Erfahrungen mit dem Dampfkondensator von crafthardware.de

[gyps]

Hallo zusammen,

wie an anderer Stelle beschrieben hatte ich ja bei den Unwettern
diesen Frühsommer Wasser im Braukeller und danach Feuchtigkeitsprobleme
und Schimmel. Nachdem ich den Keller saniert und gründlich mit
Chlorbleiche behandelt habe möchte ich in Zukunft versuchen den
Feuchtigkeitseintrag im Keller zu reduzieren. Hierzu habe ich mir den
Danmpfkondensator von crafthardware.de zugelegt. Nach kurzer
E-Mail-Korrespondenz mit Douglas war klar was ich brauche und alles
wurde bestellt. Der Support von/durch Douglas was hervorragend.
Auch die Qualität des Dampfkondensators ist wirklich
super. Alles per Tri-Clamp verbunden, super zu reinigen. Solide
ausgeführt (vielleicht schon fast zu solide;-)

Zum Betrieb: Bei geschlossenem Deckel kann man problemlos wallend
kochen, wobei allerdings manchmal etwas Dampf aus dem Deckel
pfeift. Hier wäre es sicher gut/besser, wenn der Deckel dicht(er)
verschlossen wäre. Ein weiteres Problem stellt sich mir bei der Verwendung
eines Hop-Spiders. Da ich gerne mit Doldenhopfen arbeite, nutze ich
einen Hop-Spider. Dieser hängt am Rand, den der Deckel ja dicht
verschließen soll. Ich habe den Haltebügel des Hop-Spiders etwas
umgebogen, so dass nun der Deckel auch bei eingehängtem Spider fast
dicht schließt. Beim ersten Versuch war der Deckel nicht dicht und da
ist es übergeschäumt. Beim zweiten Versuch hat aber schon alles deutlich
besser funktioniert.

Zu Thema Überschäumen: Bei der ersten Verwendung (mit Hop-Spider) ist
viel Sud hinter die Kessel-Isolierung gelaufen. Das ist natürlich
extrem verklebt und war schwierig wieder ab und sauber zu
bekommen. Auch wenn es nicht überkocht ist das ein kleines Problem,
weil immer mal wieder etwas Dampf/Sud unter dem Deckel entweicht.

Zusammenfassend war das ganze aber eine sehr gute Investition. Ich
muss nur noch nach einer besseren Lösung für den Hop-Spider suchen und
ggf. schauen, ob man den Deckel nicht etwas dichter bekommt.

Viele Grüße,
Alex

[gyps]

Eine Sache ist mir noch eingefallen. Um festzustellen, wie wallend es kocht, muss man den Deckel anheben. Dabei besteht die Gefahr, dass es plötzlich überkocht (ist mir beim ersten mal passiert). Ein Guckloch wäre dafür sehr hilfreich. Ich glaube, das habe ich irgendwo einmal gesehen.

[AlexB.]

Eine Art "Guckloch" hättest Du beim Douglas gleich mit ordern können, nämlichen das hier für die Hopfengabe: https://www.crafthardware.de/produkt/ho ... -oeffnung/

Ich habe den Dampfkondensator auch im Einsatz, auch mit der verlinkten Hopfenöffnung, die ist ganz praktisch, zum Gucken und eben für den Hopfen. Beim 10gal SS Brewtech Kessel schließt der Deckel so gut ab, dass ich da keinen Dampf entweichen sehe. Man kann auch geschätzt 25% weniger Leistung einstellen als ohne Deckel.

[thosch]

Hi.

Ich habe auch den Dampfkondensator mit der großen Düse (45l/h) von Crafthardware. Ich verwende den Kondensator mit einem 10gal Ss Brewtech Topf. Die Leistung der Hendi habe ich auf ca. 1600W bei 36l im Topf. Meine Verdampfung liegt bei etwa 6%, was mir durchaus etwas wenig erscheint.

