自從做了全熱風的烘豆機(V系列),對於熱風的路徑開始有些心得?
以目前主流的半熱風系統來說,為了提高熱風通常是提高抽風的壓力並重視攪拌葉片的混合效果,由於熱源會先加熱烘焙桶,因此提高熱風的同時為了避免鍋體溫度過高,將火焰遠離烘焙桶或是加裝檔片又或是改為雙層鍋。
上圖是015_V3的雙層鍋剖面圖,紅色箭頭是熱風的路徑,藍色塗鴉區是生豆的堆積區,將內部分為A、B、C區。
以熱風的溫度來說,A > B > C,因此量測 C 區的排風溫通常溫度較 A 區低,一般也無法量測A區的溫度,有些烘豆師會在烘焙桶A區右方外入風的區域裝設溫度針測量。
由於進入烘焙桶的熱風溫度會因為生豆的混合而逐漸降低,表示生豆吸收大量的熱能,但是相對的,生豆因為攪拌葉片的效果,主要會堆積在C區下方,在這種烘焙桶的設計上,如何將生豆移動到A區就是重點了,因此可以看到雙層鍋的烘豆機,除了轉速較快外 (將生豆快速攪拌到B區),利用大面積的葉片攪拌進入烘焙桶的熱風,減緩熱風行進的速度並增加與生豆接觸的時間。
上面影片為早期設計的1.5kg半熱風烘豆機的內部攪拌,轉速由慢到快,可以看到生豆因為攪拌的速度不同,分佈的位置也有所差異。
所以以半熱風架構的烘豆機,為了提高接觸熱風的時間與頻率,攪拌葉片的設計確實影響很大,而抽風的壓力過大造成熱風流速過快,也會影響熱風與生豆熱交換的時間,相對的抽風再強也會有限度,並非越強越好,因為抽風過強時,熱風只會快速通過,相對的,烘焙桶內的溫度雖然會提高,但是大量的熱能僅僅是通過烘焙桶,並沒有留在烘焙桶內;相對的抽風較強的狀況下,加熱的火力必須更強,也因此通常雙層鍋的烘豆機火排數量較多。
抽風有沒有過強,可從排風溫去觀察,但是為了維持相對高溫的熱風,抽風仍會稍強一點,通常熱機狀況下,豆溫的升溫略低於排風溫。
而V系列的全熱風烘豆機,熱風的路徑如下圖:
圖片中的紅色箭頭是熱風的路徑,藍色區域為生豆堆積區,將烘焙桶分成三個區域,熱風溫度由高至低:A > B > C。
相對半熱風的熱風路徑,V系列的生豆堆積區與熱風的高溫區重疊,因此就葉片的攪拌效果來說,只要生豆能拋高一點就好,至於要不要推到 B區 C區倒不是那麼重要了,當然葉片的設計上也就沒半熱風系統那麼複雜。因為不需較強的抽風就可以得到高溫熱風,又是鍋內加熱的系統,排風溫明顯低於半熱風系統的排風溫。
目前的心得大概就是如何讓生豆首先接觸到最高溫的熱風,設計上著重點就會大不相同。
並非哪個系統最好,要看實際對應的環境,就熱能的消耗上, V系列較省瓦斯,因為烘焙桶的蓄熱並不高,大多的熱能都是提供給生豆。但從控制的穩定度來說,半熱風系統的穩定相對較高,因為有一定比例的傳導熱,但是在抽風的控制上就複雜許多,這也算另外一種穩定?
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