關於定溫控制在烘豆機上的一些關係。

定溫控制跟烘豆機有什麼關係呢?
如果去察一下市面上的小型電熱烘豆機,幾乎都是這種型式的,基本上跟電熱水壺等都是一樣控制方式:
開啟電源→量測溫度→溫度不足→電熱管加熱→到達設定溫度→電熱管停止

事實上,定溫控制除了採用PID的微電腦控制器外,早期是直接使用不同金屬的膨脹係數來控制,電烤箱、電熱水壺就是一例,達到設定溫度,電熱管就會停止加熱。
這就考慮到了電熱管本身的優勢與缺點,電熱管的優勢是體積小,可以安裝在任何位置,不像瓦斯加熱一般,需要大量的新鮮空氣,在溫度控制上也相當的穩定。
而缺點呢?供電瓦數與熱能息息相關,簡單的說,大電流的控制需要穩定的供電來源,再加上電熱管本身的結構限制了主要以傳導熱為主的熱傳遞方式,材質上有有最高溫的限制,在很多需要高熱值的場合中,就顯得比較沒有效率了。

而歐洲因為環境需要大量使用加熱系統,長時間穩定的加熱就成了生活需求,無論是料理用的烤箱、暖爐、室內空調,這些都需要有效的溫度控制,採用瓦斯或電力則是根據實際的成本來看,該地區哪種比較便宜就用哪種。
於是針對瓦斯的定溫控制系統發展的相當早,下列的網址是德國的一家專門製作機械定溫控制的廠商,型號GV30的控制器在烘豆機上,以1990年代的Proabt L-12上是主要的控制系統。

這點很有趣,烘豆機上居然使用定溫控制,又不是電熱系統的烘豆機,這系統要怎麼使用呢?真的有去使用Probat L-12的烘豆機的話,會發現火力調整旋鈕上沒有什麼標示,只有一個小至大的符號,就越調越大或是越調越小,事實上這個旋鈕不能算是拿來調整火力的,而是拿來做為排氣溫度的定溫控制。
下列連結是該溫度控制系統的說明書:
GV-30
這類說明書在Probat 的烘豆機說明書上都有,也有中文的。

相關的裝設影片:
https://vimeo.com/102222709

一顆旋鈕負責點火,另一顆旋鈕則是調整排氣溫的最高溫,你沒看錯,就是調整烘豆機排氣溫度的設定最高溫,調整的越大,排氣溫的設定就越高,反之條的越小,排氣溫度的設定就越小。
一定會覺得奇怪,為什麼要這樣設計,其實從設計的目的去看,這樣達到了一定程度的半自動控制,烘焙的過程中最難以測量與控制的就是烘焙室內的溫度,保溫、鍋體蓄熱等等,這些都難以控制,單純從火力風門上去控制,複雜的程度大概會搞死一堆工程師,換個角度來看,排氣溫度算是空氣經過烘焙室後所得到的結果,不論過程如何,至少從結果上來看,可以算是一種穩定,在一定的烘焙量內,這樣可以算是一種穩定的半自動烘焙系統。
怎麼說?
從排氣溫度來看,一旦鍋爐內的蓄熱完成,抽風與火力達到排氣設定溫度後,溫度控制器會讓火力自然降低,而排氣溫度降溫,溫度控制器則調高火力。
先討論何時要開大風門,大多是大量排煙與銀皮掉落的狀況,而烘焙過程哪個階段會大量排煙與銀皮,就根據豆子狀況與烘豆師的判斷。
排氣溫度在烘焙過程中何時會下降?這點也很容易判斷。
說穿了,這整套設計來說,做為烘焙店面的產量市一套非常穩定的系統,因為大量烘焙主要以綜合咖啡豆為主,只要設定排氣溫度的最高溫,剩下的就是倒入生豆,固定溫度開風門,固定溫度下豆,火力基本上也不用怎麼調整了。

在1990年代,可以說是完成了一套相當穩定且不太受當地環境影響的半自動烘焙系統。

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