ES2244571T3 - Procedimiento de calentamiento de un recinto de coccion y horno para la puesta en practica del procedimiento. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de calentamiento de un recinto de horneado (2) que comprende al menos un elemento calentador eléctrico (3), caracterizado porque comprende, durante una fase de precalentamiento del recinto de horneado (2) hasta una temperatura de consigna (Tc), varios tiempos de parada (ta) del elemento calentador eléctrico (3), siendo la subida de temperatura del recinto de horneado sensiblemente constante en el tiempo durante dichos tiempos de parada (ta).

Description

Procedimiento de calentamiento de un recinto de cocción y horno para la puesta en práctica del procedimiento.

La presente invención se refiere a un procedimiento de calentamiento de un recinto de horneado.

Se refiere igualmente a un horno que comprende un recinto de horneado adaptado a aplicar el procedimiento de calentamiento según la invención.

Contempla de manera general los hornos eléctricos domésticos. Un horno de cocina de este tipo comprende, de manera clásica, al menos un elemento calentador eléctrico, constituido generalmente por una resistencia tubular eléctrica.

Se conoce un horno eléctrico de este tipo descrito en el documento EO 0 513 721 en el cual un dispositivo de corte de alimentación eléctrica está adaptado para cortar la alimentación de los medios de calentamiento únicamente antes de alcanzar un valor de consigna, para evitar que se sobrepase de cualquier manera este valor de consigna.

Durante el funcionamiento de un horno eléctrico de cocina, se observa generalmente consumos eléctricos importantes, del orden de 1100 Wh.

La finalidad de la presente invención es proponer un procedimiento de calentamiento que permita reducir el consumo eléctrico de un horno de cocina.

En la reivindicación 1 se describe el procedimiento de calentamiento conforme a la invención.

Se aprovecha de esta manera la inercia del elemento calentador eléctrico para calentar de manera continua el recinto de horneado, aunque se corte el funcionamiento del elemento calentador eléctrico de manera intermitente.

Intercalando así varios tiempos de parada durante la subida en temperatura del recinto de horneado, se disminuye el consumo de energía durante esta fase de subida de temperatura.

Estos tiempos de parada se realizan cuando la subida de temperatura del recinto de horneado es sensiblemente constante todo el tiempo.

Así, cuando la curva de subida de temperatura tiene una pendiente constante, se puede parar el funcionamiento del elemento calentador eléctrico sin inconveniente.

Entonces no se modifica la pendiente de la curva de subida de temperatura y permanece sensiblemente idéntica a la obtenida cuando el elemento calentador eléctrico funciona permanentemente.

De manera práctica, la fase de subida de temperatura corresponde a una fase de precalentamiento del recinto de horneado hasta una temperatura de consigna.

Según otro aspecto de la invención, en la reivindicación 5 se define un horno conforme a la invención.

Un horno de cocina de este tipo está perfectamente adaptado a aplicar el procedimiento de calentamiento según la invención.

Presenta ventajas análogas a las descritas anteriormente en términos de la disminución de la energía consumida.

Según una característica preferida de este aspecto de la invención, el horno comprende un botón de control de funcionamiento económico adaptado para controlar la aplicación del procedimiento de calentamiento según la invención.

Este botón de control permite proponer al usuario un funcionamiento económico del horno de cocina de manera opcional.

Otras particularidades y ventajas de la invención aparecerán todavía en la descripción siguiente.

En los dibujos anexos, dados a título de ejemplos no limitativos:

- la figura 1 es una vista esquemática de un horno de cocina según la invención;

- la figura 2 es una curva que ilustra la subida de temperatura y el consumo de energía durante una fase
de precalentamiento en el curso de la aplicación de un
procedimiento de calentamiento tradicional y del procedimiento de calentamiento según la invención; y

- la figura 3 es una curva que ilustra la subida de temperatura y el consumo de energía durante una fase de regulación en el curso de la aplicación de un procedimiento de calentamiento tradicional y del procedimiento de calentamiento según la invención.

Se va a describir inicialmente, haciendo referencia a la figura 1, un horno de cocina adaptado a aplicar la invención.

Aquí, el horno de cocina 1 es un horno eléctrico doméstico.

Este horno 1 comprende un recinto de horneado 2 destinado a recibir los alimentos a hornear.

Este recinto de horneado 2 está equipado de un elemento calentador eléctrico 3.

