Beheizung 1,5hl Anlage

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wwershofen
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Beheizung 1,5hl Anlage

#1

Beitrag von wwershofen » Dienstag 18. September 2018, 00:39

Moin,

wir haben vor kurzem das Equipment einer aufgegebenen Mikrobrauerei erworben und wollen jetzt den Sprung von der Einkocherklasse in die Hektoliter-Klasse wagen. Zum Equipment gehören ein 3 Töpfe, zwei einfache Töpfe mit 100l und 150l sowie ein Blichmann Boilermaker mit gut 170l Volumen. Beheizt wurden die Töpfe mit einem 13kW Hockerkocher, dieser hat einen Anschluss für einen festen Haushaltsgasanschluss, der bei uns nicht vorhanden ist.

Aus diversen Gründen, u.a. Automatisierung, möchten wir die Töpfe gerne mit Strom beheizen. Mit schwebt dabei ein HERMS-System vor, mit dem 100l-Topf als HLT, dem 150l-Topf als Maischepfanne und dem Boilermaker zum Hopfenkochen. Die Frage ist nun, wie die Heizelemente im HLT und der Sudpfanne dimensioniert sein müssen. Auf der BrewPi-Seite gibt es eine Faustformel
To calculate how long heating water will take, use this formula:

Volume in liters * 4200 / power of element in watts = seconds per degree Celsius
Wenn ich das umstelle und auf die übliche Aufheizrate von 1°C/Minute kommen möchte, bräuchte ich für den 100l-Topf eine Leistung von 7kW (100*4200/60) und für den 170l-Boilermaker 11,9kW. Sind das realistische Zahlen? :Grübel

Die Elemente aus dem BrewPi-Store gefallen mir eigentlich schon ganz gut. Man könnte für den HLT z.B. das 8,5kW-Element nehmen und für die Sudpfanne entweder zwei 5,5kW-Elemente oder ein rundes 10kW-Element - kommt preislich inkl. Anschlussmaterial aufs gleiche raus.

Würde das soweit passen? Gibt es vielleicht preislich günstigere Alternativen zu BrewPi mit ähnlicher Qualität? Ich bin auf dem deutschen Markt nicht so recht fündig geworden, lande immer nur bei US-Amazon, wo es Camco oder Dernord-Elemente gibt, die zwar ein wenig günstiger sind, aber durch die Versand- und Zollkosten wieder in ähnliche Dimensionen kommen.

Ich bin für jeden Input dankbar. :thumbup

Viele Grüße
Wolle

Marmot
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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#2

Beitrag von Marmot » Dienstag 18. September 2018, 08:57

Hallo Wolle

Entscheidend ist ja, wie viel Wasser du aufheizen möchtest. Bei meiner 200 Liter Anlage (hier im Forum vorgestellt) sind das 150 Liter HG. Mit meiner Formel (fast identisch mit deiner) sind das: 150*4'182/60 = 10'455 Watt. Wichtig dabei, ich gehe von einem Wirkungsgrad von 92% aus, da meine Heizstäbe direkt mit dem Brauwasser, nicht jedoch der Maische, in Kontakt stehen, daraus folgt: 10'455 Watt*0.92 = 11'364 Watt um 1 Liter Wasser in 60 Sekunden um 1 Grad zu erhitzen.

In der Anlage habe ich 4x3'000 = 12KW Heizstäbe verbaut und die (mehrmals) überprüfte Aufheizrate für 1 Grad liegt um die 56 Sekunden. Der Nachguss ist bei meiner Anlage vernachlässigbar (Rückstände im Treber entspricht ca. dem NG)

Bestellt habe ich meine Heizpatronen bei Conapp.de, welcher freundlicherweise auch gleich noch die technischen Zeichnungen, inkl Watt pro cm^2 hinterlegt hat. Da bin ich mit 8.9 Watt pro cm^2 an der oberen Grenze, ganz vereinzelt brennt mal ein kleines Flecken bei einer der 4 Heizpatronen etwas an, konnte jedoch aufgrund meiner Maischetopfdimensionen die Heizpatronen nicht länger und somit mit weniger Watt pro cm^2 bestellen. Ideal wäre wohl ca 6-7 Watt pro cm^2.

