Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnahmen

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Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnahmen

#1

Beitrag von DerDerDasBierBraut » Dienstag 28. Februar 2017, 20:17

Die Temperaturverteilung in meinem gekühlten 60 Liter Gärbottich bereitet mir Sorgen.
Das ist zur Zeit noch eine Low-Budget Kunststoffversion mit Armaflex Isolierung. Die neuen Edelstahlhobbocks stehen bereits hier und warten auf den Bohrer :Bigsmile.

Bevor ich die neuen Teile zerbohre will ich kurz abklopfen wo Verbesserungspotential besteht, wie ich diese unglücklichen Wärmeschichten weg bekomme und ob dies überhaupt nötig ist.

Aufbau:
Gärbottich.png
links : SS Brewtech Kühlspirale - oben Kaltzulauf, unten Ablauf
rechts : 10cm Tauchhülse mit Inkbird Fühler
oben: 2x iSpindel

Problem:
Die Temperatur in dem Bottich wird über den Inkbird gesteuert. Gekühlt wird über einen Begleitkühler.
Während der Gärung verteilt sich die Temperatur im gesamten Behälter durch die gärungsbedingte Konvektion gleichmäßig. Bevor die Gärung ankommt und nachdem sie durch ist bilden sich zwischen iSpindel und Inkbird Sensor Temperaturdifferenzen zwischen 2-7 °C.

Schön zu sehen ist das hier (Pils Graph):
https://app.ubidots.com/ubi/public/getd ... nU6jvzkfLY
Zwischen Anstellen und Gärungsbeginn waren 8,5 °C auf Höhe Tauchhülse und etwa 14°C auf Höhe iSpindel. Dann setzte die Gärung ein und die Temperatur verteilte sich sofort.
Nach der Diacetylrast bildeten sich wieder Schichten mit Differenzen von rund 3°C aus.

Seit heute 18:00 lauft der Begleitkühler im Dauerlauf (Cold Crash ähnlicher Vorgang :-) ). Der Inkbird Sensor zeigt gerade 4°C an. Die iSpindeln messen noch 11°C - Tendenz langsam sinkend.

Der Behälter ist samt Deckel gut wärmeisoliert.

Gibt es Vorschläge und Gegenmaßnahmen zur Vermeidung dieser Wärmeschichten?
Ist eine gleichmäßige Temperatur überhaupt relevant oder reicht es der UG Hefe, wenn es unten im Behälter kalt genug ist?
"Da braut sich was zusammen ... "
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Viele Grüße
Jens

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#2

Beitrag von Düssel » Dienstag 28. Februar 2017, 23:45

Hallo Jens,
nur mal so eine Idee. Können möglicherweise durch die Anordnung der Kühlschlange oder Rippen im Fass mehrere Wirbel entstehen?
Idealerweise sollte ein Kühlrohr in der Mitte senkrecht stehen und dadurch würde eine gleichmäßige Konvektion entstehen? Das würde eine Kühl-Konstruktion von oben über den Deckel erfordern. Gibt es schon - mit Peltier.
Gruß Heiner

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#3

Beitrag von Tozzi » Mittwoch 1. März 2017, 00:29

Ganz wird sich diese Schichtung nicht vermeiden lassen, ohne aktive Umwälzung.
Aber so richtig wichtig ist die Temperatur doch nur während der Gärung, und da sorgt die Konvektion für genug Vermischung.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass ein Delta von 3˚C bei der Diazetylruhe die Riesen Rolle spielt.

Wäre aber doch noch ein schöner Parameter zur Bestimmung des Gärendes.
Temperaturschichtung => Konvektionsströmung ist versiegt => HG zuende. :Wink
Viele Grüße aus München
Stephan

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#4

Beitrag von hutschpferd » Mittwoch 1. März 2017, 06:41

Das ist Systembedingt. Bei anderen Lösungen hast das nicht

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#5

Beitrag von DerDerDasBierBraut » Mittwoch 1. März 2017, 07:35

Der Kunststoff ist momentan nicht der beste Wärmeleiter. Ich habe die Hoffnung, dass in den Edelstahlhobbocks alleine schon durch die Temperaturunterschiede an den Seitenwänden etwas mehr Konvektion entstehen wird.
Stephan, hast Du in Deinem Chronical schon untergärig vergoren und zufällig eine iSpindel im Behälter gehabt? Würde mich echt mal interessieren ob das "Problem" dort ebenfalls besteht, und falls ja, wie stark. Der grundsätzliche Aufbau und die Anordnung der Kühlschlange sind dort sehr ähnlich.

Ob die Version mit den senkrechten Rohren besser läuft kann ich bald testen Heiner. Der Plan ist, dass ich die Spirale bei einem Behälter seitlich anbaue und bei dem Zweiten durch den Deckel gehe. Dann kann ich entweder beide Hobbocks klimatisieren oder den ungebohrten Deckel mit dem ungebohrten Hobbock zusammen benutzen.

Die warme Schicht im Oberteil ist für die Gärung wahrscheinlich wirklich irrelevant. Das doofe ist nur, dass die Temperaturkurve der iSpindel nicht immer die realen Temperaturen wiederspiegeln kann :-).
Im Hinblick auf eine zukünftige Temperatursteuerung per "iRelays" ist es schon wichtig, dass die Temperaturen im oberen Teil des Behälters halbwegs passen. Sonst ist die reale Temperatur viel zu niedrig.

@hutschpferd
Wo ist der "Systemfehler" bei der aktuellen Lösung? Ich würde ihn bei den teuren Edelstahlhobbocks gerne vermeiden :Bigsmile
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Jens

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#6

Beitrag von Lasso » Mittwoch 1. März 2017, 09:04

Moin Jens,

die Problematik ist einer der Gründe (neben Bohren, Abdichtung und damit verbundenen Schmodderecken, Reinigung) warum ich meinen ZKG von außen Kühlen werde. Mein Plan ist ein Edelstahlwellrohr + Heizkabel außen über die komplette Höhe des Gärbehälters zu wickeln und dann mit einem Begleitkühler zu arbeiten. Vorteil der Variante ist, dass die komplette Höhe gekühlt wird und sich so ein großer Konvektionswirbel über die komplette Höhe bildet. Außen sinkt das Jungbier ab, in der Mitte steigt es auf. Mit der nicht zentral innenliegenden Kühlspirale, wirst du immer eine stabile Temperaturschichtung in dem Jungbier, welches sich ÜBER der Kühlspirale befindet, haben. Wenn die Spirale etwas über die Jungbieroberfläche hinaus ragt, so dass der kälteste Punkt sich an der Flüssigkeitsoberfläche befindet, könnte das vielleicht besser aussehen.

Viele Grüße,
Lasse
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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#7

Beitrag von Düssel » Mittwoch 1. März 2017, 10:31

Habs wieder gefunden, ich meinte diesen Kühler.
Gruß Heiner

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Re: Wärmeschichten in Gärbehältern: Auswirkungen+Gegenmaßnah

#8

Beitrag von Martin S » Donnerstag 2. März 2017, 14:12

Ich meine das hilft jetzt dem Fragesteller nicht aber hab ich soetwas ähnliches nicht auch mal bei Speidl gesehen?
Ich kann das jetzt gerade nicht mehr finden, aber mir war so als wurde soetwas mal auf der BrauBeviale vorgestellt.

Vorallem aber der stolze Preis für das Ding fällt mir ins Auge!
Ich bin jetzt kein Profi in Sachen Elektro und Kühlung aber das wäre ein weiteres interessantes Selbstbauprojekt... wenn man versteht wie das funktioniert(Heatpipe?).

LG, Martin

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