Este elemento calentador eléctrico es típicamente una resistencia eléctrica tubular dispuesta en la parte superior del recinto de horneado 2 y adaptada para calentar el aire del recinto de horneado 2 por radiación infrarroja.

Bien entendido, el horno 1 puede incluir varios elementos calentadores. De manera clásica, se puede colocar una segunda resistencia, llamada resistencia de fondo, en la parte inferior del horno, bajo la placa de fondo del recinto de horneado 2.

De manera clásica, este horno de cocina 1 incluye diferentes elementos que controlan su funcionamiento.

En particular, un botón de marcha/parada 4 permite encender o apagar el horno y eventualmente escoger diferentes tipos de horneado (horneado de impulsos, tostado,...).

Un segundo botón de regulación de temperatura 5 permite al usuario escoger la temperatura de consigna Tc a la cual se debe calentar el recinto de horneado 2.

Esta temperatura de consigna Tc puede estar comprendida típicamente entre 50 y 250ºC.

Para la aplicación de esta regulación de la temperatura en el interior del recinto de horneado 2, se prevé generalmente una sonda de temperatura 6 que permite medir permanentemente la temperatura en el interior del recinto de horneado 2.

Un microprocesador 7 controla de manera clásica, a partir del valor de la temperatura de consigna Tc y del valor de la temperatura medida por la sonda 6, el funcionamiento del elemento calentador eléctrico 3.

Según la invención, el horno incluye igualmente medios de corte asociados al elemento calentador eléctrico 3.

Estos medios de corte están adaptados para controlar tiempos de parada del elemento calentador 3 durante una fase de subida de temperatura del recinto de horneado 2.

Estos medios de corte pueden ser relés de potencia del elemento calentador 3 controlado por el sistema electrónico del horno 1.

Preferentemente, el horno de cocina 1 comprende igualmente un botón de control 8 que permite un funcionamiento económico de este horno.

Cuando se acciona este botón de control 8, se aplican los medios de corte descritos anteriormente durante el calentamiento del recinto de horneado 2, en el curso de una o varias fases de subida de temperatura.

Este botón de control 8 permite así proponer de manera opcional al usuario del horno un funcionamiento económico de su aparato.

De manera clásica, este horno 1 incluye igualmente un ventilador 9 que permite enfriar la electrónica de control, especialmente el microprocesador 7, durante el funcionamiento del horno de cocina 1.

Este ventilador 9 permite crear además una ligera depresión en el interior del recinto de horneado 2 extrayendo el aire de este recinto.

Generalmente, se han preprogramado varias velocidades de funcionamiento de este ventilador 9 en el horno de cocina 1, en relación con el tipo de horneado que se puede elegir mediante el botón de marcha/parada 4.

Cuando se acciona el botón de control 8 de funcionamiento económico, controla, por medio del microprocesador 7, una disminución de la velocidad del ventilador 9 con respecto a la velocidad preprogramada en un modo de funcionamiento clásico.

Así, disminuyendo la cantidad de aire extraída del recinto de horneado 2, se disminuye igualmente las pérdidas de calor en este recinto de horneado y por consiguiente el desperdicio de energía.

Esta disminución de la velocidad del ventilador 9 participa igualmente de la economía de energía realizada durante el funcionamiento de este horno.

A continuación se va a describir el procedimiento de calentamiento conforme a la invención aplicado en este horno de cocina 1.

Cuando el usuario desea hornear un alimento en el interior del recinto de horneado 2, el funcionamiento del horno incluye varias fases de horneado.

Una primera fase de precalentamiento permite una subida de temperatura del recinto de horneado 2, hasta una temperatura de consigna Tc, tal como se indica por el botón de regulación 5 del horno.

A continuación, se aplica una fase de regulación a fin de mantener la temperatura del recinto de horneado 2 a la temperatura de consigna solicitada Tc.

Durante la fase de regulación, se observa varias subidas de temperatura del recinto de horneado, realizadas cada vez que la temperatura en el interior del recinto de horneado 2 se hace inferior a la temperatura de consigna Tc.

En la práctica, durante estas fases de subida de temperatura, se pone en funcionamiento el elemento calentador 3.

Según la invención, durante estas diferentes fases de subida de temperatura, en la fase de precalentamiento y eventualmente en la fase de regulación, el procedimiento de calentamiento comprende al menos un tiempo de parada del elemento calentador eléctrico 3.

