Kühlspirale VA oder Kupfer?

daleipi
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Kühlspirale VA oder Kupfer?

#1

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 15:14

ganz abgesehen vom Aufwand. für was würdet Ihr euch entscheiden:


VA (Edelstahl), Rohrdurchmesser meist so um die 11mm, ca 10 Meter länge die beim 20-Liter-Sud meist zwei Windungen oben aus dem Sud raussteht

ODER

Kupfer, Rohrdurchmesser 18 oder 20mm, Länge so daß diese völlig eingetaucht ist

???
Zuletzt geändert von daleipi am Montag 2. Juli 2018, 15:56, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Kühlspirale VA oder Kuper?

#2

Beitrag von DerDerDasBierBraut » Montag 2. Juli 2018, 15:21

Für was? Würzekühler oder Kühlung des Gäreimers?

Als Würzekühler ist Kupfer OK. Im Gäreiemer würde ich es nicht haben wollen.
"Da braut sich was zusammen ... "
"Oh, Bier ;-) !"
"Nein! Was Böses!"
"Alkoholfreies Bier??? ..."
-----------
Viele Grüße
Jens

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Re: Kühlspirale VA oder Kuper?

#3

Beitrag von Dekobier » Montag 2. Juli 2018, 15:27

Als Eintauchkühler oder als Durchlaufkühler?

wenn Eintauchkühler, dann bietet sich Edelstahlwellrohr an. Die größere Oberfläche gleicht die schlechtere Wärmeleitfähigkeit wieder aus. Willkürlich bei eBay rausgesucht: https://www.ebay.de/itm/Edelstahl-Wellr ... SwOgdYpNkz

Gruß,
Oliver

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kuper?

#4

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 15:37

sorry:

WÜZRE - EINTAUCH - kühler


wollte aber im Gärbehälter auf Anstelltemperatur runterkühlen...

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kuper?

#5

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 15:42

Dekobier hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 15:27
Als Eintauchkühler oder als Durchlaufkühler?

wenn Eintauchkühler, dann bietet sich Edelstahlwellrohr an. Die größere Oberfläche gleicht die schlechtere Wärmeleitfähigkeit wieder aus. Willkürlich bei eBay rausgesucht: https://www.ebay.de/itm/Edelstahl-Wellr ... SwOgdYpNkz

Gruß,
Oliver
danke, ist mir auch klar.
nur gefällt mir das nicht weil es garnicht 'in Form' bleiben will. zudem ist mir eine glatte Aussenfläche sympathischer was aber hygienisch wohl keinen Unterschied macht

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Re: Kühlspirale VA oder Kuper?

#6

Beitrag von Dekobier » Montag 2. Juli 2018, 16:06

muss man halt mit Tüddeldraht in Form zwingen ;)

Aber gegen die gewellte Außenseite hilft auch das natürlich nicht....

Gruß,
Oliver

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#7

Beitrag von metaler143 » Montag 2. Juli 2018, 16:35

Hat beides seine Vor- und Nachteile, aber wenn Kupfer, dann würde ich hinsichtlich der Effizienz ein viel dünneres Rohr nehmen, eher Richtung 10 oder 12 mm.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#8

Beitrag von uli74 » Montag 2. Juli 2018, 16:58

metaler143 hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 16:35
Hat beides seine Vor- und Nachteile, aber wenn Kupfer, dann würde ich hinsichtlich der Effizienz ein viel dünneres Rohr nehmen, eher Richtung 10 oder 12 mm.
Kommt drauf an, wie schnell man Kühlen will. Das Medium, das die Temperatur abführen soll muss ein gewisses Volumen haben, sonst dauert es ewig bis die Zieltemperatur erreicht ist.

10 oder 12 mm Rohrdurchmesser kommt mir schon arg dünn vor.
Gruss

Uli

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#9

Beitrag von Ladeberger » Montag 2. Juli 2018, 17:36

uli74 hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 16:58
metaler143 hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 16:35
Hat beides seine Vor- und Nachteile, aber wenn Kupfer, dann würde ich hinsichtlich der Effizienz ein viel dünneres Rohr nehmen, eher Richtung 10 oder 12 mm.
Kommt drauf an, wie schnell man Kühlen will. Das Medium, das die Temperatur abführen soll muss ein gewisses Volumen haben, sonst dauert es ewig bis die Zieltemperatur erreicht ist.

