Topic: Warmteproductie in Watt/liter bier tijdens hoofdvergisting?

[Derrick]

Mijn plan is om een eigen koelsysteem te bouwen om de temperatuur bij de vergisting te beïnvloeden. Het idee tot dusver is om buizen als een spiraal om tanks heen te wikkelen, deze te voorzien van koelvloeistof en de boel vervolgens te isoleren met piepschuim of pur.

Mijn plan is om te gaan voor hooggistende biersoorten bij temperaturen rondom 18 tot 21 graden Celsius en tanks te koelen van 200L met een volume van ongeveer 150L bier.

Mijn vraag is:
Hoeveel warmte in Joule/seconde (Watt) wordt geproduceerd door 150 L en hooggistende gist in zijn meest actieve fase? Als de waarde kan worden gegeven in watt/liter, dan is dat al helemaal makkelijk door rekenen voor toekomstige schattingen. 
 
Bedankt alvast!

[hansHalberstadt]

Ik meen dat hierover al meerdere discussies zijn geweest op het forum, zie bv
http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,13610.msg212834.html#msg212834

[hansHalberstadt]

Mijn vraag is:
Hoeveel warmte in Joule/seconde (Watt) wordt geproduceerd door 150L en hooggistende gist in zijn meest actieve fase? Als de waarde kan worden gegeven in watt/liter, dan is dat al helemaal makkelijk door rekenen voor toekomstige schattingen. 
 
Bedankt alvast!!

Ik denk dat je het uit kunt rekenen in watt per liter per deltaSG/uur uitgaande van die 180kj warmte voor elke 180 g suiker die je omzet. Herstel 84 kJ per 180 g=467 kJ/kg omgezette suiker

[Henielma]

Tijdens de vergistingspiek is het naar mijn ervaring ongeveer 1 Watt per liter gistend wort wat aan warmte geproduceerd wordt.

[seed7]

http://www.mbaa.com/districts/NorthernCalifornia/Documents/2014%20Joint%20Technical%20Conference/3-3%20F%20Scheer%20Thermodynamics%20for%20Brewers.pdf

http://amchiller.com/size-brewery-chiller/
nu alleen nog maar alles naar SI,

ingo

[RuudB]

Hoe wil je de koelvloeistof gaan koelen

[Derrick]

Ik meen dat hierover al meerdere discussies zijn geweest op het forum, zie bv
http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,13610.msg212834.html#msg212834

Dankjewel Hans! Mooi gesprek gehad zie ik

http://www.mbaa.com/districts/NorthernCalifornia/Documents/2014%20Joint%20Technical%20Conference/3-3%20F%20Scheer%20Thermodynamics%20for%20Brewers.pdf

http://amchiller.com/size-brewery-chiller/
nu alleen nog maar alles naar SI,

ingo

Erg goede PDF, Ingo. Prettig dat ze hier wel met SI werken, dat scheelt veel werk.

Hoe wil je de koelvloeistof gaan koelen

Ik zit te denken aan een lading koelvloeistof (misschien zelfs gewoon demiwater (afhankelijk van een gewenste temperatuurverschil)) in een vrieskist. Met een externe sensor meet ik de temperatuur van de vloeistof en laat ik de vrieskist aan en uit springen om het op temperatuur te houden. De vrieskist isoleert de boel prima, dus ik denk hier een acceptabele hoeveelheid elektrische energie te verbruiken.

Tijdens de vergistingspiek is het naar mijn ervaring ongeveer 1 Watt per liter gistend wort wat aan warmte geproduceerd wordt.

Top, ik denk dat ik hiermee even aan het werk ga. Als ik heftige afwijkingen hiervan ondervind, dan gebruik Ingo's PDF als naslagwerk. Bedankt heren!!
Henielma, je hebt trouwens wel een opstelling gebouwd waar ik enorm jaloers van wordt  (ik heb even op je link geklikt onder je naam).

[Henielma]

Henielma, je hebt trouwens wel een opstelling gebouwd waar ik enorm jaloers van wordt  (ik heb even op je link geklikt onder je naam).

Dank je, voor het compliment. Er zijn best wel wat andere hobbybrouwers die hiermee (Tcontrol) ook hun temperatuurcontrole tijdens de vergisting regelen.

[hansHalberstadt]

Als je uitgerekend hebt hoeveel Watt je produceert per liter per SG punt daling per uur dan kun je via Tcontrol ook simpel de curve van het geproduceerde vermogen laten zien.

[hansHalberstadt]

Toch maar even zelf uitgerekend.
Het blijkt dat de hoeveelheid omgezette suiker per SG punt daling (dus de energie die vrij komt per SG punt daling) vrijwel onafhankelijk is van het begin SG of huidig SG. Op basis van de gegevens van de link van EBC (587 kJ/kg omgezette suiker) kom ik dan op een vermogen van 3.35 Watt bij 1 SG punt daling per uur voor 10 liter wort.
Met bijgaande sheet kun je dus simpel voor elk brouwsel uitrekenen wat de momentane warmteproductie is als je de afname van het SG kunt volgen.

