Hlajenje in ogrevanje fermentacije s hladilnikom

anze92

Pripravnik
23. dec 2015
178
12
18
Je kdo že naredil kaj podobnega?


Cilji so naslednji:
* umiriti fermentacijo poleti, ko je ambientalna temperatura visoka
* podaljšat sezono lagrov do zgodnjega poletja
* zbijanje tistih zadnjih par stopinj celcija (tanajboljzajebanih) do temperature fermentacije
* imet opcijo coldcrasha ne glede na letni čas

Mislil sem predelati en pokrov fermentorja in iz vrha namontirati par metrov bakrene spirale.

Ne vem točno, kako se lotit spremljanja temperature - zaenkrat sem mislil kontrolirati temperaturo tekočine, ki bo krožila, pumpa bo vedno poganjala, po potrebi ugašam in izklapljam "toplotno črpalko". Bo odziv dober?
Kako naj oblikujem bakreno spiralo v fermentorju? Ploščat polž?
Kakšno tekočino uporabit za medij? Oz. bolj direktno vprašanje, kje dobit pocen glikol :)
Hvala!
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Če ti ni to 100% DIY rešitev, spiralo lahko kupiš recimo že obstoječo. Sam s tole hladim 100l batche, sicer ne do cold crasha ampak poleti BP vzdržuje okoli 20C. Za 20-30l fermentor je zagotovo dovolj močna da drži 0 (odvisno tudi od temperature glikola in izolacije seveda).

Glede hladilnika sem sam imel veliko idej na koncu sem predelal klasični vodni hladilnik za pivo ker je za ceno in zmogljivost, predvsem pa za "kaj dobiš v paketu" nekako bila "best buy" opcija. Iz rezervoarja kjer je ponavadi voda ali led sem pobral tujavo za pivo (v mojem primeru dvojna) in montiral črpalke ter izhode in vhode povezal s silikonskimi cevmi. Original pumpo ki "meša" vodo da je tekočina enakomerno ohlajena sem pustil. Na hladilniku sem zamenjal analogni termostat z digitalnim, tako da lahko nastavim poljubno temperaturo. Rezervoar za "vodo" sem dodatno izloliral na vrhu, okoli je itak zatesnjen s peno.

Takole zgleda predelana "fronta":
hladilnik_1.jpg


Notranjost (velika črpalka je serijska, ta samo meša glikol da je enakomerna temperatura):
hladilnik_2.jpg


Črpalke iz "hladilnika" so končane v 12V konektor ki ga prikjučim na kontroler box, to je pa v mojem primeru trenutno rpi z craftbeerpi appom. Kontroler ima poleg 12V izhodov za hlajenje še 230V šuko izhode za grelce (grelni kabli). Tako gleda "škatla" kontrolerja:
kontroler.jpg


Fermentorje imam povezane z PVC cevmi, sicer PVC ni idealen ker ga glikol sčasom degradira pa tudi temperaturno precej spreminja lastnosti, ampak silikonske cevi so enostavno pri tej debelini (8-10mm ID) preveč mehke in se zvijajo/pregibajo. Konektorje na fermentorjih uporabljam "pnevmatske" (ko odklopim se "zapre" tako da mi glikol ne pušča ven), okoli cevi imam mehko cevno izolacijo.

Glikol sam uporabljam klasičen "solarni antifriz" (zelen), gre za propilen glikol torej nestrupeno verzijo antifriza (kupiš v vsaki štacuni z materialom za ogrevanje ali na petrolu). Mešanega imam na cca. 30% (1/3 glikola, 2/3 vode), tehnično zdrži tam do -15C ampak tako nizko nikoli ne grem*. Tank mi drži cca. 15l. Z -3C temperaturo glikola mi v poletni vročini (čez dan tudi 30C+) drži 4C v 40l fermentorju za cold crash brez problema. Ohlajanje od 18 do 4C se recimo poleti izvede v prej kot v 3-4h. Sicer bolj kot da nebi držalo temperature je problem kondenzacija vlage, pri takih T razlikah dobesedno teče od neizoliranega (pa tudi izoliranega) dela fermentorja in cevi.