Wie hoch ist eure Leistung und Verdampfung?

Grüße
Thorsten

[JackFrost]

Leistung und Verdampfte Masse hängen direkt zusammen.
Pro kW eingebrachte Leistung , Leistung der Platte abzüglich Verluste durch die Wand, verdampfen 1,59 kg /h.
Bei dem Topf kannst du etwa 450 W Verlust rechnen wenn er nicht isoliert ist und ca. 100 W wenn er isoliert ist.

Ich fahre bei 28 l mit 2,4 kW und komme auf 3,6 kg/h

Gruß JackFrost

[thosch]

Hi.

Danke für deine Erklärung. Sind deine Werte mit Deckel/Dampfkondensator? Das ist bestimmt ein Unterschied.

Das Problem ist natürlich bei 36l im 10gal Topf der Kopfraum. Bei 1600W kocht es mit Deckel/Dampfkondensator wallend. Bei 1700W kocht es halt bei 36l über. Wird wohl Zeit für einen 15gal Topf.

Grüße
Thorsten

[JackFrost]

Hi.

Danke für deine Erklärung. Sind deine Werte mit Deckel/Dampfkondensator? Das ist bestimmt ein Unterschied.

Das Problem ist natürlich bei 36l im 10gal Topf der Kopfraum. Bei 1600W kocht es mit Deckel/Dampfkondensator wallend. Bei 1700W kocht es halt bei 36l über. Wird wohl Zeit für einen 15gal Topf.

Grüße
Thorsten

Die Verdampfungsenthalpie von Wasser ist von der Temperatur abhängig. Um den Siedepunkt von Wasser bei 1013,25 mbar beträgt die Verdampfungsenthalpie 2257 kJ/kg. Bei 98 °C wären es dann 2261 kJ/kg. Aber da man den realen Verlust durch die Wand nicht kennt, kann man getrost mit 2257 kJ/kg rechnen, auch wenn man nicht auf Meereshöhe ist.

So lange kein Wasser kondensiert und wieder zurück tropft sind es 1,59 kg/h je kW effektive eingebrachter Leistung.

Gruß JackFrost

[gyps]

Hi.

Danke für deine Erklärung. Sind deine Werte mit Deckel/Dampfkondensator? Das ist bestimmt ein Unterschied.

Das Problem ist natürlich bei 36l im 10gal Topf der Kopfraum. Bei 1600W kocht es mit Deckel/Dampfkondensator wallend. Bei 1700W kocht es halt bei 36l über. Wird wohl Zeit für einen 15gal Topf.

Grüße
Thorsten

Exakt meine Erfahrung mit gleichem Setup. Habe am Samstag gebraut und optimal war es kurz auf 1700 und dann auf 1600 zurück zu gehen. Allerdings habe ich es auch nicht drauf ankommen lassen.

[gyps]

Hi.

Danke für deine Erklärung. Sind deine Werte mit Deckel/Dampfkondensator? Das ist bestimmt ein Unterschied.

Das Problem ist natürlich bei 36l im 10gal Topf der Kopfraum. Bei 1600W kocht es mit Deckel/Dampfkondensator wallend. Bei 1700W kocht es halt bei 36l über. Wird wohl Zeit für einen 15gal Topf.

Grüße
Thorsten

Die Verdampfungsenthalpie von Wasser ist von der Temperatur abhängig. Um den Siedepunkt von Wasser bei 1013,25 mbar beträgt die Verdampfungsenthalpie 2257 kJ/kg. Bei 98 °C wären es dann 2261 kJ/kg. Aber da man den realen Verlust durch die Wand nicht kennt, kann man getrost mit 2257 kJ/kg rechnen, auch wenn man nicht auf Meereshöhe ist.

So lange kein Wasser kondensiert und wieder zurück tropft sind es 1,59 kg/h je kW effektive eingebrachter Leistung.