10 oder 12 mm Rohrdurchmesser kommt mir schon arg dünn vor.
Sehe ich eher wie metaler143. Dünne Rohre bieten bei sonst gleichen Bedingungen ein größeres Verhältnis der Oberfläche zum Volumen des Kühlmittels und somit eine größere Austauschfläche. Zusätzlich ist die Strömung im dünneren Rohr aufgrund des geringeren Durchmessers und der (bei gleichem Volumenstrom) höherer Strömungsgeschwindigkeit turbulenter, was den Wärmeaustausch ebenso dramatisch verbessert.

Gruß
Andy

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#10

Beitrag von uli74 » Montag 2. Juli 2018, 18:17

Hier wurde aber schon vereinzelt gesagt dass man mit zu kleinem Rohrdurchmesser seine Schwierigkeitzen hatte (ist also nicht nur auf meinem Mist gewachsen).

Wichtig ist das richtige Verhältnis von Rohrdurchmesser und Fliessgeschwindigkeit. Ein sehr kleiner Durchmesser benötigt sehr hohe Fliessgeschwindigkeit, weil nur dann gekühlt wird wenn der Temperaturunterschied im Kühler durchgehend möglichst gross ist im Verhältnis zur Würze (sonst schlechter Wärmeübergang). Sonst kühlen nur die ersten paar Meter Kupfer-/Edelstahlrohr, der Rest ist dann nichts anderes wie eine Warmwasserleitung.

Auf deutsch gesagt: Eine Kühlspirale ist ein Kompromiss zwischen Wasserverschwendung und Kühlleistung.
Gruss

Uli

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#11

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 20:12

beim Kupferrohr vom Baumarkt haben ja fast alle Durchmesser die gleiche Wandstärke.

deshalb hab ich mir gedacht daß bei größerem Durchmesser mehr Kontaktfläche, innen wie außen, zur Verfügung steht.

zwar ganz was anderes aber: bei einem getesteten wassergekühlten Ladeluftkühler war bei voller Pumpleistung (Kreislauf Gegenkühler zum LLK) die Kühlwirkung geringer als bei einer etwas geringeren Pumpleistung. Das Kühlwasser hatte garnicht genug Zeit die Wärme vom LLK aufzunehmen.

aber lieber verschwende ich was von unserem miesen Leitungswasser und kühle dann wenigstens gescheit.


sind Lötstellen, die später in der Würze sind, eigentlich unbedenklich?


LG
stefan

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#12

Beitrag von Bierjunge » Montag 2. Juli 2018, 20:16

Ladeberger hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 17:36
uli74 hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 16:58
Kommt drauf an, wie schnell man Kühlen will. Das Medium, das die Temperatur abführen soll muss ein gewisses Volumen haben, sonst dauert es ewig bis die Zieltemperatur erreicht ist.
Eher nein. Wenn sich ein stationäres Temperaturgefälle zwischen Würze und Kühlwasser eingestellt hat, sind die Volumina eigentlich Wurscht: Das Volumen der Würze ist eh gegeben, und das Kühlwasser strömt eh und wird ständig ausgetauscht. Das Kupfervolumen ist bei stationärem Zustand auch egal, da eigetlich nur tote Masse.
Ladeberger hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 17:36
Sehe ich eher wie metaler143. Dünne Rohre bieten bei sonst gleichen Bedingungen ein größeres Verhältnis der Oberfläche zum Volumen des Kühlmittels und somit eine größere Austauschfläche.
Das Oberfläche-Volumen-Verhältnis innerhalb des Rohrs ist doch eher bei transienten Vorgängen relevant, oder?
Und damit die (für uns wichtige) absolute Kühloberfläche gleich groß ist, dafür muss ein dünneres Rohr natürlich auch deutlich länger sein.
Ladeberger hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 17:36
Zusätzlich ist die Strömung im dünneren Rohr aufgrund des geringeren Durchmessers und der (bei gleichem Volumenstrom) höherer Strömungsgeschwindigkeit turbulenter, was den Wärmeaustausch ebenso dramatisch verbessert.
Das stimmt freilich. Allerdings betrifft das nur das strömende Kühlwasser innen. Und der Wärmeübergang vom Rohr aufs Kühlwasser ist eh nicht das Bottleneck, weil das Kühlwasser ja ohnehin strömt. Der thermische Flaschenhals ist hingegen der Übergang von der Würze aufs Rohr. Und dafür ist der Rohrdurchmesser Wurscht, es kommt nur auf dessen benetzte Oberfläche an, s.o.
Hier kann ein Bewegen der Würze (Rühren) oder der Kühlschlange (Schwenken) Wunder wirken.
Hat jemand einegtlich schon mal einen kleinen Propeller in der Würze während des Abkühlens probiert?

