„Eiswasser“/ Sole Speicher

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§11
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„Eiswasser“/ Sole Speicher

#1

Beitrag von §11 » Samstag 26. Januar 2019, 14:34

Moin,

Mit meinem Brauerei Neubau will ich auch ein paar technische Probleme angehen.

Gebrauchte, kleine Gefriertruhen/-Schränke sind relativ billig. Meine Idee, einen großen Kanister/ Eimer in die Gefriere und dann mit einer Pumpe im Kreislauf durch die Kühlspirale. Die Frage ist welches Medium? Sole, Glykol, Ethanolmischung,...

Hat jemand was ähnliches schon verwirklicht?

Schöne Grüße

Jan
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#2

Beitrag von verbräuer » Samstag 26. Januar 2019, 15:30

Hey
Sollte eigentlich kein Problem sein, jenachdem wieviel Leistung gebraucht wird muss der Speicher halt größer sein und braucht entsprechend lange um sich aufzuladen. Welcher Kälteträger ist eigentlich egal, sollte halt soweit runtergehen wie die Kühltruhe schafft und möglicht ungefährlich sein. Alkohol wäre halt im zweifelsfall nicht giftig, aber ist recht agressiv und braucht entsprechende Bauteile.
Welche Ausschlagmengen willst du denn damit abkühlen ?
Während der Gärung oder nach dem Kochen?

Die Mengen lassen sich dann gegenseitig umrechnen

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#3

Beitrag von Humulus » Samstag 26. Januar 2019, 15:57

Moin,
ich habe über so etwas auch schon nachgedacht.
Ich würde allerdings vermuten, dass das Rückflußmedium, was auch immer es ist, am Anfang so heiß zurück in die Gefriere läuft, dass das gesamte Medium zu schnell warm wird und die Gefriere es nicht wieder schnell genug abgekühlt kriegt.
Oder die Gesamtmenge Medium müsste entsprechend groß sein?
Müsste mal ein Thermodynamiker durchrechnen...
Gruß,
Matthias

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olibaer
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#4

Beitrag von olibaer » Samstag 26. Januar 2019, 16:02

Hallo Jan,
§11 hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 14:34
Gebrauchte, kleine Gefriertruhen/-Schränke sind relativ billig. Meine Idee, einen großen Kanister/ Eimer in die Gefriere und dann mit einer Pumpe im Kreislauf durch die Kühlspirale. Die Frage ist welches Medium? Sole, Glykol, Ethanolmischung,...
"Hängt" Kühlspirale nur zur Gärkontrolle und ggf. für coldcrashes im Jungbier, oder auch mal zur Rückkühlung auf Anstelltemperatur in heißer Würze ?

Möchtest du tatsächlich "Kälte" in Kühlmittel speichern können(threadtitel), oder gehts primär nur darum, dass "Kühlmittel" zwischen 0 und -3°C nicht einfriert, nicht korrosiv wirkt und über "Zeitachse" nicht versifft ?

Den klassischen "Eiwasserspeicher" habe ich klar im Kopf, aber ich denke nicht, dass es das ist, was du wirklich vor hast.
Gruss
Oli
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#5

Beitrag von Mais » Samstag 26. Januar 2019, 16:04

Die Frage die sich mir stellt ist: Was möchtest du damit für technische Probleme umgehen? Die letzten paar °C kannst du damit denke ich gut erreichen (von 15 auf 8 °C runter) wenn dein Leitungswasser nicht mehr hergibt. Komplett die Würze auf Anstelltemperatur kühlen ist damit schon ein bisschen schwieriger.

Musste halt ein bisschen rechnen, ob das funktionieren kann (bzw. wie gut). Ich denke einen Vorlagebehälter runterzukühlen ist kein riesiges Problem. Nur um z.B. 50 l auf 8°C runterzukühlen brauchst du schon recht viel Thermofluid. Die Leistung des Kühlschranks (sagen wir großzügig 200W Kälteleistung?) ist zumindest viel zu wenig. Daher brauchst du genügend Kältekapazität --> möglichst tiefe Temperaturen für Thermofluid.

Würde vll. eine Glycerinmischungen nehmen. Die kann man auch auf negative Temperaturen führen und damit etwas (Thermo-)Kapazität gewinnen. Natürlich kann man auch professionelle Fluide nehmen, allerdings haben die ihren Preis. Mit den vorhanden Daten wäre es dann auch möglich den Wärmeübergang zu berechnen usw. (Stichwörter: Reynoldszahl, Druckverlust in Rohrwendel (VDI Buch), Pumpenkennlinien, iterativ lösen). Der Teufel liegt hier im Detail und auch in der Auslegung. Ich denke aber nicht das du großartig überdimensioneren kannst, da ein Kühlschrank/Gefriertruhe ja eher wenig Volumen hat ...