Así, el funcionamiento de este elemento calentador eléctrico es parado por los medios de corte del horno 1.

Durante una fase de subida de temperatura, puede haber varios tiempos de parada, por ejemplo repartidos de manera periódica cada tres minutos.

La duración de cada tiempo de parada es con preferencia sensiblemente igual a treinta segundos.

Se va a describir con precisión este procedimiento de calentamiento aplicado en la fase de precalentamiento del recinto de horneado 2 haciendo referencia a la figura 2.

En este ejemplo, se fija la temperatura de consigna Tc en 180ºC.

En un funcionamiento tradicional del horno, es decir, aquí cuando no está accionado el botón de control 8 de funcionamiento económico, se observa una curva de subida de temperatura, ilustrada como línea de trazos mixtos en la figura 2, que permite una subida de temperatura en el interior del recinto de horneado de 20ºC a 180ºC, en un tiempo igual a unos 7 minutos.

Durante este funcionamiento tradicional, el consumo de energía, ilustrado por la curva de trazo de puntos, aumenta linealmente a lo largo del tiempo para alcanzar un valor próximo a 350 Wh al final de la fase de precalentamiento, que aquí dura aproximadamente 7 minutos.

Cuando se ha alcanzado la temperatura de consigna Tc, se detiene el funcionamiento del elemento calentador 3.

Cuando se aplica el procedimiento de calentamiento según la invención, es decir, en este caso cuando se acciona el botón de control 8 de funcionamiento económico, se observa varios tiempos de parada ta del elemento calentador 3, y aquí dos tiempos de parada ta.

Bien entendido, como se ilustra por la curva de consumo de energía, de puntos en la figura 2, el consumo eléctrico durante el tiempo de parada ta es nulo.

Se observa entonces, al cabo de 7 minutos de precalentamiento, un consumo eléctrico del orden de 320 Wh.

La ganancia realizada en términos de energía consumida durante esta fase de precalentamiento es por consiguiente del orden de 30 Wh.

Así, para una fase de precalentamiento de la misma duración, del orden de 11 min, se realiza una ganancia de energía durante los tiempos de parada ta, que aquí corresponden a 1 minuto de parada del funcionamiento del elemento calentador 3.

En particular, se observa que la curva de subida de temperatura, ilustrada en trazo continuo en la figura 2, es sensiblemente idéntica a la curva en el caso de un calentamiento tradicional del recinto de horneado 2.

A fin de obtener así una subida idéntica a la de un calentamiento tradicional, es preferible realizar los tiempos de parada ta cuando la subida de temperatura en el recinto de horneado es sensiblemente constante en el tiempo.

Para ello, los tiempos de parada se realizan, por ejemplo, al menos un minuto después del inicio de la fase de subida de temperatura en el recinto de horneado 2.

En efecto, se observa en la figura 2, que al cabo de un minuto, la curva de subida de temperatura forma sensiblemente una recta.

Aquí, se realiza, por ejemplo, el primer tiempo de parada al cabo de dos minutos y medio, mientras que el segundo tiempo de parada ta se realiza cinco minutos después del inicio de la fase de precalentamiento.

Igualmente, se puede aplicar el procedimiento de calentamiento según la invención durante una fase de regulación, tal como se ilustra en la figura 3.

Aquí, a título de ejemplo, la temperatura de consigna Tc durante la fase de regulación es del orden de 200ºC.

La fase de regulación está programada de tal manera que si la temperatura en el interior del recinto de horneado es inferior en unos 6ºC a la temperatura de consigna Tc, se controla el funcionamiento del elemento calentador 3 a fin de obtener una nueva subida de temperatura del recinto de horneado 2.

Cuando el funcionamiento del horno es tradicional, el elemento calentador 3 funciona permanentemente, de manera que el consumo de energía, tal como se ilustra por la curva de trazos punteados, crece constantemente a lo largo del tiempo para alcanzar, al cabo de dos minutos, un valor sensiblemente igual a 55 Wh.

La temperatura en el recinto de horneado, ilustrada en trazos mixtos, crece igualmente hasta el valor de consigna de 200ºC, temperatura a la cual se para el funcionamiento del elemento calentador 3.

En la figura 3 se observa que a pesar de la parada del elemento calentador 3 cuando se alcanza la temperatura de consigna, la temperatura en el interior del recinto de horneado sigue progresando ligeramente y forma una punta de temperatura sensiblemente igual a 201ºC.