* temperature glikola ne smejo bit prenizke drugače ti bo pivo zmrznilo na tuljavi ostali del fermentorja pa se ne bo učinkovito ohlajal zaradi bariere ki jo predstavlja led. Za stalno ohlajanje je tako priporočljivo da je temperatura glikola na temperaturi zmrzlišča piva in ne manj. To je ponavadi okoli -1 do -2C. Za cold crash ipd. lahko začasno tudi boostaš na nižjo temperaturo.

Če boš delal sam malo pazi na materiale in združjivost z glikolom. Barvne kovine (baker, aluminij) pa tudi precej plastike (PVC kot omenjeno) glikol razjeda. Sicer razpad ni ekstremen, ti pa če ne drugega svinja glikol. Tako da najbolj varno je pri tuljavah ostat na inoxu.
 
Nazadnje urejeno:

Wofk

Pripravnik
18. jan 2014
182
0
16
Zdravo

Zanima me kateri Linder imaš in kakšne pumpice za črpanje glikola po fermentorjih?
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Aparat je najmanjši vodni Lindr AS-40 (cca. 250W hladilne moči, 15l rezervoar), pumpice pa najcenejše kitajske (tole). 30% glikol raztopina ima malo višjo gostoto od vode (tam okoli 1.040-1.050 na "delovni" temperaturi) tako da kar se tiče črpanja s črpalkami za vodo ni problemov (kot omenjeno pazit je treba na izbiro materiala).

Cel sistem skupaj me je prišel okoli 500EUR. Moč je primerljiva z recimo Grainfather glikol hladilnikom (s tem da ima samo 6l rezervoar za glikol), ki naj bi bil dovolj za hladit 4x 25l batche, stane pa vsaj 1x toliko.
 

si30n

Pripravnik
6. jun 2014
119
3
18
Bom "ugrabil" kar tole temo.

Rad bi povečal produkcijo, brez da menjam fermentacijsko skrinjo. Našel sem takšne plastične sode, da precej dobro zapolnim skrinjo, vsaj dve steni bi se recimo dotikala kakšnega od sodov. Je to issue, bi morda moral prazen prostor okoli sodov služiti kot "izolator", da se pivo ne izpostavi hladilnemu elementu?
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Ja hladilni element se med delovanjem kompresorja ohladi na -30-50C, tako da kontaktno dosega precej nižjo temperaturo od zraka v skrinji.

Med aktivno fermentacijo ko se vsebina meša to ni noben problem, zna pa pa bit problem ko se fermentacija konča. Načeloma za temperature nekaj stopinj nad 0 spet ni problem ker tudi če ti zmrzne del piva na steni se bo ko se kompresor ugasne nazaj odtalil. Če pa delaš lagerje na 0C bo pa najbrž tisti del ves čas zmrznjen. Koliko je to realen problem je pa spet vprašanje, sam mislim da nebi smelo bit težav ker okrogel sod ne bo nikoli v večjem stiku z ravno površino (torej bi zmrzovalo samo na zelo mali površini okoli stika).
 

si30n

Pripravnik
6. jun 2014
119
3
18
Nisem še delal lagerja, v tem primeru bom seveda izbral okrogel fermentor.

Za ta primer sem izbral 3 ročke v temle stilu: https://www.inpos.eu/rocka-pvc-20l-s-pipo-6
In v mojem primeru bi bil stik z ravno površino kar velik. In to bi lahko bil issue pri potencialnem cold crashu, oz. moram pazit, da grem do min. 1°C ali kaj podobnega.
 

anze92

Pripravnik
23. dec 2015
178
12
18
Imaš v komori kak ventilator?
Po mojem ima plasticni fermentor preslab prestop/prenos toplote za takšno zamrzovanje....

Utiševalec, kaj pa če bi namesto glikola za toplotni medij uporabil 20-30% etanol? To je verjetno bolj prijazno do bakra in pvc cevi?
Hec je v tem, da že imam eno 4-5metersko bakreno spiralo, moja toplotna črpalka ima nazivno hladilno moč okoli 2kw, tako da morem tudi na drugi strani čimveč toplote sprejet, če nočem, da se ugaša in nažiga vsake dve minuti...
 

si30n

Pripravnik
6. jun 2014
119
3
18
anze92 Nimam, samo ena lučka je za gretje v zimskem času, lahko ga pa seveda nekam postavim, če to reši problem. In seveda lahko vmes med stiki dam kakšen izolativni element, da omilim problem.
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Nisem še delal lagerja, v tem primeru bom seveda izbral okrogel fermentor.