Ich glaube Trashhunter hat sowas mal mit einem Wasservorlagebehälter vorgestellt (aber alles auf RT und entsprechender Endtemperatur).

Viele Grüße

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§11
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#6

Beitrag von §11 » Samstag 26. Januar 2019, 16:30

olibaer hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 16:02
Hallo Jan,
§11 hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 14:34
Gebrauchte, kleine Gefriertruhen/-Schränke sind relativ billig. Meine Idee, einen großen Kanister/ Eimer in die Gefriere und dann mit einer Pumpe im Kreislauf durch die Kühlspirale. Die Frage ist welches Medium? Sole, Glykol, Ethanolmischung,...
"Hängt" Kühlspirale nur zur Gärkontrolle und ggf. für coldcrashes im Jungbier, oder auch mal zur Rückkühlung auf Anstelltemperatur in heißer Würze ?

Möchtest du tatsächlich "Kälte" in Kühlmittel speichern können(threadtitel), oder gehts primär nur darum, dass "Kühlmittel" zwischen 0 und -3°C nicht einfriert, nicht korrosiv wirkt und über "Zeitachse" nicht versifft ?

Den klassischen "Eiwasserspeicher" habe ich klar im Kopf, aber ich denke nicht, dass es das ist, was du wirklich vor hast.
Es geht um das Kuehlen auf Anstelltemperatur. Hier ist das Wasser im Sommer oft nicht kalt genug fuer ug. Mein derzeitiger Aufbau ist folgender. Ich hab eine Kuehlspirale vor der ein 2/3 Wege Ventil haengt. Zu beginn kommt das Wasser aus der Leitung, dann, wenn die Leitungswasser Temperatur nicht reicht, schalte ich auf den "Eiskreislauf", der aus einem Eimer mit Eiswuerfel und Wasser besteht. Mir ist klar das dieses System auf Grund des Phasenuebergangs fest/ fluessig effektiver ist als ein reiner Sole/ Eiswasserkreislauf. Aber eben auch mehr Bastelei am Brautag.

Meine Idee ist nach wie vor den 2/3 Wege Hahn zu nutzen, aber eben einen grossen Tank in einem Geschfrierschrank/ Truhe hinter meiner Brauerei zu stellen. Hier wuerde ich das Wasser vor dem Brautag "auf Temperatur" bringen und dann eben damit auf Anstelltemperatur kuehlen. Rein theoretisch schafft eine Gefriere um die -18C. Logischerweise ist dann aber bei reinem Wasser nichts mehr mit pumpen. Sole kann bis etwa -21C gekuehlt warden, muss dazu aber gesaettigt sein und ist halt relative korrosiv. Niedrigere Konzentrationen wuerden auch gehen, es sollte sich dann, analog zu Meereis, ein Slush ergeben, weil Wasser ausfriert und im verbleibenden fluessigen Medium die Salzkonzentration ansteigt. Aber eben korrosiv und um Slush pumpen zu koennen muesste ich ein Ruehrwerk im Tank haben um die Eispartikel klein zu halten, das wird zu complex.

Andere Idee waere ein sekundaer Kreislaus mit Glycol, der in einer "Eisbank" im Gefrierer liegt. Waere auf Grund des Phasenuebergangs effektiver.

Meine Frage waere ob jemand schon mit solchen Loesungen Erfahrung hat?

Schoene Gruesse

Jan
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#7

Beitrag von uli74 » Samstag 26. Januar 2019, 17:38

Wie wärs mit Kühlerfrostschutz? Den kannst Du kühlen was die Kühltruhe hergibt und materialschonend ist die Brühe auch. Darf halt nichts ins Bier gelangen, aber das kann man in den Griff kriegen.

Der Vorteil davon ist, das das Zeug nicht gammelt und überall erhältlich ist.

Meine Planung geht auch in Richtung Eiswassertank, den ich allerdings mittels Tauch(Milch-)kühler auf Temperatur bringen möchte. Auf 35° C kann man leicht mit Leitungswasser per Eintauch- oder Gegenstromkühler runterkühlen, und dann auf Anstelltemperatur mit einem kleinen Eintauchkühler und Kühlwasser vom Eiswassertank, mit dem auch die Gärtempertur eingestellt werden kann. Analog kann man damit auch bei OG heizen wenn die Umgebungstemperatur zu niedrig sein sollte (was in einem Wohnhaus eher selten der Fall sein wird, in Nebengebäuden schon).
Zuletzt geändert von uli74 am Samstag 26. Januar 2019, 17:46, insgesamt 3-mal geändert.
Gruss