Gruß JackFrost

Das klingt sls ob sich in der Theorie die Verdampfungsrate nich ändern sollte, allerdings gibt Douglas selbst auf seiner Web Seite an, dass diese sich um 25% reduziert. Wie passt das zusammen?

[San]

Die Verdampfungsrate ändert sich, wenn man alle anderen Wärmeverluste ausklammert, proportional zur Heizleistung.

Wärmeverlust gibt es nach außen über die Topfwand (effektiv verringert durch Wärmedämmung), die Deckelwand (analog), oder eben über den Dampf, der den Kessel verlässt.

Douglas stellt zwei Konfigurationen vor:
Einmal Kochen ohne DK und ohne Deckel mit hoher Leistung (100%). Dann noch Kochen mit DK und aufgelegtem Deckel mit verringerter Leistung (45-65%, je nach Topf).
Wärmeabgabe durch die Topfwand und den Deckel (wenn er denn aufgelegt ist) lassen wir mal außen vor. Ist zwar eine grobe Vereinfachung, aber zulässig um das qualitative Ergebnis zu erklären.

Im ersten Fall (kein Deckel, kein DK) kann viel Energie durch den Dampf einfach nach oben aus dem Kessel entweichen. Überkochen ist unkritisch, da der Deckel weggelassen wird und sich daher keine reine Dampfatmosphäre im freien Kesselraum befindet.
Im zweiten Fall (Deckel und DK) würde der Sud überkochen, sodass die Leistung verringert werden muss. Theoretisch müsste sich dann proportional die Verdampfungsrate verringern. Das ist nicht ganz der Fall, da durch den aufgelegten Deckel ein Hitzestau entsteht. Daher hat man trotz ca 45% verringerter Heizleistung nur 25% verringerte Verdampfung

[JackFrost]

Theoretisch müsste sich dann proportional die Verdampfungsrate verringern. Das ist nicht ganz der Fall, da durch den aufgelegten Deckel ein Hitzestau entsteht. Daher hat man trotz ca 45% verringerter Heizleistung nur 25% verringerte Verdampfung

Die mathematische Herleitung warum hier die Verdampfungsenthalpie plötzlich niedriger ist würde mich interessieren. Es muss sich ja einer der Therme signifikant ändern ΔHv = ΔU + p·ΔV.
Du willst damit sagen das du mit 1,6 kW so viel Dampf wie mit 2,4 kW erzeugst. Das wäre eine Verdampfungsenthalpie von 1503kJ/kg. Dies wäre die Verdampfungsenthalpie bei 285 °C.
Der dann beim Kondensieren wiederum 2,4 kW Kondensationsenergie abgibt ? Das passt thermodynamisch nicht zusammen. Wenn der Dampf nach dem Hitzestau nur noch 1,6 kW "enthält" dann müsste 1/3 des Dampfes sofort kondensieren, da du ja nur 1,6 kW reingesteckt hast.
Selbst wenn unter dem Deckel keine Verschiebungsarbeit geleistet werden muss sind es noch 2088 kJ/kg für die Abtrennarbeit der Dipole. Und der Abstand der Dipole ist Temperaturabhängig, aber der Hitzestau vergrößert den Abstand der Dipole nicht derart, das hier exorbitant mehr Verdampft wird.

Das kann ich nicht glaube. Ich würde eher vermuten, das die Verdampfung auf 25% des Niveaus ohne Deckel kommen. Und die 1,6 kW bei 38l braucht man da man hier sonst überkocht. Ohne Deckel wäre das Element bei 2,1 kW während des wallend kochens

Wenn du da Literatur hast schick mir bitte einen Link oder ähnliches. Das thermodynamische Verhalten hier würde mich dann doch sehr interessieren.

Gruß JackFrost

[San]

Hallo,

Eine Änderung der Verdampungsenthalpie sehe ich nicht, diese ist konstant bei den von dir bereits genannten 2260 kJ/kg.
Ich habe mich falsch ausgedrückt: Hitzestau sollte bedeuten, dass die Wärmeverluste verringert sind im Vergleich zum Kochen mit ohne Deckel.