Za ta primer sem izbral 3 ročke v temle stilu: https://www.inpos.eu/rocka-pvc-20l-s-pipo-6
In v mojem primeru bi bil stik z ravno površino kar velik. In to bi lahko bil issue pri potencialnem cold crashu, oz. moram pazit, da grem do min. 1°C ali kaj podobnega.

Problem je ker bo kompresor oz. hladilni element vedno hitro doesgel delovno temperaturo in to je več kot -30C. Če imaš odprt pokrov pa gledaš v skrinjo boš videl da se bo že po minuti ali dveh nabral na delu s hladilnimi elementi led. Če daš zraven teh elementov pivo bo enako nastalo s pivom. Če vzdržuješ temperaturo recimo 16C to ni problem, ker najbrž bo pivo preveč toplo da bi sploh zmrznilo (boljši prenos toplote kot zrak), pa tudi če zmrzne se bo zaradi temperature ostalega medija takoj ko se kompresor ugasne spet odtalilo in segrelo.

Če imaš pa temperaturo nižjo znaš prit pa v cono stalnega zmrzovanja. Recimo spomni se kako se nabira led na zadnjem delu starih hladilnikov (pa je temperatura v njih ponavadi 8C). Enako se bo zgodilo s tvojim pivom, ostalo bo konstantno zmrznjeno na robu. Kdaj bo začelo zmrzovat (pri kateri temperaturi) pa je težko ugibat, enako kot je težko predviden ali lahko to povzroči kakšen resen problem (načeloma zmrzovanje upočasni procese ki jih želiš pri staranju piva).
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Imaš v komori kak ventilator?
Utiševalec, kaj pa če bi namesto glikola za toplotni medij uporabil 20-30% etanol? To je verjetno bolj prijazno do bakra in pvc cevi?
Hec je v tem, da že imam eno 4-5metersko bakreno spiralo, moja toplotna črpalka ima nazivno hladilno moč okoli 2kw, tako da morem tudi na drugi strani čimveč toplote sprejet, če nočem, da se ugaša in nažiga vsake dve minuti...

Glavni problem je hlapljivost. Etanol bo v odprtem sistemu zelo hitro izhlapel (mnogo hitreje kot voda kar pomeni da se bo zmrzlišče mešanice dvigovalo), zato se ga ne uporablja v hladilnih sistemih. V zaprtih sistemih se uporablja pa ponavadi amoniak (ker ima približno enako sposobnost prenosa toplote kot voda, recimo etanol ali pa tudi glikol ima pol manjšo sposobnost).

Sicer lahko uporabiš tudi etanol, samo nadzirat moraš koncentracijo in najbrž ga boš moral redno dolivat. Tudi etanol je agresiven do določenih plastik in kovin, preden uporabiš preveri združljivost z uporabljenimi materiali.
 

Majkumilu

Pripravnik
14. maj 2018
41
5
8
Kašne grelne elemente imate vgrajene v ˝fermentation chamber˝? Sam delam v hladilniku, in imam spodaj pod fermentorju ˝kalorifer˝. v hladilniku deluje super, v skrinji pa ne. Imate kakšen predlog kaj uporabiti namesto kaloriferja?
 

Majkumilu

Pripravnik
14. maj 2018
41
5
8
Kje pa imate temperaturno sondo? merite temperaturo okolice ali imate pritrjeno na fermentor? Kaj je boljše?
 

mrtic

Zelenc'
9. jan 2019
1
0
1
BrewPi (ali Fermentrack ali CraftBeerPi), pa 3 temperature - znotraj piva, hladilnik in sobna. Za mešanje zraka pa en računalniški ventilator (12cm, priklopljen pa na 5V iz raspberry-a, da ne ropota preveč). če pa nimate sonde znotraj piva, pa nalepljena gor, pa malo izolacije na zunanji strani.
 

anze92

Pripravnik
23. dec 2015
178
12
18
Utiševalec, kako imaš pa izveden toplotni izmenjevalnik na fermentorju?
Si tisto zgornjo tuljavo samo vgradil iz strani ali kako drugače?
 