Bei meinem Haus sind Stromleitungen mit 16A / 230V ausgelegt, somit kann ich pro Steckdose (einzeln abgesichert) jeweils eine Heizpatrone unter Dauerlast sicher betreiben. Zur Zeit ziehe ich deshalb den benötigten Strom aus 4 verschiedenen Räumen (einzeln abgesichert), da ja auch noch ne Pumpe und ein Rührwerk im Brauraum ihren Strom ziehen. 400V Anschluss wäre schön :) Wenn wir den Brauraum mit Fliesen versehen werden dann vom Elektriker 4 zusätzliche Steckdosen, einzeln abgesichert, in den Brauraum gezogen. Diesen Punkt wollte ich dir noch mitgeben, da du mit deiner Anlage auch über einen entsprechenden Energiebedarf verfügst, wenn du sie elektrisch umsetzen möchtest. Ich habe weiter das Glück den Strom für ca. 6 Cent die KWh beziehen zu können (Eigenes Wasserkraftwerk im Dorf), ein nicht zu vernachlässigbarer Kostenfaktor bei dem Stromhunger :) An unserem alten Standort hätte ich ca 25 Cent die KWh bezahlt, da wäre Gas, ohne es gegenzurechnen, wohl günstiger gewesen.

Ich hoffe ich konnte dir mit meinen Erfahrungswerten helfen und wünsche viel Erfolg bei der Planung, welche über den Erfolg der Anlage entscheidet. Für Fragen stehe ich gerne zur Verfügung.

Kevin
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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#3

Beitrag von wwershofen » Dienstag 18. September 2018, 23:49

Hallo Kevin,
danke für Deine Infos. Ein 400V-Anschluss ist in meinem Haus kein Problem, aber Deine Strompreise hätte ich natürlich auch gerne. :thumbsup

Mit dem Kostenvergleich zwischen Strom und Gas hatte ich mich auch schon mal beschäftigt, denke aber, dass sich das mit einem üblichen Strompreis ungefähr die Waage hält. Ich habe schon mit einem Paella-Kocher für einen 100l Topf gearbeitet und habe für 90 Minuten Hopfenkochen bei 80l Ausschlagwürze ungefähr 2,5kg Gas verbraucht. Wenn ich das auf die größere Anlage umrechne und die bei uns gängigen Preise für eine Gasflaschenfüllung und meinen Strom-kWh-Preis zu Grunde lege, komme ich auf keine nennenswerte Differenz. Da ich wenig Lust habe, mit dauerndem Gasflaschenwechsel zu hantieren und natürlich die Kosten für einen Haushalts-Gasanschluss scheue, werden wir ziemlich sicher bei Strom bleiben. Vielleicht irgendwann mal eine Solaranlage auf's Scheunendach, mal sehen... :Smile

Die Doku Deiner Brauanlage habe ich auch schon gesehen. Letztendlich ist das ja ein RIMS-System a la Braumeister, wo man ja auch größtenteils auf Nachgüsse verzichtet. Ich durfte mir mal für 2 Sude einen 20l-Braumeister ausleihen und war von der relativ geringen Sudhausausbeute doch überrascht. Wie hoch ist Deine Ausbeute in der Regel?

Ansonsten ist natürlich Deine Berechnung zum Wirkungsgrad interessant. Bei einem HERMS-System soll ja die Temperatur des HLT auch nur sehr gering vom Maischebottich abweichen und die Heizelemente beheizen tatsächlich nur Wasser und keine Würze. Insofern rechne ich eigentlich mit einem ähnlichen Wirkungsgrad wie Du sie genannt hast.

Conapp.de habe ich auch gerade mal angeschaut, leider werden auf der Seite keine Preise genannt. Was hast Du für Deine Elemente bezahlt?

Danke und viele Grüße
Wolle

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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#4

Beitrag von Marmot » Mittwoch 19. September 2018, 09:42

Hallo Wolle

Bin direkt auf deinen 400V Anschluss neidisch :) Tolle Sache. Gas war bei mir keine Option, da ich in einem Einfamilienhaus im Keller braue und für meine Holde kein Gas ins Haus kommt, der Grill draussen muss auch immer schön Abstand zum Haus haben ;)

Genau, orientiert sich stark am Braumeister mit dem Unterschied das bei mir der Malzkorb (BM: Malzrohr) auch seitlich perforiert ist und ein Rührwerk drinsteckt. Die Ausbeute meiner Anlage ist, verglichen was hier einige posten, relativ tief. Beim ersten erfolgreichen Sud lag sie bei 54% mit 16% bei 20Grad (SHA berechnet mit der Würze welche in den Gärkeller verabschiedet wurde, nur damit wir die gleiche Berechnungsmethode zugrunde legen, schein teilweise unterschiedlich gehandhabt zu werden :) ) Ich optimiere derzeit noch den Malzkorb mit einem Edelstahlgewebe, erste Test versprechen >60%, mit dieser Ausbeute bin wäre ich eigentlich mehr als zufrieden, wichtig ist auch das der Malzkorb / das Malzrohr bei 78 Grad mehrmals rausgezogen und wieder eingetaucht wird, das wäscht interessanterweise gleich nochmal den Treber schön aus, der kleine NG macht den Rest.

Was hattest du mit den Braumeistern für eine Ausbeute? Würde mich schon noch interessieren ob ich mit nem Eigenbau zum 1/3 Preis an einen Braumeister rankomme oder nicht.

