Konwekcja to ruch powietrza lub innego ośrodka, inicjujący przenoszenie ciepła między dwoma ciałami o różnych temperaturach. Metody grillowania wykorzystują jeden lub więcej grzejników bezpośrednio podgrzewających jedzenie.
Transmisja konwekcyjna zachodzi między ścianami zewnętrznymi pieca a otoczeniem, a także między ścianami wewnętrznymi a przedmiotem obrabianym i atmosferą wewnętrzną.
Ma to większe znaczenie w niższych temperaturach, w których przenoszenie ciepła przez promieniowanie jest mniej wyraźne. W temperaturze 500 ° C współczynnik przenikania ciepła przez promieniowanie ma dziesięciokrotnie mniejszą wartość niż w 1000 ° C.
W przypadku konwekcji przenoszenie ciepła odbywa się wzdłuż granicy ciała stałego i otaczającego go ośrodka. Ten rodzaj wymiany ciepła występuje tylko wtedy, gdy medium się porusza. Kierunek ruchu ciepła zależy od temperatury ciała stałego i płynu poruszającego się wokół tego ciała. W wielu piecach wentylatory zapewniają większy przepływ gazu przez obrabiany przedmiot i otaczające go ściany. Ten przypadek konwekcyjnego przenoszenia ciepła jest modelowany przez ruch czynnika przez płaską płytę.
Czasami chłodzenie części pieca odbywa się poprzez cyrkulację wody przez rury chłodzące. W tym przypadku modelowanie odbywa się poprzez cyrkulację cieczy przez (najczęściej) okrągłe rury. Naturalna (swobodna) konwekcja zachodzi w wyniku ruchu ośrodka pod wpływem siły grawitacji.
Podczas ogrzewania medium (np. Powietrza) dochodzi do rozprzestrzeniania się i spadku gęstości. Cieplejsze medium unosi się z powodu mniejszej siły grawitacji, która na niego wpływa. Ten rodzaj wymiany ciepła występuje, gdy chłodniejsze powietrze z otaczającej atmosfery styka się z ogrzewanymi ścianami pieca zewnętrznego. Występuje także naturalna konwekcja między ścianami wewnętrznymi a gazem wewnątrz pieca.
Piece elektryczne są typowym przykładem naturalnego przenoszenia ciepła (konwekcji) w zamkniętej przestrzeni. Ogrzany gaz przenosi ciepło przez konwekcję do ogrzewanego elementu i na ściany. Jednak w takich piecach występuje złożony transfer ciepła, w którym oprócz konwekcji występuje promieniowanie.
Przenoszenie ciepła przez promieniowanie zachodzi między grzejnikami a przedmiotem obrabianym, a także grzejnikami i ścianami. W piecu konwekcyjnym elementy grzejne są podobne do tradycyjnego.
Jedyną różnicą jest to, że piekarnik ma wentylator, który cyrkuluje gorącym powietrzem wewnątrz komory. Po przedmuchaniu tego powietrza żywność jest gotowana, a ciepło jest przenoszone szybciej.
W tradycyjnych piecach piecowych temperatura wewnątrz piekarnika jest podnoszona przez jeden lub więcej grzejników. Po podgrzaniu powietrze unosi się nad górną powierzchnią lub komorą do gotowania. Problem z mechanizmem polega na tym, że gdy ciepło zaczyna gromadzić się na dole, bliżej grzejnika lub na górze, jedzenie staje się nierównomierne.
Konwekcja to proces wymiany ciepła przez powietrze przepływające przez wnętrze piekarnika. W rezultacie temperatura w piekarniku staje się jednorodna w całej zamkniętej przestrzeni, a nadmuchy gorącego powietrza umożliwiają równomierne ogrzewanie produktu ze wszystkich stron. Metoda grillowania polega na zastosowaniu bardzo gorącego, suchego i bezpośredniego ciepła do podgrzania powietrza - zwykle przedmiot obrabiany znajduje się blisko źródła.
Konwekcja powietrza jest złożonym procesem, gdy strumień ciepłego i zimnego powietrza zmienia się, stopniowo mieszając się ze sobą i tworząc wir gorącego powietrza w zamkniętej przestrzeni. Zazwyczaj powietrze jest mieszane za pomocą wentylatorów. Podczas grillowania używa się suchego ciepła do pieczenia przedmiotu obrabianego - zawiera grill (rurka, która się nagrzewa).
W przypadku konwekcji cyrkulujące gorące powietrze wokół piekarnika nie jest jedyną korzyścią, istnieją inne zalety pieca konwekcyjnego. Obszar pieca konwekcyjnego pomaga zaoszczędzić dużo czasu, pieniędzy i energii, gdy jest właściwie używany. Eliminuje również problem nierównomiernego gotowania. Zalety piekarnika grillowego to łatwiejsze czyszczenie, zapewnia on łatwiejszy dostęp, a gotowanie jest zwykle szybsze.
Wady metody konwekcyjnej polegają na tym, że temperatura w piekarniku może się gwałtownie zmienić po otwarciu drzwiczek i wpłynie na czas gotowania i wyniki. Również ściany pieca szybko się brudzą (w tym celu bardzo przydatna jest technologia samoczyszczenia). Główną wadą grilla jest trudność w regulacji wymiany ciepła - więc jedzenie może być przegotowane lub niedostosowane.
Gotowanie konwekcyjne najlepiej nadaje się do pieczenia, podgrzewania, rozmrażania i ogólnego gotowania. Grillowanie najlepiej nadaje się do pieczenia.
Piec konwekcyjny wykorzystuje gorące powietrze, które krąży w przestrzeni, aby podgrzać żywność. Powietrze jest zwykle przenoszone za pomocą wentylatorów. Biorąc pod uwagę, że piec konwekcyjny przygotowuje jedzenie poprzez cyrkulację ogrzanego powietrza przez piekarnik, może pomóc usunąć „gorące miejsca” i nierównomierne gotowanie, które czasami występuje w tradycyjnych piekarnikach.
Grille odnoszą się do metody gotowania z wykorzystaniem grzejników (rur), które zapewniają bezpośrednie i bardzo gorące powietrze do obrabianego elementu. Najlepiej nadaje się do pieczenia.