Moritz
Zuletzt geändert von Bierjunge am Montag 2. Juli 2018, 20:46, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#13

Beitrag von Bierjunge » Montag 2. Juli 2018, 20:22

daleipi hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 15:14
(...) die beim 20-Liter-Sud meist zwei Windungen oben aus dem Sud raussteht
ODER
Kupfer, Rohrdurchmesser 18 oder 20mm, Länge so daß diese völlig eingetaucht ist
Dazu noch eine Bemerkung:
Oben rausschauen ist gar nicht so verkehrt.
Wenn hingegen die Spirale tief unter der Oberfläche säße, würde sich (sofern Du die Würze nicht bewegst) eine Temperaturschichtung einstellen, indem oberhalb der Spirale eine Schicht heißer Würze sitzt, die von der Kühlleistung gar nicht erreicht werden kann.

Moritz

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#14

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 20:26

Bierjunge hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:16
... Der thermische Flaschenhals ist hingegen der Übergang von der Würze aufs Rohr. Und dafür ist der Rohrdurchmesser Wurscht, es kommt nur auf dessen benetzte Oberfläche an, s.o. ...
um da einen Vergleich zu ziehen müßte die Außenfläche von einem dickeren Rohr (bei geringerer Länge) mit dem vom dünnen Rohr (und mehr Länge) verglichen werden. ODER?

wahrscheinlich kaum ein Unterschied...

wenn's nicht viel bringt dickeres Kupferrohr zu verbauen dann ist es wohl am besten so eine vorgefertigte 10-Meter-VAschlange zu kaufen.

DANKE für eure Beiträge!

Stefan

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#15

Beitrag von daleipi » Montag 2. Juli 2018, 20:28

Bierjunge hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:22
daleipi hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 15:14
(...) die beim 20-Liter-Sud meist zwei Windungen oben aus dem Sud raussteht
ODER
Kupfer, Rohrdurchmesser 18 oder 20mm, Länge so daß diese völlig eingetaucht ist
Dazu noch eine Bemerkung:
Oben rausschauen ist gar nicht so verkehrt.
Wenn hingegen die Spirale tief unter der Oberfläche säße, würde sich (sofern Du die Würze nicht bewegst) eine Temperaturschichtung einstellen, indem oberhalb der Spirale eine Schicht heißer Würze sitzt, die von der Kühlleistung gar nicht erreicht werden kann.

Moritz
spricht wieder für die vorgefertigte Spirale. bewegen kann ich die Würze und/oder die Spirale schon. bin ja wahrscheinlich in der Nähe ;-)

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#16

Beitrag von Ladeberger » Montag 2. Juli 2018, 20:52

Hallo Moritz,

du hast natürlich Recht: Ich vergas anzufügen, dass das Rohr natürlich entsprechend länger sein muss, um auf die gleiche absolute Austauschfläche zu kommen.

Gruß
Andy

guenter
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#17

Beitrag von guenter » Montag 2. Juli 2018, 21:14

Wenn ich das lese, stellt sich mir die Frage, ob so etwas Sinn macht (vom Preis erst mal gesehen, es geht mir mehr um die Leistung):
https://www.brewpaganda.com/shop-katego ... iew/30/111

Oder wäre so etwas in Edelstahl nur unwesentlich schlechter. Alos etwas zurück zur eigentlichen Frage.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#18

Beitrag von happyhibo » Dienstag 3. Juli 2018, 08:58

Bierjunge hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:16
Der thermische Flaschenhals ist hingegen der Übergang von der Würze aufs Rohr. Und dafür ist der Rohrdurchmesser Wurscht, es kommt nur auf dessen benetzte Oberfläche an, s.o.
Hier kann ein Bewegen der Würze (Rühren) oder der Kühlschlange (Schwenken) Wunder wirken.
Hat jemand einegtlich schon mal einen kleinen Propeller in der Würze während des Abkühlens probiert?