Uli

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#8

Beitrag von Hafenbrauer » Samstag 26. Januar 2019, 17:43

Hallo zusammen

Hier kühlt jemand den Grainfather Conical nach so einem System. Einfach und preiswert. Wenn ich demnächst einen GF-C habe werde ich es wohl genauso machen
https://m.youtube.com/watch?v=d3LbvBx2z0I

Grüße
Mathias

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#9

Beitrag von olibaer » Samstag 26. Januar 2019, 17:47

§11 hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 16:30
olibaer hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 16:02
Hallo Jan,
§11 hat geschrieben:
Samstag 26. Januar 2019, 14:34
Gebrauchte, kleine Gefriertruhen/-Schränke sind relativ billig. Meine Idee, einen großen Kanister/ Eimer in die Gefriere und dann mit einer Pumpe im Kreislauf durch die Kühlspirale. Die Frage ist welches Medium? Sole, Glykol, Ethanolmischung,...
"Hängt" Kühlspirale nur zur Gärkontrolle und ggf. für coldcrashes im Jungbier, oder auch mal zur Rückkühlung auf Anstelltemperatur in heißer Würze ?

Möchtest du tatsächlich "Kälte" in Kühlmittel speichern können(threadtitel), oder gehts primär nur darum, dass "Kühlmittel" zwischen 0 und -3°C nicht einfriert, nicht korrosiv wirkt und über "Zeitachse" nicht versifft ?

Den klassischen "Eiwasserspeicher" habe ich klar im Kopf, aber ich denke nicht, dass es das ist, was du wirklich vor hast.
Es geht um das Kuehlen auf Anstelltemperatur. Hier ist das Wasser im Sommer oft nicht kalt genug fuer ug. Mein derzeitiger Aufbau ist folgender. Ich hab eine Kuehlspirale vor der ein 2/3 Wege Ventil haengt. Zu beginn kommt das Wasser aus der Leitung, dann, wenn die Leitungswasser Temperatur nicht reicht, schalte ich auf den "Eiskreislauf", der aus einem Eimer mit Eiswuerfel und Wasser besteht. Mir ist klar das dieses System auf Grund des Phasenuebergangs fest/ fluessig effektiver ist als ein reiner Sole/ Eiswasserkreislauf. Aber eben auch mehr Bastelei am Brautag.

Meine Idee ist nach wie vor den 2/3 Wege Hahn zu nutzen, aber eben einen grossen Tank in einem Geschfrierschrank/ Truhe hinter meiner Brauerei zu stellen. Hier wuerde ich das Wasser vor dem Brautag "auf Temperatur" bringen und dann eben damit auf Anstelltemperatur kuehlen. Rein theoretisch schafft eine Gefriere um die -18C. Logischerweise ist dann aber bei reinem Wasser nichts mehr mit pumpen. Sole kann bis etwa -21C gekuehlt warden, muss dazu aber gesaettigt sein und ist halt relative korrosiv. Niedrigere Konzentrationen wuerden auch gehen, es sollte sich dann, analog zu Meereis, ein Slush ergeben, weil Wasser ausfriert und im verbleibenden fluessigen Medium die Salzkonzentration ansteigt. Aber eben korrosiv und um Slush pumpen zu koennen muesste ich ein Ruehrwerk im Tank haben um die Eispartikel klein zu halten, das wird zu complex.

Andere Idee waere ein sekundaer Kreislaus mit Glycol, der in einer "Eisbank" im Gefrierer liegt. Waere auf Grund des Phasenuebergangs effektiver.

Meine Frage waere ob jemand schon mit solchen Loesungen Erfahrung hat?

Nein, solche eine Lösung hatte ich nie, hab sie aber auch nie angestrengt.
Klassisch gehts doch bei der Abkühlung von ug-Würze auf Anstelltemperatur immer um die letzten 15-20°C.

Den ersten Kühlschritt machen wir klassisch mit Stadtwasser, z.B. auf 25°C Würzetemperatur, den nächsten mit anderen Mittlen.

Meiner Meinung nach tuts dazu eine genügend grosse und ausgediente Gefriertruhe mit dünner Teichfolie ausgekleidet als "Eiswasserspeicher", ein Inkbird zur Temperatursteuerung des Eiswassers zwischen -1 und +1 und eine Chinapumpe, die zum einen das Gefüge in der Truhe durch Umpumpen in Bewegung hält und zum anderen, den Kühler-Einlauf bedient(2/3 Wege Ventil).

