обсудить статью ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ БЛОК ДЛЯ КОПЧЕНИЯ

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.

Воздействие электрического заряда на человека в значительной мере зависит от состояния человеческого организма в момент воздействия заряда. Поэтому при размещении продукта в коптильне холодного копчения и извлечении его оттуда, необходимо гарантированно обезопасить человека от возможности попасть под высокое напряжение.

Устройство и изготовление

Коптильня имеет базовую конструкцию, которая включает в себя:

Тление щепы должно происходить от контакта с нагретой поверхностью, которой может быть однокомфорочная электроплитка,
старый утюг или просто спираль для утюга в керамической изоляции, уложенная в старую чугунную сковородку. Вместе со спиралью в сковородку надо положить кусочки кирпича, чуть большего размера, чем керамика спирали и досыпать песка так, чтобы доверху заполнилось пространство между кусочками кирпича и керамикой спирали. На краю сковородки надо надёжно закрепить пластину для соединения концов спирали и провода для подключения нагревателя к сети. На полученный из электроплитки утюга или сковороды нагреватель, ставится чугунная сковородка, в которую накладывается щепа.
Нагреватель со сковородкой для щепы надо поместить в кастрюлю или похожую ёмкость с крышкой. Крышка необходима для того, чтобы при необходимости добавлять щепу и другие вещества для копчения.

Чтобы дым как можно медленнее проходил через высоковольтную камеру, его надо охладить в змеевике. В корпусе генератора дыма ближе к верхнему краю и в корпусе коптильни ближе к донышку делаются отверстия для змеевика.

Для него достаточно выбрать условный проход трубы в 40 или 50 миллиметров. Змеевик делается из прямых отрезков трубы и угловых переходников. Если нет готовых отрезков подходящей длины, на концах отрезков трубы нарезается резьба. Змеевик лучше сделать как можно длиннее для лучшего охлаждения дыма.

Диаметрально противоположно и близко к донышку корпуса генератора болгаркой вырезается отверстие поддувала со стороной 15-20 см. В поддувало обычным вентилятором нагнетается воздух. Чтобы тление не переходило в горение, необходимо регулировать подачу воздуха в поддувало, отдаляя вентилятор или отворачивая его в сторону от поддувала.

Процесс копчения можно обозначить, как увлекательный и интересный процесс. Однако он предполагает значительные временные затраты. Особенно актуально это, если вы собираетесь коптить мясо или рыбу холодным способом. На указанный процесс уходит несколько суток. Необходимо тщательно следить за температурой внутри камеры. Также важное значение имеет обеспечение бесперебойного производства дыма, что, в свою очередь, невозможно без нормальной работы дымохода. Люди нередко отказываются от копчения именно потому, что не хватает времени. Даже сделав конструкцию коптильни своими руками, можно воспользоваться этим изделием не более пары раз.

Что такое копчение в электростатическом поле?

Нельзя назвать этот метод новым. Установки холодного электростатического копчения используются достаточно давно и с успехом. Вне всяких сомнений, каждый человек хотя бы раз в своей жизни попробовал продукты, приготовленные в таком устройстве. Однако чаще всего люди просто не подозревали о том, что употребляемые ими изделия были сделаны именно таким способом.

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.

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.

Электростатическое копчение плюсы и минусы

Основным плюсом электростатического копчения является время приготовления копченых изделий. Оно значительно меньше, чем при традиционном варианте копчения. Что касается минусов, то они все носят субъективный характер. Но в большинстве случаев приходится говорить о том, что заметной разницы во вкусе нет.

Какими бывают коптильни электростатического копчения?

Электростатическая коптильня горячего копчения

В электростатической коптильне можно приготовить продукты горячим способом. Время приготовления займет до 1 ч. По сравнению с остальными разновидностями коптилен, это намного быстрее, так как в данном случае требуются сутки и не более. Безусловно, многие моменты зависят от объёма продуктов, которые заложены в устройстве.

Для такой горячей коптильни можно использовать двойную решетку, если вы делаете устройство своими руками. За счет этого обеспечивается максимальная производительность. Решетка фиксируется на определенном уровне. Засоленное сухое сырье укладывается на решетке, перед этим на дно насыпают опилки и мелкие ветки. Далее нужно плотно закрепить крышку. На приготовление уходит обычно около 30 минут. В зависимости от количества и разновидности используемых продуктов, определяется точное время.