Moritz
Ja ich... :Greets
Nach dem Prinzip Rührfisch:
IMG_20180323_121721.jpg
Da ich aktiv in der Sudpfanne kühle macht das schon einen zeitlichen unterschied aus.
Und den Whirlpool hab ich auch gleich mit dabei...
Gruß
Alex / HappyHibo

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#19

Beitrag von Bierjunge » Dienstag 3. Juli 2018, 10:17

happyhibo hat geschrieben:
Dienstag 3. Juli 2018, 08:58
Ja ich... :Greets
Nach dem Prinzip Rührfisch:
(Bild gesnippt)
:thumbup
happyhibo hat geschrieben:
Dienstag 3. Juli 2018, 08:58
Da ich aktiv in der Sudpfanne kühle macht das schon einen zeitlichen unterschied aus.
Und den Whirlpool hab ich auch gleich mit dabei...
Auwei, wenn Du das vor der Heißtrubabscheidung machst, könnte das unter Umständen wieder kontraproduktiv sein, indem Du den bereits ausgeflockten Heißtrub durch das Gequirle wieder verschmierst.
Wir hatten hier schon mal einen sehr aufschlussreichen Thread zu diesem Thema gehabt:
https://hobbybrauer.de/forum/viewtopic. ... 23#p243723

Ich hatte bei meiner Frage eigentlich eher an die klassich bewährte Reihenfolge gedacht gehabt:
Whirlpool heiß - Heißtrub abtrennen - Kühlen.

Moritz

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#20

Beitrag von daleipi » Dienstag 3. Juli 2018, 14:37

bleibt meinerseits noch folgende Frage zum KUPFERrohr:
daleipi hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:12
...
sind Lötstellen, die später in der Würze sind, eigentlich unbedenklich?
...

JackFrost
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#21

Beitrag von JackFrost » Dienstag 3. Juli 2018, 20:28

daleipi hat geschrieben:
Dienstag 3. Juli 2018, 14:37
bleibt meinerseits noch folgende Frage zum KUPFERrohr:
daleipi hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:12
...
sind Lötstellen, die später in der Würze sind, eigentlich unbedenklich?
...
Kommt auf das Lot an. Mit normalem Lötzinn für Wasserleitungen sollte es keine Probleme geben. Es ist jedoch so das sich Zinn im leichtsauren mit Sauerstoff auflöst , ohne Sauerstoff das Zinn aber durch die Sn2+ Ionen "geschützt".

Vor dem löten aber mal schauen was es für ein Zinn ist.

Ich hab mal eine Exceltabelle gemacht, in der die Kühlleistung über Näherungen berechnet wird.
Bei Edelstahl schneiden die Solarflexrohre gut ab , da hier die Wandstärke zu demfertigen Edelstahlkühler
deutlich besser ist.

Bei Kupfer ist das Alpha vom Kühler zur Würze die Begrenzung, beim Edelstahl eher der Stahl.

Das Alpha vom Kühler zur Würze mit 1200 W/m2*K ist aus der Strömung geschätzt die durch die Thermik entsteht.
Zudem geht die Tabelle aus das die ganze Fläche wirksam ist.

Die grünen Felder sind für die Eingaben. DIe Orangen sind die angenommen Werte. Alles basiert auf Näherungen.
Kühler.xlsx
(119.88 KiB) 11-mal heruntergeladen
Ggf. können Leute die nen Kühler haben den Volumenstrom messen und den Temperatur-Zeitverlauf, dann können wir die Tabelle verbessern.

Gruß JackFrost

Edit: Ich hatte noch einen Fehler in der Berechnung des Alphas vom Kühler. Die Werte sollten nun besser passen.
Zuletzt geändert von JackFrost am Mittwoch 4. Juli 2018, 22:35, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#22

Beitrag von SaltCityBrew » Dienstag 3. Juli 2018, 22:21

sind Lötstellen, die später in der Würze sind, eigentlich unbedenklich
Die Frage hat mich auch vor kurzem beschäftigt, da ich keine Pressbacken für 12er Kupferrohr hatte.
Im Forum gibt es irgendwo einen Thread zu dem Thema, allerdings ist die Frage dort nicht endgültig geklärt worden.
Das Lot sollte Trinkwassergeeignet sein und Bleifrei, das sind wohl die heutigen Lote grundsätzlich.
Das Flussmittel ist wohl kritischer. Es sollte beim Löten vollständig verbrennen.
Wichtiger ist es wohl noch die Lötstelle ordentlich mit Alkohol zu reinigen.
Die Angaben sind allerdings ohne Gewähr!
Ich hatte meine Kühlspirale mit Lötstelle erst einmal im Einsatz, das allerdings ohne Probleme.
Meine Vorstellung:
https://hobbybrauer.de/forum/viewtopic. ... 18#p279718
Allzeit gut Sud und lieben Gruß, Dennis.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#23

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 13:18

JackFrost hat geschrieben:
Dienstag 3. Juli 2018, 20:28
daleipi hat geschrieben:
Dienstag 3. Juli 2018, 14:37
bleibt meinerseits noch folgende Frage zum KUPFERrohr:
daleipi hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:12
...
sind Lötstellen, die später in der Würze sind, eigentlich unbedenklich?
...
Kommt auf das Lot an. Mit normalem Lötzinn für Wasserleitungen sollte es keine Probleme geben. Es ist jedoch so das sich Zinn im leichtsauren mit Sauerstoff auflöst , ohne Sauerstoff das Zinn aber durch die Sn2+ Ionen "geschützt".

