방의 온도가 낮아질 때도 오븐의 온도를 일정하게 유지하는 방법
제과점이나 공장을 운영해본 적이 있다면 이 문제가 얼마나 골치 아픈지 잘 알 것입니다. 잠시 동안은 모든 것이 순조로우나, 바람이 불거나 계절이 변하면 오븐 내부의 온도가 갑자기 떨어집니다. 이는 제품의 품질을 일정하게 유지하는 데 있어 큰 장애물이 됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 닫힌 루프형 PID 시스템과 연동된 단파 적외선 전구를 사용합니다. 기본적으로 이 방식은 오븐이 외부의 변화에 영향을 받지 않도록 하는 것입니다.
열이 어떻게 일정하게 유지되는가
대부분의 가열 요소는 반응 속도가 느립니다. 따뜻해지는 데 오랜 시간이 걸리고, 식는 데도 마찬가지입니다. 하지만 적외선 전구는 다릅니다. 복사 에너지를 사용하기 때문에 열이 반죽에 즉시 전달됩니다.
온도가 떨어지는 것을 막기 위해 우리는 고속 서미스터를 사용합니다. 이 서미스터는 오븐의 ‘눈’과 같은 역할을 하며, 매 밀리초마다 데이터를 컨트롤러에 전송합니다. 만약 방 안의 공기가 오븐 내부의 열을 빼앗아 간다면, 시스템은 해당 전구의 전압을 높여줍니다.
이 과정은 너무 빨라서 거의 느껴지지 않습니다. 그래서 굽는 표면의 온도는 설정한 그대로 유지됩니다.
우리가 사용하는 장비
우리는 석영 할로겐 튜브를 사용합니다. 왜냐하면 석영은 열을 받아도 변형되거나 비틀리지 않기 때문입니다.
하지만 여기에도 팁이 있습니다. 그냥 가장 큰 전구를 사용해서는 안 됩니다. 오븐의 크기에 맞게 적절한 와트수와 전압을 설정해야 합니다. 그래야 열이 균등하게 분배됩니다.
와트수를 너무 높이면 겉은 타버리고 안쪽은 익지 않는 상태가 됩니다. 전구의 파워와 컨베이어의 속도 사이에서 적절한 균형을 찾아야 합니다.
사람들이 실수하는 부분
고정밀 적외선 제어는 그냥 전원을 연결하고 잊어버리는 것만으로는 안 됩니다. 시스템이 온도 변화에 빠르게 반응할수록 전구에 가해지는 부담도 커집니다. 단순한 온/오프 릴레이를 사용한다면 몇 주 안에 전구가 손상될 것입니다. 이는 돈 낭비입니다.
대신 우리는 고품질의 SCR(실리콘 제어 정류기)을 사용합니다. 이를 통해 전력 흐름을 원활하게 만들어 전구가 손상되는 것을 방지합니다. 또한, 배선이 최대 전류를 견딜 수 있는지도 확인해야 합니다. 전압이 떨어지면 측정 결과가 정확하지 않게 됩니다.