Электростатическая коптильня холодного копчения

Для холодного копчения требуется больше времени. Продукты коптят в обычном помещении больше 7 дней. При этом температура должна поддерживаться на уровне 25 градусов по Цельсию. Также важно поддерживать постоянное давление. Однако даже в этой сфере технологии постоянно развиваются. Вот почему для копчения сегодня используют электростатическое поле. В конструкцию входят такие элементы:

• Сначала берут короб из оцинкованного железа и устанавливают его. На одной стороне фиксируют дверци на петли;
• Вешалки располагают по вертикали. Они являются фактически фрагментами нержавеющей стали. Также это могут быть проводки с диаметром от 3 до 4 мм;
• Высоковольтный провод подключается к вешалкам. Подойдет изделие, взятое от старого элемента.
• От старого телевизора также можно взять и блок питания;
• Мотор мощностью от 300 до 350 В устанавливается в нижней области. Диск из чугунного материала диаметром 80 мм закрепляется на оси. Толщина его должна варьироваться от 20 до 30 мм;
• Просоленный продукт размещают на вешалках, после этого включают установленный мотор. Как только проходит несколько часов, питание отключают. Готовые копчености можно вынимать.

Что можно коптить в электростатическом поле?

Благодаря электростатической коптильне можно готовить копчености из мяса и рыбы. Продукты подвешиваются на крючках в верхней части камеры.
Каждый кусок должен подключаться к отрицательному полюсу трансформатора. Это возможно несколькими путями. Если вы подвешиваете заготовки крючками на металлическом горизонтальном прутке, то будет достаточно подсоединить к проводу этот пруток. Если продукты подвешиваются на деревянную планку, то в каждую заготовку необходимо втыкать штыревой электрод на глубину от 2 до 3 см.

Электростатическая коптильня своими руками

На дымоотвод устанавливается рукав, изготовленный из прорезиненной ткани. Он выводится наружу в окно через форточку. После этого можно закрепить на нём коптильню. На 2/3 воды заливается водяной затвор в установленный охладитель. Когда высоковольтный блок удаляется, продукты подвешиваются на скобах. Вслед за этим высоковольтный блок можно опустить обратно в камеру. Электрический ток далее подключается к блоку управления и высоковольтному блоку.

Далее нужно поместить древесину в дымогенератор. Желательно брать фруктовые породы. Коптильня подключается к сети. Как только процесс копчения заканчивается, удаляется водосборник и протираются скобы. Но давайте разберемся, как вообще такую электростатическую коптильню сделать своими руками.

По своей конструкции электростатическая коптильня имеет отличие только в плане электрического контура. Напряжение, при котором происходит копчение, варьируется от 10 до 20 Вольт постоянного тока. В промышленных установках находят применение специальные трансформаторы. Достаточно будет взять трансформатор от старого телевизора.

Кроме трансформатора вам понадобятся: умножитель напряжения: резистор от 100 Ом (max 7 кОм); транзистор КТ 817 или КТ 836; изолированный сетевой кабель; изоляционные кольца (эбонит или иной тугоплавкий материал); металлическая сетка из любого металла.

Если вы решили использовать трансформатор от нового телевизора с вакуумным кинескопом, то умножитель в нём уже присутствует во встроенном варианте. Соответственно, он выдает постоянный ток. Изобретать ничего не надо. Сборка блока питания осуществляется на базе транзистора и ограничивающего резистора. Они подключаются к выводам трансформатора 9 и 11 против часовой стрелки. На выходном каскаде убирается высокое напряжение. Полярность нельзя перепутать ни в коем случае. Вот почему во время демонтажа трансформатора нужно запомнить, где были подключены отрицательный и положительный выводы.

Высоковольтные модели генераторов рассчитаны для использования в коптильне с вместимостью от 5 до 10 кг мяса. Коптильня большого размера продолжает работать, но процесс копчения осуществляется дальше.

Составными частями коптильни являются дымогенератор, камера для копчения, блок управления и блок высокого напряжения. Для формирования электростатического поля внутри камеры копчения устанавливают 3 сетки. По сторонам камеры находится 2 из них. Одна расположена по центру. Они подключены к катоду генератора постоянного тока. Напряжение, которое создается здесь, достигает отметки 20000 Вольт. Вот почему все такие электроды для подвески продуктов должны тщательно изолироваться от корпуса.