Vor dem löten aber mal schauen was es für ein Zinn ist.

Ich hab mal eine Exceltabelle gemacht, in der die Kühlleistung über Näherungen berechnet wird.
Bei Edelstahl schneiden die Solarflexrohre gut ab , da hier die Wandstärke zu demfertigen Edelstahlkühler
deutlich besser ist.

Bei Kupfer ist das Alpha vom Kühler zur Würze die Begrenzung, beim Edelstahl eher der Stahl.

Das Alpha vom Kühler zur Würze mit 1200 W/m2*K ist aus der Strömung geschätzt die durch die Thermik entsteht.
Zudem geht die Tabelle aus das die ganze Fläche wirksam ist.

Die grünen Felder sind für die Eingaben. DIe Orangen sind die angenommen Werte. Alles basiert auf Näherungen.

Kühler.xlsx

Ggf. können Leute die nen Kühler haben den Volumenstrom messen und den Temperatur-Zeitverlauf, dann können wir die Tabelle verbessern.

Gruß JackFrost

Edit: Ich hatte noch einen Fehler in der Berechnung des Alphas vom Kühler. Die Werte sollten nun besser passen.

ich hab mal einen Vergleich mit deinem Programm
bei gleichem Durchfluss (2L/min) bleibt dei Zeit immer gleich von 95° auf 20°. Länge immer 15m
mit 11mm VA Rohr
mit 16mm VA Rohr /CU
immer 63min

Was bringt den ein 13mm 1/2" Wasseranschluss an Durchfluss?



Ich hatte am Wochenende 37L Würze von ca.85°auf 20° mit 15m 11mm VA Rohr in ca. 1,5h

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#24

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 13:37

Bin am überlegen wie ich meine Kühlung verbessern kann.
Wassermenge könnte ich noch erhöhen anstelle 1/2" => 3/4 Zoll Hahnen (Braue im Heizraum)

Die VA Spirale(glatt) 11mm 15m gegen ein Wellrohr DN 16 mit 15m tauschen. Wobei ich da mit deinem Tool noch keinen vorteil sehe..bis auf die Wassermenge die ich erhöhen könnte.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#25

Beitrag von DevilsHole82 » Dienstag 10. Juli 2018, 14:58

stefan78h hat geschrieben:
Dienstag 10. Juli 2018, 13:37
Bin am überlegen wie ich meine Kühlung verbessern kann.
Mit der Hydra :Wink
https://jadedbrewing.com/products/the-hydra

An dem Ding hab ich auch schon mal überlegt. Der Versand schlägt aber mit $ 95 und die Steuer mit $ 50 zu buche.
Gruß, Daniel

Was von Herzen kommt gelingt, weil's einen gibt, der die Kelle schwingt. Heute back ich, morgen brau ich, wer heimlich nascht, den verhau ich.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#26

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 15:10

sind das 3 Kühlspiralen parallel? Dünne Kupferrohre (vermutlich 8-10mm?)

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#27

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 15:11

sind das 3 Kühlspiralen parallel? Dünne Kupferrohre (vermutlich 8-10mm?)

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#28

Beitrag von JackFrost » Dienstag 10. Juli 2018, 15:17

Das Problem ist der Wärmeübergang Kühler auf Würze.

Das Alpha vom Kühler ist ja k/s 15 W/m*K / 0.0005 m gibt ein Alpha von 30 kW/m^2*K.

Das von Kupfer ist 380 kW/m^2*K.

Das 1/Alpha von der ganzen Strecke ist die Summe 1/Alpha der einzelne Übergänge. Da Dominiert leider der zur Würze. Das von der Würze dürfte 350 + 2100 * v^2 sein.

Hast du bei dem Tool die Wärmeleitfähigkeit geändert beim Kupfer?