Por el contrario, cuando se aplica el procedimiento de calentamiento según la invención, se observa uno o varios tiempos de parada ta del elemento calentador eléctrico 3, y en este caso un tiempo de parada ta.

Como anteriormente, este tiempo de parada se aplica cuando la subida de temperatura en el recinto de horneado es sensiblemente constante y cuando la curva de subida de temperatura forma una recta.

Como se ilustra por la curva de consumo de energía, en trazo punteado en la figura 3, el tiempo de parada ta se realiza aproximadamente un minuto y medio después del inicio de la fase de subida de temperatura.

Al cabo de dos minutos, se observa un consumo eléctrico del orden de 40 Wh.

La ganancia realizada, en términos de energía consumida es por consiguiente del orden de 15 Wh.

Así, para una duración total de horneado idéntica, se acumula las diferentes ganancias de energía realizadas durante cada tiempo de parada.

Gracias a un tiempo de parada ta realizado en forma juiciosa al término de la fase de subida de temperatura, cuando el gradiente de temperatura se estabiliza, se limita la punta de temperatura observada en el calentamiento tradicional cuando se alcanza la temperatura de consigna Tc.

Así se aprovecha la inercia del elemento calentador 3 para alcanzar el valor de la temperatura de consigna Tc.

El horno de cocina descrito precedentemente permite así economizar energía cuando funciona según un modo económico.

Aquí a título de ejemplo, en el curso del horneado de un alimento en el interior del horno, se aplica una fase de precalentamiento seguida de tres subidas de temperatura durante la fase de regulación. La ganancia en términos de energía puede alcanzar 30 Wh durante el precalentamiento y 20 Wh para cada subida de temperatura en la fase de regulación, es decir 90 Wh para el conjunto del horneado.

Bien entendido, se puede aportar numerosas modificaciones al ejemplo descrito anteriormente sin salir del marco de la invención.

Así, el horno podría no incluir botón de control 8 de funcionamiento económico, aplicándose el procedimiento de calentamiento según la invención sistemáticamente en cada utilización del horno o para ciertos tipos de horneado.

Además, aunque se ha aplicado anteriormente el procedimiento de calentamiento según la invención a la vez durante la fase de precalentamiento y durante las fases de regulación, igualmente se podría no aplicar en el curso de un horneado más que en la fase de precalentamiento.

Finalmente, aunque se haya descrito aquí el procedimiento de calentamiento aplicado a la resistencia superior 3 del horno 1, se podría aplicar el mismo tipo de procedimiento de calentamiento, simultáneamente o no, en otros elementos calentadores del horno, y especialmente para regular el funcionamiento de la resistencia del fondo del horno.

Claims (7)

1. Procedimiento de calentamiento de un recinto de horneado (2) que comprende al menos un elemento calentador eléctrico (3), caracterizado porque comprende, durante una fase de precalentamiento del recinto de horneado (2) hasta una temperatura de consigna (Tc), varios tiempos de parada (ta) del elemento calentador eléctrico (3), siendo la subida de temperatura del recinto de horneado sensiblemente constante en el tiempo durante dichos tiempos de parada (ta).

2. Procedimiento de calentamiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los tiempos de parada (ta) se realizan al menos un minuto después del inicio de la fase de precalentamiento del recinto de horneado (2).

3. Procedimiento de calentamiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque comprende además varios tiempos de parada (ta) en una fase de regulación adaptada para mantener la temperatura del recinto de horneado (2) a una temperatura de consigna (Tc).

4. Procedimiento de calentamiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la duración de cada tiempo de parada (ta) es sensiblemente igual a treinta segundos.

5. Horno que comprende un recinto de horneado (2) equipado al menos con un elemento calentador eléctrico (3), caracterizado porque comprende medios de corte (7) asociados al elemento calentador eléctrico (3) y adaptados para controlar tiempos de parada (ta) del elemento calentador eléctrico (3) durante una fase de precalentamiento del recinto de horneado (2) hasta una temperatura de consigna, siendo constante en el tiempo la subida de temperatura durante dichos tiempos de parada.

6. Horno según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende un botón de control (8) de funcionamiento económico adaptado para controlar la aplicación del procedimiento de calentamiento según una de las reivindicaciones 1 a 4.

7. Horno según la reivindicación 6, caracterizado porque el botón de control (8) de funcionamiento económico está adaptado además para controlar una disminución de la velocidad de un ventilador (9) del horno de cocina (1).