Самодельные игольчатые электроды закрепляются и иными контактными способами. Для их установки можно применять заостренные отрезки проволоки из стали, а также гвозди. Анод подключается на крюке, куда размещают продукты. Схема генератора тока не является сложной. Вот почему ее можно без особого труда собрать своими руками. Соответствующие чертежи для электростатической коптильни приводятся в интернете в большом количестве, вот почему каждый человек, обладающий базовыми знаниями в электротехнике, может ее собрать.

Электростатическая коптильня видео

Электростатическая коптильня является удобным средством для тех, кто хочет за короткое время получить вкусные и ароматные копчености. Данное оборудование позволяет сделать копченое мясо, рыбу, морепродукты всего за полчаса, и при этом угощение получается просто изумительным. А вот в других коптильнях на это могут уйти не часы, а 2-3 дня и больше. По этой причине стоит рассмотреть особенности самостоятельного изготовления электростатического оборудования для копчения.

Принцип работы прибора

Электростатическая коптильня – это удобное устройство для копчения продуктов. Во время работы производится обработка продуктов дымом, а под его влиянием в мясе происходят реакции двух видов – денатурационного и гидролизонного. Во время этого процесса не оказывается влияние электростатического поля.

Но все же прежде чем приступать к изготовлению устройства стоит обратить внимание на важные особенности принципа рабочего процесса:

• во время работы устройства дым выходит через сетку;
• сетка находится под воздействием силы высокого напряжения постоянного тока. Это достигается за счет подключения к ней положительного полюса;
• от сетки исходит не большой показатель силы тока;
• рабочий процесс коптильни способствует ионизации дыма, которые поступает в камеру с продуктами.

Как сделать коптильню

Имеется несколько разновидностей приборов с электростатическим методом управления, которые можно сделать дома:

• с использованием старого трансформатора от телевизора;
• применение старого двухтактного двигателя или катушки зажигания.

Любая электростатическая коптильня холодного и горячего копчения имеет электрическую схему, которую с легкостью можно изготовить дома.

Электростатическая коптильня — схема и чертежи

Чтобы сделать самостоятельно оборудование для копчения продуктов стоит разобраться с тем, как выглядит его устройство. Специальная схема электростатической коптильни и ее чертежи позволяет в полной мере понять, из чего состоит прибор, какие важные элементы он имеет.

Общая схема электростатического устройства показывает все главные составляющие компоненты оборудования, а именно духовой шкаф, его корпус может быть изготовлен из металлической, деревянной или пластиковой основы. Около него обязательно фиксируется генератор напряжения.

Электростатическая коптильня своими руками обязательно должна иметь в устройстве или газовую горелку, данные элементы требуются для прогревания щепы, от которой образуется дым с необходимой плотностью и ароматом.

В устройстве электростатического коптильного прибора предусмотрен вентилятор для нагнетания определенного количества воздуха, которое предотвратит возгорание опилок. Насыщенный дым должен охлаждаться водой, далее он через штуцер попадает в область духового шкафа.

Необходимые материалы

В устройстве электростатической коптильни должно наблюдаться напряжение в среднем 20-30 кВт. Для этих целей применяется высоковольтный генератор. Этот элемент можно приобрести уже в готовом виде или сделать самостоятельно.

Высоковольтный генератор можно сделать из следующих элементов:

1. Применение катушки зажигания и машинного коммутатора. Блок высокого напряжения, который выполнен из данных элементов, является простой схемой с источником питания и ключом. Генератор, который предназначен для задавания импульсов, должен иметь частоту 1-2 кГц, показатель напряжения всей сети должен быть 12 В. Для этого потребуется примерно 1-2 А.
2. Изготовление из строчного трансформатора. Импульсы, которые исходят от генератора, производят управление транзистора. Это позволяет получить около 20-25 кВт постоянного напряжения. Для изготовления идеальным вариантом будет генератор из развертки телевизора, он производит хорошее ускорение частиц дыма, поэтому процесс копчения завершается намного раньше.

Далее можно приступать к сооружению парогенератора. Для него рекомендуется применять корпус из чугунной жаровни или кастрюли с нержавеющей основой, которая имеет толстые стенки и дно. На поверхность дна обязательно засыпается гранит или известняк, слой должен иметь толщину 2-3 см. На него устанавливается нагревательный элемент.