Gruß JackFrost

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#29

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 15:22

"Hast du bei dem Tool die Wärmeleitfähigkeit geändert beim Kupfer? "

Ja das hat aber fast keine Auswirkungen. Die Zeit bis 20° ändert das nur minimal...
Deshalb hab ich mich gewundert.

JackFrost
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#30

Beitrag von JackFrost » Dienstag 10. Juli 2018, 15:49

Wie hast du das Wasser angeschlossen ? Einlauf am steigrohr oder in der Spirale ?


Gruß JackFrost

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#31

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 15:54

Einlauf unten.
Weil ich in der Pfanne kühle ohne Wihrlpool. Es muss sich beim Kühlen ruhig absetzen können. keine Bewegung der Spirale.
Kostet vermutlich etwas Zeit.

JackFrost
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#32

Beitrag von JackFrost » Dienstag 10. Juli 2018, 16:04

Vorallem hast du da wo die Temperatur am höchsten ist auch noch den kleinsten Temperaturunterschied. Wenn die Strömung minimal ist dürfte das Alpha kleiner als 1200 sein.

Gruß JackFrost

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#33

Beitrag von stefan78h » Dienstag 10. Juli 2018, 16:39

wie gesagt schnell kühlen ja.
Aber der Heiß und Kalttrub soll sich dabei absetzen. Sonst bringt es nichts in der Sudpfanne zu Kühlen.

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#34

Beitrag von JackFrost » Dienstag 10. Juli 2018, 23:18

Ich hab die Exeltabelle optimiert.
Es kann nun die Wirksamefläche eingegeben werden.
Bei dem Kühler von Braupartner dürften sich die Wendel berühren damit
dürfte die Wirksamefläche bei gerademal 66 % liegen.

Wichtig ist auch das Alpha für den Übergang von Würze auf den Kühler.
Wenn die Strömung auf 0 gestellt wird, dann wird der vordefinierte Wert
verwendet , aktuell 200 W/m²*K. Wenn eine Strömung angegeben wurd,
dann wird das Alpha nach 350 + 2100 * v^0,5 berechnet.
Kühler.xlsx
(182.04 KiB) 9-mal heruntergeladen
Gruß JackFrost

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#35

Beitrag von daleipi » Mittwoch 11. Juli 2018, 09:12

JackFrost hat geschrieben:
Dienstag 10. Juli 2018, 23:18
...
Bei dem Kühler von Braupartner dürften sich die Wendel berühren damit
dürfte die Wirksamefläche bei gerademal 66 % liegen...
deswegen bieten die einen Abstandshalter an:
https://www.braupartner.de/shop/Univers ... e08c5742f9

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#36

Beitrag von stefan78h » Mittwoch 11. Juli 2018, 21:36

Ich habe ja schon den 15m Kühler von Braupartner.
Dazu hab ich mir jetzt noch den 20m bestellt und die Distanzhalter.
Will mal einen Versuch machen beiden ineinander gleich Zeit reinzustellen. Damit ich nicht wieder 2h Kühlen muss.

uli74
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#37

Beitrag von uli74 » Donnerstag 12. Juli 2018, 12:10

Bierjunge hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 20:16
Ladeberger hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 17:36
uli74 hat geschrieben:
Montag 2. Juli 2018, 16:58
Kommt drauf an, wie schnell man Kühlen will. Das Medium, das die Temperatur abführen soll muss ein gewisses Volumen haben, sonst dauert es ewig bis die Zieltemperatur erreicht ist.
Eher nein. Wenn sich ein stationäres Temperaturgefälle zwischen Würze und Kühlwasser eingestellt hat, sind die Volumina eigentlich Wurscht: Das Volumen der Würze ist eh gegeben, und das Kühlwasser strömt eh und wird ständig ausgetauscht. Das Kupfervolumen ist bei stationärem Zustand auch egal, da eigetlich nur tote Masse.
Mir gings eigentlich weniger um das Masse des Kupferrohres, sondern vielmehr um die Kältemenge die man bei grösserem Rohrdurchmesser und gleicher Durchflussgeschwindigkeit in die Würze bekommt.
Gruss

Uli

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#38

Beitrag von JackFrost » Donnerstag 12. Juli 2018, 12:14

Und die hängt hauptsächlich vom Übergang Würze auf das Rohr ab.

Mit größerer Oberfläche kann man da was verbessern wenn das Alpha schlecht ist

Gruß JackFrost

uli74
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#39

Beitrag von uli74 » Donnerstag 12. Juli 2018, 13:24

Dann sollte ein grösserer Durchmesser doch einen Vorteil haben?