So aufgegleist hättest du "Kühlwasser" mit ~ 0°C zur Verfügung und könntest dir das Gedankengut rund um die -18°C sparen, auch wenns etwas länger in der Abkühlung dauert und mehr "Speicher" mit 0°C zur Verfügung stehen müsste.

Hmm, zumindest würde ich mir in den ersten Würfen keine Gedanken darüber machen wollen, wie ich -18°C kalte "Sole" unter Kontrolle halte. Für unsere Zwecke reichen doch für alle Belange eine Vorlauftemperatur von max -2°C aus - das geht auch mit Bordmitteln, ggf. mit ein wenig Ethanol als Zusatz, wenn stetige Bewegung im Speicher ausbleibt.
Überhaupt muss das ganze "Material" mit -18°C erst einmal umgehen können:
-> Pumpen, -> Schläuche, -> Adapter, ...

Positiver Begleiteffekt:
Am Ende der untergärigen Gärung, wenn kaum noch "Wärme" ensteht, gestaltet sich die Regelung schwierig, wenn -18°C kaltes Kühmittel in den Kühler einläuft, für den Fall, dass ich identisches "Kühlmittel" für Beides verwenden möchte(Würze/Bier). Hier verkommt schon die Einstellung der Hysterese zur Lebensaufgabe ;-)

Meine Sicht auf die Dinge.
Zuletzt geändert von olibaer am Samstag 26. Januar 2019, 18:26, insgesamt 1-mal geändert.
Gruss
Oli
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#10

Beitrag von uli74 » Samstag 26. Januar 2019, 17:52

Könnte man die Umwälzpumpe nicht "pulsen" wenn man in die Nähe der gewünschten Temperatur kommt?
Gruss

Uli

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#11

Beitrag von §11 » Samstag 26. Januar 2019, 18:06

Positiver Begleiteffekt:
Am Ende der untergärigen Gärung, wenn kaum noch "Wärme" ensteht, gestaltet sich die Regelung schwierig, wenn -18°C kaltes Kühmittel in den Kühler einläuft, für den Fall, dass ich identisches "Kühlmittel" für Beides verwenden möchte(Würze/Bier). Hier verkommt schon die Einstellung der Hysterese zur Lebensaufgabe ;-)
Sehr guter Punkt, zumal vernünftige mantelgekühlte Tanks eh auf der Wunschliste stehen.

Manchmal denkt man halt nicht weit genug :Ahh

Also noch einen Inkbird. Hätte ja auch den Nebeneffekt das ich einen Lagerkeller mit -2C hätte :Grübel

Und schon wieder was gebracht solche „Probleme“ hier zu diskutieren.

Schöne Grüße

Jan
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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#12

Beitrag von Isegrimm » Sonntag 27. Januar 2019, 13:10

Hallo, ein Brauer in der Nähe (Zoigl) hat seine Gärkühlung ähnlich realisiert. Als Kühler für das Kühlmedium (Wasser) kommt bei ihm ein klassischer Milchkühler zum Einsatz. Dieser kühlt Wasser in einem 200 Liter Milchtank. Die Zirkulation (durch die Kühlschlangen) übernimmt bei Bedarf eine Heizungspumpe.
Grüße Wolfgang

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#13

Beitrag von glassart » Sonntag 27. Januar 2019, 20:17

Hi Jan,

ich habe es relativ einfach gelöst indem ich einen Biernasskühler anstatt nur mit Wasser mit ca. 20% zusätzlich Glykol befüllte habe. Aus diesem
Tank gehe ich dann mit einer kleinen Chinapumpe direkt in den ZKG-Kühlkreislauf -geregelt von einem Arduino.
Funktioniert sehr gut und ich kann extrem linear bei UG zBsp. auf 8° regeln > wobei ich es erst noch intensiver "erforschen" möchte und schauen wie weit ich dadurch mit dem Nassskühler (zusätzlich mit Aramaflex isoliert) herunter komme.Mit isolierten Schläuchen sollte ein clod crash kein Problem sein bei meinen 50-70 L.

lg Herbert :Drink

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Re: „Eiswasser“/ Sole Speicher

#14

Beitrag von Bierokrat » Sonntag 27. Januar 2019, 22:40

Zwei technische Dinge:

Beim Betrieb mit einem 2/3 Wegeventil zum umschalten zwischen Stadtwasser und Wasser/Glykolgemisch wirst du immer das eine Medium ins andere kriegen. Außer du lässt die Kühlspirale leer laufen.
Verwässerst also dein Kühlmedium.
Das zweite wäre, dass Glykol selbst sehr korrosiv wirkt. Die üblichen Kühlmittelkreislaufflüssigkeiten haben Additive enthalten, die Korrosionsschutz für diverse Materialien enthalten. Darauf achten.
Prost!

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