[hansHalberstadt]

Op basis van deze berekening eens uitgerekend hoeveel 1 van mijn bieren zou kunnen zijn opgewarmd tijdens de gisting (horizontale schaal is in dagen)

dus maar 0.7 șC als het vat geheel geisoleerd zou zijn.

Stel dat de gisting veel feller was geweest, dan was de totale energieproductie niet anders geweest, dus was het vat evenveel opgewarmd, maar dan in een kortere tijd, dus nog steeds 0.7 șC
 

[hansHalberstadt]

Oei klein foutje gemaakt. Opwarming per uur genomen ipv per dag, scheelt een factor 24.

Nu zou de opwarming bij geisoleerd vat ca 16 șC zijn. Dus gaat het erom hoe goed je vat gekoeld wordt. Ik zal eens een afkoelcurve maken van mijn 50 liter plastic vat: vullen met water en dan temperatuurverloop meten tov omgeving, daaruit kun je het natuurlijke koelvermogen berekenen en dus hoeveel de temperatuur oploopt.
 

[hansHalberstadt]

Ben nu bezig met de afkoelcurve van mijn plastic 50 liter vat. Eerste metingen laten zien dat de opwarming ca 0.2 șC/Watt bedraagt. (bepaald als volgt: afkoeling van 50 liter water van 25.6 șC naar 22.8 șC in 150 min met omgevingstemperatuur=11 șC levert 1.12 șC/uur= 1.12 x 4.2 J/g/șC x 50000/3600s=65.3 Watt bij 13 șC temperatuurverschil=5.05 Watt/ șC=>0.2 șC/Watt)
Met bovenstaande vermogensproductie kom ik dan op onderstaande temperatuurverhoging tov de omgeving. kan wel 7 șC zijn gedurende de 1e dag.
Ik ga nog een keer hetzelfde doen met mijn RVS gistingsvat, verwacht daar lagere opwarming. 

Heeft dus zeker nut om een plastic vat te koelen tijdens de vergistingspiek.

[hansHalberstadt]

Vandaag het RVS 70 liter mennovat nagemeten met 50 liter water
31 șC->28 șC duur 200 min Tomg=11 șC, energie=4.2 x 50000*3 șC =1890kJ in 200 min x 60sec=157.5 watt bij Tverschil=29.5-11=18.5 șC levert 157.5 watt/18.5 șC=8.5 Watt/ șC=0.117 șC/watt   
28 șC->25 șC duur 225 min Tomg=11 șC, energie=4.2 x 50000*3=1890kJ in 225 min x 60sec=139.8watt bij Tverschil=26.5-11=15.5 șC levert 139.8 watt/15.5 șC=9.0 Watt/ șC=0.111 șC/watt   
25 șC -22 șC duur 300 min Tomg=11 șC, energie=4.2 x 50000*3=1890kJ in 300 min x 60sec=105 watt bij Tverschil=23.5-11=12.5 șC levert 105 watt/12.5 șC=8.4 Watt/ șC=0.119 șC/watt   

Gemiddeld ca 0.116 șC/watt. Bij piekvermogen van 30 Watt krijg je dan 3.5 șC opwarming. 
Dus RVS ketel heeft 3x betere warmte uitwisseling tov plastic vat, maar nog steeds ca 3.5 șC opwarming tijdens de gistingspiek. 

[hansHalberstadt]

Vandaag ook gemeten aan hetzelfde vat, maar dan met een ventilator erop gericht. Verder het volume water beter gemeten, was 46.6 liter ipv 50 en een foutje uit voorgaande berekeningen gehaald.

25 șC->22 șC duur 85 min Tomg=10.5 șC, energie=4.2 x 46600*3 șC =587.1 kJ in 85 min x 60sec=115 Watt bij Tverschil=23.5-10.5=13 șC levert 115 Watt/13 șC=8.84 Watt/ șC=0.11 șC/Watt

Berekeningen met vat zonder ventilator waren fout. Verbeterde versie:
31 șC->28 șC duur 200 min Tomg = 11 șC, energie = 4.2 x 46600*3 șC = 587 kJ in 200 min x 60 sec = 48.9 Watt bij Tverschil=29.5-11=1 8.5 șC levert 48.9 Watt/18.5 șC=2.64 Watt/ șC=0.38 șC/Watt   
28 șC->25 șC duur 225 min Tomg = 11 șC, energie = 4.2 x 46600*3=587 kJ in 225 min x 60 sec = 43.9 Watt bij Tverschil=26.5-11= 15.5 șC levert 2.78 Watt/ șC=0.36 șC/Watt   
25 șC -22 șC duur 300 min Tomg = 11 șC, energie = 4.2 x 46600*3 = 587 kJ in 300 min x 60 sec=32.6 Watt bij Tverschil = 23.5-11 = 12.5 șC levert 2.6 Watt/ șC = 0.38 șC/Watt   

Koelen levert dus factor 3.4 verbetering op, maar bij piekvermogen van 30 Watt krijg je dan nog steeds 3.4șC opwarming.