Man transportiert 1. mehr Kälte und der Kühler hat 2. eine grössere Oberfläche/m
Gruss

Uli

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#40

Beitrag von JackFrost » Donnerstag 12. Juli 2018, 13:52

Nur wenn der Transport Metall -> Wasser größer ist als der Transport Würze -> Metall. Im Rohr ist es halt wichtig das man turbolent ist. Mit steigendem Durchmesser muss die Geschwindigkeit steigen. Und das braucht dann deutlich mehr Wasser.

Kann man alles mit der Exceldatei rechnen.

Man transportiert nur mehr Wärme weil die Oberfläche größer ist. Das Alpha Würze/Metall ändert man dadurch nicht.

Gruß JackFrost

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#41

Beitrag von daleipi » Donnerstag 12. Juli 2018, 19:37

JackFrost hat geschrieben:
Donnerstag 12. Juli 2018, 13:52
... Mit steigendem Durchmesser muss die Geschwindigkeit steigen. Und das braucht dann deutlich mehr Wasser. ...
wirklich? gefühlsmäßig stell ich mir immer vor daß wenn das Wasser zu schnell da durchrauscht es kaum Zeit hat die Hitze(energie) vom Rohr wirklich aufzunehmen...

also doch eher kleineres Kupferrohr dafür mehr Windungen? wäre ja auch viel einfacher zum Bearbeiten sprich biegen

uli74
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#42

Beitrag von uli74 » Donnerstag 12. Juli 2018, 19:48

JackFrost hat geschrieben:
Donnerstag 12. Juli 2018, 13:52
Nur wenn der Transport Metall -> Wasser größer ist als der Transport Würze -> Metall. Im Rohr ist es halt wichtig das man turbolent ist. Mit steigendem Durchmesser muss die Geschwindigkeit steigen. Und das braucht dann deutlich mehr Wasser.

Kann man alles mit der Exceldatei rechnen.

Man transportiert nur mehr Wärme weil die Oberfläche größer ist. Das Alpha Würze/Metall ändert man dadurch nicht.

Gruß JackFrost
Du meinst nen Gegenstromkühler, oder?
Gruss

Uli

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#43

Beitrag von JackFrost » Donnerstag 12. Juli 2018, 20:29

daleipi hat geschrieben:
Donnerstag 12. Juli 2018, 19:37
wirklich? gefühlsmäßig stell ich mir immer vor daß wenn das Wasser zu schnell da durchrauscht es kaum Zeit hat die Hitze(energie) vom Rohr wirklich aufzunehmen...

also doch eher kleineres Kupferrohr dafür mehr Windungen? wäre ja auch viel einfacher zum Bearbeiten sprich biegen
uli74 hat geschrieben:
Donnerstag 12. Juli 2018, 19:48
JackFrost hat geschrieben:
Donnerstag 12. Juli 2018, 13:52
Nur wenn der Transport Metall -> Wasser größer ist als der Transport Würze -> Metall. Im Rohr ist es halt wichtig das man turbolent ist. Mit steigendem Durchmesser muss die Geschwindigkeit steigen. Und das braucht dann deutlich mehr Wasser.

Kann man alles mit der Exceldatei rechnen.

Man transportiert nur mehr Wärme weil die Oberfläche größer ist. Das Alpha Würze/Metall ändert man dadurch nicht.

Gruß JackFrost
Du meinst nen Gegenstromkühler, oder?
Nein das gilt für jeden Kühler. Ob Eintauchkühler , Gleichstrom, Gegenstrom oder Kreuzstrom.

Es gibt drei Wärmewiderstände ( 1/Alpha ).

Der erste ist der Übergang der Wärme von der Würze auf das Metall. Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter ( 0,597 W/m * K). Der Wärmeübergangskoeffizent Würze->Metall hängt von der Strömungsgeschwindigkeit der Würze , der Art des Kühlers usw ab. Ruhendes Wasser hat einen Wärmeübergangskoeffizient von 350 - 580 W/m² * K. Man hat also im schlechtesten Fall also poplige 380 W/K bei einemn Kühler mit 1 m² Fläche.

Der zweite Übergang ist die Wärmeleitung des Metalls. Dieser ist von der Wärmeleitfähigkeit des Metalls und der Wandstärke abhängig. Da der gesamte Wärmeübergangskoeffizienzt immer kleiner ist als der kleinste . Wirkt sich der Unterschied Kupfer 380 W/m * K und Edelstahl 15 W/m * K kaum aus.