Für die 4x3KW Patronen habe ich inkl. Versand und Steuern abzüglich MWsT. (Lieferung in die Schweiz) genau 645 EUR bezahlt (Rund 160 EUR pro Heizstab) von der Qualität war ich mehr als überzeugt und würde wieder bestellen. Die Offerte wird relativ schnell gestellt.

Beste Grüsse und viel Erfolg

Kevin
Marmot Cervisiam

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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#5

Beitrag von wwershofen » Donnerstag 20. September 2018, 23:19

Hi Kevin,
die beiden Sude, die ich beim Braumeister ohne Nachgüsse gemacht hatte, lagen bei ca. 48% SHA, ich habe allerdings noch einen weiteren Sud mit klassischem Nachguss gemacht und da kam ich dann schon an die 60% ran. Liegst also nicht soweit weg davon. Mit meiner normalen Anlage liege ich so bei knapp 64% SHA im Schnitt sagt der kleine Brauhelfer.

Viele Grüße
Wolle

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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#6

Beitrag von Marmot » Dienstag 30. Oktober 2018, 10:08

Salut wwershofen

Noch eine Folgefrage: Wenn du von klassischem Nachguss sprichst, wie hast du das im Braumeister aufgeteilt? Der ist ja mit einer Mindestmenge an Wasser zu befüllen?

Beispiel: Rezept von Speidel für einen Eichenbock beim Braumeister 20Liter:

- 6kg Malz,
- 21 Liter HG
- 2 Liter NG

Gingst du da auf:
- 13 Liter HG
- 10 Liter NG

oder hast du ein anderes Verhältniss gewählt? Danke für deinen Input :)

Kevin
Marmot Cervisiam

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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#7

Beitrag von wwershofen » Donnerstag 1. November 2018, 08:28

Moin Kevin,

Meine Schüttung waren nur ca. 4,5kg Malz, die ich beim ersten Mal mit 22,5 Litern ohne Nachgüsse gemaischt habe.

Beim zweiten Mal habe ich dann mit ca. 19 Litern Hauptguss und ca. 9 Litern Nachguss gearbeitet.

Insgesamt also etwas mehr Wasser, lustigerweise war die Ausschlagmenge aber nahezu identisch...

Viele Grüße
Wolle

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Re: Beheizung 1,5hl Anlage

#8

Beitrag von contraste » Donnerstag 1. November 2018, 18:13

Moin Wolle,

ich habe nur eine 20/40l-Anlage, und denke daß das skalieren auf 1,5hl bestimmt nicht so einfach möglich ist.

Doch möchte ich Dir 2 Überlegungen mitgeben:

Ich habe 2 Boil-Kettle mit je 2500W. Der eine davon hat jedoch 2 einzeln schaltbare Spiralen zu 900W und 1600W. Zum Aufheizen brauche ich die volle Leistung. Nun sind meine Boil-Kettles jedoch isoliert, betrachten wir dann in der „wallend-kochend-halten-Phase“: Bei dem ersten Boil-Kettle mit 2500W habe ich Inkbirdgesteuert wechselnd blubberndes Kochen und nicht wallendes Kochen – sozusagen glatte See. Jenachdem ob er gerade in der Nachheizphase war oder nicht. Beim zweiten Boil-Kettle reichen mir die 900 W um durchgehend wallendes Kochen zu halten.

Da du überlegst, ein einzelnes 10kW-Element für gut zu halten, mag ich zu Bedenken geben, daß ich der Lastgesteuerten Energiezufuhr mittlerweile den Vorrang gebe vor der Zeitgesteuerten Energiezufuhr. Da ich jedoch deine Parameter (Isolation, Brüdenabfuhr) nicht kenne, kann ich Dir auch keinen Tip geben, welche Leistung zum „wallend halten“ bei dir dann nötig ist – bzw. würde ich darauf achten, ob das Drei-Phasen-Element auch nur mit einer Phase betrieben werden kann.

Zum anderen zum HLT. Ich habe ja zu Ostern mit meinen Kesseln Aufheizversuche gemacht – klar, nur im 20l-Bereich. Doch da habe ich festgestellt, daß die Aufheizkapazität des HLT im wesentlichen die Aufheizzeit des MLT bestimmt. Bei mir brach die Vorlauftemperatur des HLT zu Beginn stark ein:
Bild
Sollte ich mir einen HLT-Kessel bauen, ich würde hier die Heizung also stark überdimensionieren, damit die HLT-Temperatur nicht abfällt.

Toi toi toi und
allzeit gut Sud :Drink

wünscht Jörch
Lehrling in der 20l-Klasse: 2 doppelwandige 30l Edelstahl-Pfannen als e-BIAB-HERMS + NC-Keg/GDA

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