Vorab: Es gibt eine Reihe an Unsicherheiten die reinspielen:

• Wie genau hat Douglas gemessen? Er gibt 25% geringere Verdampfung an, bei einer Spanne der reduzierten Leistung von 45-65%. Das legt nahe, dass die 25% sehr grob zu verstehen sind
• Die Verdampfung wird vermutlich durch eine Volumenmessung bestimmt, die wiederum von Temperatur und vor Allem der Ablesegenauigkeit beeinflusst ist
• Wie genau wurde die verringerte Heizleistung gemessen? Bei Induktionsplatten sind 15% Abweichung vom Sollwert keine Seltenheit. Zu den Heizstäben und der verwendeten Steuerung gibt es keine Angabe.
• Waren die Töpfe in seinen Versuchen gedämmt oder nicht? Eher nicht, s.u.
• Welcher Wärmeverlust ist mit/ohne Dämmung zu erwarten? Jacks Daten (450W mit Dämmung, 100W ohne (bei welcher Topfgröße?)) unterscheiden sich da von Douglas' Messdaten (https://www.crafthardware.de/blog/brauk ... solierung/), der "nur" eine Halbierung des Verlustes mit Dämmung misst, aber das hängt natürlich auch von der Art der Dämmung (usw) ab.
• Wie gut sind die Daten der Dämmung auf das Kochen zu übertragen? Diese wurden (von Douglas) bei ruhendem Inhalt ermittelt, wohingegen beim Kochen auf der Kesselinnenseite Wärmeübergang durch Kondensation (statt Leitung/Konvektion in der Gasphase) geschieht. Das heißt auch, dass die Füllhöhe des Topfes eine wesentliche Rolle spielt, da Leitung/Konvektion nochmal stark vom Medium abhängt.

In Summe sind die Unsicherheiten so groß, dass man sich auf dünnes Eis begibt, sobald man irgendwas in Zahlen auszudrücken versucht.


Jetzt nochmal, dazu habe ich eine bessere Datengrundlage gefunden:
In Douglas' Beitrag https://www.crafthardware.de/blog/braut ... ndensator/ spricht er von 70% verringerter Heizleistung
beim 3,2kW-Element und einer verringerten Verdampfung von 3.3 l/h statt 4.5l/h (eigentlich schreibt er l/min, aber da ist wohl l/h gemeint). Die Töpfe sind nicht gedämmt.

Rechnet man von der Verdampfungsrate auf die Heizleistung zurück, kommt man auf 2 bzw 2,8 kW, damit also 200-400 W anderweitige Verluste.
1-3.3/4.5 = 27%, hier haben wir also die (ca.) 25% verringerte Abdampfung, die sich aus ca. 30% verringerter Heizleistung quasi unmittelbar ergeben.

Bleibt die Frage, warum der Wärmeverlust zwischen 2 und 2,8kW so stark steigt (rechnerisch 200 auf 400W).
Zum einen kann es sein, aufgrund der oben genannten Unsicherheiten, dass das allein durch Messungenauigkeiten zu erklären ist.
Andererseits wäre es möglich, dass der eventuell erhöhte Wärmeverlust oben im Kessel durch verringerten Wärmeverlust über die Kesselwandung in Flüssigkeitskontakt (Konvektion abhängig von der Kochintensität) überkompensiert wird.
Prüfen kann man das mit den vorliegenden Daten nicht.

Zusammenfassend kann man nur sagen, dass die reduzierte Kochleistung zu reduzierter Verdampfung führt. Dass das nicht exakt proportional geschieht ist wegen der anderen Wärmeverluste logisch. Warum der Unterschied aber so hoch sein soll (nur 25% Verdampungsunterschied bei 45% Heizleistungsunterschied) ist für mich nur durch Messungenauigkeit bzw dünne Datenbasis zu erklären.

VG San