Verdunstung beim offenen Abkühlen?

Hier kommt alles rein, was woanders keinen Platz hat.
Antworten
Guido
Posting Junior
Posting Junior
Beiträge: 23
Registriert: Freitag 7. Oktober 2016, 09:48

Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#1

Beitrag von Guido »

Hallo,

hat jemand eine einfache Formel oder einen Richtwert, welche Menge Wasser beim offenen Abkühlen der Würze verdunstet?

Hintergrund: Mir hat jemand für die Abkühlung in einem Kühlschiff einen Wert von 5 hl (bei einer Gesamtmenge von ca. 35 hl) genannt. Mir erscheint das ziemlich viel.

Gruß,
Guido
Benutzeravatar
Kurt
Posting Freak
Posting Freak
Beiträge: 4363
Registriert: Dienstag 2. September 2003, 18:36
Wohnort: Ulm

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#2

Beitrag von Kurt »

0.2 Grad Plato würde ich mal aus der Hüfte schießen. Hängt natürlich noch von der Kesselform etc. ab.
Guido
Posting Junior
Posting Junior
Beiträge: 23
Registriert: Freitag 7. Oktober 2016, 09:48

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#3

Beitrag von Guido »

Kurt hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 11:24 0.2 Grad Plato würde ich mal aus der Hüfte schießen. Hängt natürlich noch von der Kesselform etc. ab.
Danke!
Mailänder
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 391
Registriert: Donnerstag 19. Oktober 2017, 17:49

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#4

Beitrag von Mailänder »

Bei einem Kühlschiff verdampft in der Regel zwischen 10% und 12%. 5 hectos zu 35h Ausschlagmenge entspricht 14% was ich auch für überschätzt halte aber nicht so übermäßig wie man sich vielleicht vorstellen könnte.
Benutzeravatar
Alien_TM
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 436
Registriert: Montag 11. Januar 2016, 14:50

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#5

Beitrag von Alien_TM »

im örtlichen Kommunbrauhaus mit offenem Kühlschiff sinds etwa 9hl.... von etwa 52hl auf 43hl runter

....Alex
Benutzeravatar
Bierjunge
Posting Freak
Posting Freak
Beiträge: 3452
Registriert: Mittwoch 28. Oktober 2009, 15:54

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#6

Beitrag von Bierjunge »

Alien_TM hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 12:30 im örtlichen Kommunbrauhaus mit offenem Kühlschiff sinds etwa 9hl.... von etwa 52hl auf 43hl runter
Sind diese Zahlen gesichert(?), das wären ja um die 20%, was mir unmöglich viel vorkommt.
Ich habe mal überschlagen, mit der Verdampfungswärme und der Wärmekapazität von Wasser:
Irgendwo muss die Energie zur Verdampfung der 9 hl herkommen, nämlich aus der Abkühlung der Würze. Dazu musste sich die Würze aber um mehr als 100 K abgekühlt haben -> wohl kaum.

Moritz
Benutzeravatar
Alien_TM
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 436
Registriert: Montag 11. Januar 2016, 14:50

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#7

Beitrag von Alien_TM »

Bierjunge hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 12:57 Sind diese Zahlen gesichert(?), das wären ja um die 20%, was mir unmöglich viel vorkommt.
Ich habe mal überschlagen, mit der Verdampfungswärme und der Wärmekapazität von Wasser:
Laut Aussage ja. Habs auch mal überschlagen. Ich komm auf etwa 780L mögliche Verdunstung. (bei nem Delta von etwa 85°K).

Ich gehe davon aus, das die "fehlenden" 120L im abgeseihten Hopfen und im abgesetzten Trub im Kühlschiff zu finden sind. Nachfrage läuft.

*Edit* in den 43HL Bierwürze sind etwa 500kg Zucker enthalten. Wenn ich das mit der spez. Wärmekapazität von Saccarose (1242 J/K*kg) hochrechne, komm ich auf zusätzliche 650kJ *Edit2* x 85Kelvin ~450MJ an Wärme die abgeführt wird/werden muss.

...Alex
Mailänder
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 391
Registriert: Donnerstag 19. Oktober 2017, 17:49

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#8

Beitrag von Mailänder »

Alien_TM hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 13:47
*Edit* in den 43HL Bierwürze sind etwa 500kg Zucker enthalten. Wenn ich das mit der spez. Wärmekapazität von Saccarose (1242 J/K*kg) hochrechne, komm ich auf zusätzliche 650kJ *Edit2* x 85Kelvin ~450MJ an Wärme die abgeführt wird/werden muss.
Dafür hast du aber weniger als 43hl Wasser was eine höhere Wärmekapazität als Zucker hat (4183 J/K*kg).
Spaßhalber rechnen wir das genau für eine 12°P Würze.