Utisevalec

Guru
12. nov 2007
15.841
3.865
113
Imam dva fermentorja z aktivnim hlajenjem, prvi je 100l sod za vino, tuljava pride z vrha (skozi pokrov torej). Imam podaljsano verzijo tuljave (navitje je isto, samo dovodne/odvodne cevi so daljše), sedaj se ne dobi več, lahko pa kupis posebej "podaljšan kos".

Drugi je SS brewtechov 14 gal unitank, ta ima že vgrajeno hladilno tuljavo, tudi iz pokrova.

Hladilno tuljavo daš čimvišje tako da ti hladi zgornji sloj piva, idealno je da je piva nad njo samo par cm. Po zakonih "termodinamike" se bo hladno pivo potem spuščalo proti dnu (kontra stvar je pa z grelci, najboljše je namestit spodaj da se toplo pivo potem dviga).
 

djozinho

Zelenc'
27. jan 2019
9
1
3
Zdravo, sem sredi projekta izdelave malo večje vrtne lope, tako imenovani kujavnik :) kjer bom kuhal moje specialitete pivo, golaž, bograč, pasulj...
Že dlje časa razmišljam kako bi kar največ privarčeval na porabi elektrike pri fermentaciji ob tem pa vseen zadržal efektivnost hladilnega sistema. Začetna ideja je bila velik hladilnik(ale) za 2 60l fermentacijska plana soda, skrinja(lager) za 2 60l plana soda in en hladilnik za shranjevanje kegov. predvsem zaradi velikosti hladilnika in skrinje vse to troje na ravni mesečne porabe nanese kar veliko+varovalke bi mi ploskale.
Zdaj razmišljam o ločenih fermentation chamberjih za ale(manjši hladilnik) in lager(manjša skrinja). Za ale me niti ne skrbi, mislim da bi moralo držati želene temperature, bolj sem v dvomih da bo manjša skrinja zmožna zagotavljati lager temperature.
lager chamber.png

za lažjo predstavo kako sem si stvar zamislil. bi pa vse skupaj naredil iz osb plošč za izolacijo pa bi uporabil stirodur.

Druga ideja pa je nekaj v smislu diy cool zonecooling jacket. Podobno kot v zgornjem primeru bi naredil fermentation chamberje in oblekel fermentorje. V skrinji bi imel glikol in preko črpalk vodo pošiljal skozi jackete. Sicer se mi ta ideja zdi manj efektivna, ampak glava melje :)

Sem novinec v poslu nadzorovane fermentacije, tako da kakšen nasvet vas izkušenih mačkov bi mi prišel še kako prav :)
hvala
 

anze92

Pripravnik
23. dec 2015
178
12
18
Priključna moč teh hladilnikov/skrinj je nekje 100-200w, tako da varovalke ne bodo preveč trpele. Še največji problem lahko nastane, če ti vrže elektriko ven in se ti potem nazaj vsi trije elementi vklopijo, ker imajo velike zagonske tokove.
Skrinja ti bo definitivno zagotavljala lager temperature, še navaden hladilnik gre gladko na 0°C in še nižje (vem, ker v enem zorim govedino). Fajn pa je v obeh primerih zagotovit mešanje zraka, da izboljšaš prenos toplote in v primeru zorjenja lagra v steklenicah preprečiš zmrzovanje na dnu prostora. Po mojih izkušnjah skrinja ni fajn za lagra, ker ima plin v inštalaciji -20°C in je zelo težko razporedit to "hladnoto".

Jaz trenutno delam glikolno varianto s potopno bakreno spiralo vgrajeno v pokrov plana soda.
Glikol je precej drag, jaz sem ga kupil tu 20L.
http://www.fordsolar.si/izdelek/akcija-glikol-medij-proti-zmrzovanju-iz-rinfuze-65/

Pri moji potopni varianti ni večjega problema s kondenzacijo, če boš imel v vsakem oddelku neke reže, ki ti bodo hladile zrak, se ti bo na njih nabiral kondenz.
Hladilniki imajo to porihtano (defrost).
Poleg tega rabiš tri pumpe, ki se ti bodo po potrebi vklapljale. Moja 12V solarna pumpa iz aliexpressa je komaj dovolj za 1:1 mešanico, ki je še precej gosta. Verjetno bom zaradi tega še zvišal delež vode v mešanici.
Na posnetku še lepo teče, ko pa priklopim na spiralo, pa se pri temperaturi okoli ničle pretok zelo upočasni.