Der Dritte Übergangskoeffizient ist der vom Metall auf das Kühlmittel. In dem Fall Wasser. Hier schlägt wieder die schlechte Wärmeleitfähigkeit zu. Wenn im Kühler eine laminare Strömung ist , wird die Wärme in den Schichten nur über die Wärmeleitung transportiert. Bei turbolenter Strrömung wird gemischt.

Der gesamte Wärmeübergangskoeffizent ist 1/AlphaGesamt = 1/AlphaWürze + 1/AlphaMetall + 1/AlphaWasser

Ein größerer Durchmesser hilft bei einem schlechten AlphaWürze. 200 W/m² * K bringt ein 15 m 18 mm Kühler einen theoretischen Zeitvorteil von 19 Minuten bezogen auf 15 m 11 mm. Bei 37 l Würze mit 85 °C

Aber 18 mm Edelstahl und 18 mm Kupfer unterscheiden sich gerade mal in einer Minute. Der begrenzende Wert ist hier das AlphaWürze.
Bei 15 m Kühler und einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,2 m/s in der Würze hat der Kupferkühler gerade mal 14 W/m² * K mehr. Im Unteren bereich wo der Temperaturunterschied klein ist zum Kühlwasser , sind das dann 70 J/s mehr an Kühlleistung. Bei Bei fast einem 1 MJ das an Energie noch raus muss macht die 70 J/s kaum was aus.

Ab einenm bestimmten Punkt bringt auch mehr Wasser kaum noch was . Ob man nun 5,6 oder 5,7 K delta hat macht in der Zeit kaum was. Aber um das delta um 0,1 abzusenken braucht man deutlich mehr Wasser.

Die Wichtigen Punkte sind entweder viel Fläche oder Strömung. Beides zusammen währe optimal.

Gruß JackFrost
Zuletzt geändert von JackFrost am Donnerstag 12. Juli 2018, 21:00, insgesamt 1-mal geändert.

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#44

Beitrag von stefan78h » Donnerstag 12. Juli 2018, 20:51

Super Erklärung!
Danke

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#45

Beitrag von daleipi » Donnerstag 12. Juli 2018, 21:04

Danke!

genau DAS hat für's Verständnis noch gefehlt

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#46

Beitrag von monsti88 » Freitag 13. Juli 2018, 09:24

Aber Kupfer sieht einfach besser aus! :Bigsmile
Anfänger in der 20l-Klasse

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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#47

Beitrag von daleipi » Freitag 13. Juli 2018, 15:12

und läßt sich einfacher bearbeiten!

Helge
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#48

Beitrag von Helge » Sonntag 15. Juli 2018, 18:48

So dann will ich auch mal meinen "Sud" dazu geben :Smile

Ich habe mir eine Kühlspirale für den Würzebotich gebogen und kühle damit 50 Liter in 30-35 Minuten von Kochend auf unter 25 C° runter.
Dafür habe ich 12m Kupferrohr mit 10mm rund gebogen und mit ein paar Drahtstäben verlötet.
Der Botich hat 45cm Durchmesser und der Kühler ca. 30 cm.

Das ganze steht im Würzekocher und wird mitgekocht, dann mache ich den Whirpool und nach 15 minuten Warten geht es mit dem Kühlen los.
Das "Kühlwasser" kommt aus der Leitung und wird im Wasserfass im Garten zum Gießen aufgefangen. Klappt super! :thumbup

LG Helge

...und so sieht das aus:
Dateianhänge
Kühler.JPG
Kühler im 70l Topf.JPG

daleipi
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#49

Beitrag von daleipi » Sonntag 15. Juli 2018, 19:19

cool.
was sind das für Drähte?

stefan78h
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Re: Kühlspirale VA oder Kupfer?

#50

Beitrag von stefan78h » Sonntag 15. Juli 2018, 21:22

Helge hat geschrieben:
Sonntag 15. Juli 2018, 18:48
Das ganze steht im Würzekocher und wird mitgekocht, dann mache ich den Whirpool und nach 15 minuten Warten geht es mit dem Kühlen los.
Das "Kühlwasser" kommt aus der Leitung und wird im Wasserfass im Garten zum Gießen aufgefangen. Klappt super! :thumbup

LG Helge

...und so sieht das aus:
kannst mal deine Randbedingungen angeben...
Kühlwassertemperatur?
Den Kühler musst du ja nach dem Whirlpool auch in ruhe stehen lassen.

die 30min für 35-40L Würze kann ich nicht so ganz glauben.... :Grübel

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