Dichte(12°P) = 1,04837
Gesamtmasse(4300l@12°P) = 4508kg
Masse(Zucker) = 540kg
Masse(Wasser) = 3968kg
Gesamte Wäremekapazität(4300l@12°P) = (540*1242)+(3968*4183) = 172688824 J/K
Spezifische Wäremekapazitätvol = 16598144/4300 = 4016 J/K*l

Der Wärmeverbrauch um 43hl von sagen wir 98°C auf 30*C abzukühlen würde betragen:

DeltaT = 98-30 = 68K
Wärmeverbrauch = 68°4016°4300 = 1174278400 J
Verdampfung = 1174278400/2257000 = 520 l
Verdampfungsrate = 5,2/43*100 = 12,1%

Dass setzt Verluste=0 voraus, in Wirklichkeit kühlt die Würze auch durch Strahlung und Wärmeleitung ab, dadurch verringert sich die Verdampfungsrate etwa.
Benutzeravatar
Alien_TM
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 436
Registriert: Montag 11. Januar 2016, 14:50

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#9

Beitrag von Alien_TM »

Mailänder hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 15:22
Dafür hast du aber weniger als 43hl Wasser was eine höhere Wärmekapazität als Zucker hat (4183 J/K*kg).
Spaßhalber rechnen wir das genau für eine 12°P Würze.
in den 5300L bei 98° sind die 540kg Zucker gelöst.

Gesamtmasse (5200L bei 98°C) 5200L *0,96 = 4992kg
Masse(Zucker) = 540kg
Masse(Wasser) = 4452

Gesamte Wäremekapazität(5200l@98°C) = (540*1242)+(4452*4183) = 19293396 J/K

DeltaT wäre in meinem Fall (98-15 )= 83K

oder?

...Alex
Mailänder
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 391
Registriert: Donnerstag 19. Oktober 2017, 17:49

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#10

Beitrag von Mailänder »

Habe aus Versehen die 43hl als Ausgangswert genommen, ist aber grundsätzlich egal da die Verdunstung prozentual gleich bleibt. Trotzdem die neue Berechnung:

Dichte(12°P) = 1,04837
Gesamtmasse(5300l@12°P) = 5566kg
Masse(Zucker) = 666kg
Masse(Wasser) = 4900kg
Gesamte Wäremekapazität(5300l@12°P) = (666*1242)+(4900*4183) = 21323872 J/K
Spezifische Wäremekapazitätvol = 21323872/5300 = 4023 J/K*l
DeltaT = 98-15 = 83K
Wärmeverbrauch = 83°4023°5300 = 1769717700
Verdampfung = 1769717700/2257000 = 784l
Verdampfungsrate = 7,84/53*100 = 14.8%

Von 30°C auf 15°C hast du eine weitere Verdampfung von etwa 2.7%, wobei normalerweise ab 30°C umgeschlaucht und im Tank gekühlt wird falls technisch möglich, wenn ein PWT vorhanden ist sogar ab 40°C.
Benutzeravatar
Alien_TM
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 436
Registriert: Montag 11. Januar 2016, 14:50

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#11

Beitrag von Alien_TM »

Mailänder hat geschrieben: Dienstag 30. Oktober 2018, 17:12
Verdampfung = 1769717700/2257000 = 784l
Verdampfungsrate = 7,84/53*100 = 14.8%
Das is das, was ich auch in etwa rausgekriegt hab.

Laut Auskunft des Braumeisters "Jo, im Trubsack sind immer so um die 100Liter drin" + der berechneten Verdampfungsmenge kommt das dann doch hin.

Hier ein Beispiel von Dez. 2016

https://www.amazon.de/clouddrive/share/ ... tKyNxV7wBk
Es wird zumindest in den kälteren Monaten immer versucht soweit wie möglich auf UG Anstelltemperatur zu kühlen.
In den wärmeren Monaten wird zus. mit der Edelstahlkühlschlange (Brauchwasser) gekühlt.

...Alex
Mailänder
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 391
Registriert: Donnerstag 19. Oktober 2017, 17:49

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#12

Beitrag von Mailänder »

Wasser sparen ist sicherlich nie verkehrt. Bei so niedrigen Temperaturen spielt aber die Verdampfung eine eher untergeordnete Rolle bzw. die verläuft so langsam dass die Abkühlung meistens durch Wärmeleitung und Konvektion erfolgt, die berechnete Werte erreicht man in der Wirklichkeit kaum.
Guido
Posting Junior
Posting Junior
Beiträge: 23
Registriert: Freitag 7. Oktober 2016, 09:48

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#13

Beitrag von Guido »

Ihr seid super! Danke für die sehr fundierten Antworten!

Ich bin überrascht, dass es tatsächlich soviel Schwand beim Abkühlen im Kühlschiff gibt, hätte ich nicht gedacht.

Gruß,
Guido
Mailänder
Posting Senior
Posting Senior
Beiträge: 391
Registriert: Donnerstag 19. Oktober 2017, 17:49

Re: Verdunstung beim offenen Abkühlen?

#14

Beitrag von Mailänder »

Mit dem Kühlschiff werdet ihr sicherlich auch kein Problem mit DMS haben. :thumbup
Antworten