В качестве нагревательного элемента может применяться спираль от камина или утюга, она должна иметь изоляционные кольца с керамической основой. Сверху обязательно устанавливается лист с отверстиями, по внешнему виду он должен быть похож на сито. На него насыпается слой щепы с высотой до 5 см.

Для того чтобы рассеивание дыма было равномерное, над выходом дымохода рекомендуется установить рассеиватель. В качестве него применяется перфорированная пластина.

Дополнительно к сеткам фиксируются электроды с игольчатым типом. Их размещение должно быть равномерное. К области крюков, на которые подвешивается мясо, рыба и другие продукты для копчения, обязательно должен быть подключен анод.

Сборка высоковольтного блока

Электростатическая коптильня холодного копчения обязательно должна иметь высоковольтный блок, за счет него создается положительные заряды в выделяемом дыме. А вот сами продукты, которые вешают на крюки, насыщаются отрицательным зарядом. Это позволяет намного ускорить процесс копчения и насыщения ароматами мяса, .

Высоковольтный блок — это самая сложная сборочная часть в электростатическом приборе. Он находится в области камеры копчения. Этот элемент можно выполнить своими руками, для этого следует выполнить следующее:

• первым делом вырезается сетка;
• делаются стойки;
• изготавливаются рамки;
• в конце вырезаются прокладки, и создается рукоятка.

Сборка прибора должна быть в строгой последовательности. Установка должна производиться только на ровную поверхность.

Изготовление электростатического устройства для копчения производится не долго, главное соблюдать все важные правила и рекомендации. Для изготовления можно использовать подручные элементы, которые практически у каждого имеются дома. Но все же предварительно стоит внимательно изучить главные особенности процесса, чтобы в дальнейшем не возникло сложностей и проблем.

Видео из 4 частей об электростатическом копчении

==================================================================

Высоковольтный генератор (ВВГ) с питанием 5 вольт:

Высоковольтный генератор (генератор высокого напряжения) предназначен для создания электростатического поля внутри коптильни, и позволяет в десятки раз сократить время копчения и расход щепы.

Такой генератор выдает на выходе порядка 20 кВ ПОСТОЯННОГО (не импульсного) напряжения при токе нагрузки около 25 мкА, при этом имеет двойную гальваническую развязку от сети переменного тока 220В (при питании от сетевого блока питания). При питании от литий-ионного аккумулятора, такой вопрос вообще не стоит..
Про питание от аккумулятора и про циклический таймер будет в следующих статьях.

Токоограничение высоковольтной цепи (резистор 10 мОм на выходе генератора) не позволяет образовываться сильным электрическим дугам и разрядам в коптильне, что предотвращает появление большого количества озона и снижает негативные последствия от поражения высоковольтным электрическим разрядом до минимума (в случае касания ВВ частей).

Хотя при правильной конструкции и грамотной эксплуатации коптильни такой удар вообще маловероятен, тем не менее, забывать о мерах безопасности не стоит, особенно людям с заболевания сердца, кардиостимуляторами и т.д..

Высоковольтный заряд на выходе генератора самостоятельно исчезает через 20-30 сек. после выключения ВВГ.

Схема высоковольтного генератора для электростатического копчения

Весь процесс сборки показан в видео - высоковольтный генератор для электростатического копчения своими руками

Для самостоятельной сборки ВВ генератора:

Внимание: иногда, при ПЕРВОМ нажатии, ссылка может открыться некорректно (браузер (особенно Mozilla firefox), направит вас на неправильную страницу Aliexpress, не соответствующую нужной ссылке). Пож-ста, нажмите на ссылку повторно. Если это не поможет, попробуйте скопировать ссылку и вставить ее в др. браузер.

Импульсные блоки питания AC-D C http://ali.pub/1zx9u5

Блок питания 100-240 V (AC) - 5V, 2А (DC) http://ali.pub/2gdpaq

Высоковольтные конденсаторы

Высоковольтные диоды 2CL77 http://ali.pub/1z9g3e

Резистор высоковольтный 10 мОм 3 Вт http://got.by/3kzh2f

Резистор высоковольтный 10 мОм 5 Вт http://got.by/3kzh7o

Вентилятор DC 5V для охлаждения генератора http://ali.pub/2gdrpn

При заливке (пропитке) ВВ катушек парафином, я использовал самодельный вакуумный насос (на базе вот такого насоса