Brouwketels ombouwen naar geautomatiseerde RIMS

[BenG]

Hoi hobbybrouwers,

Vandaag de dag maischen wij in een gasverhit open geslepen fust met een filterheks. Het roeren van deze ketel en het constant houden van de temperatuur is een beetje houtje touwtje. Daarom willen we er graag een RIMS van maken. Hierdoor hebben we het roeren en het direct verhitten van de maischketel niet meer nodig.

Hieruit wat inspiratie gehaald. http://www.vandelogt.nl/nl_rims_herms.php. We hebben al een wortkoeler/warmtewisselaar met 36 platen. Ik zou deze willen gebruiken icm 2 pomps om aan de ene zijde het wort te laten circuleren en aan de andere zijde warm water (80'C) uit de spoelwatertank. Ik zou de pomp in het wort circuit continue laten lopen (niet te snel tbv voorkoming dichtslaan filterbed). Ik zou de pomp voor het warme water laten aansturen door een PID regelaar (bijv. https://www.amazon.nl/Inkbird-relaisuitgang-digitale-kalibratie-thermostaat/dp/B01MY2B6BR/ref=sr_1_1?__mk_nl_NL=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=inkbird%2Bitc-100&qid=1605648012&sr=8-1&th=1). De reden voor het sturen van het watercircuit is omdat dan het wort continue kan door blijven circuleren. Als (zoals in andere draadjes) al wordt gesuggereerd om een koelspiraal in de warmwater tank te gebruiken of om simpelweg de warmtewisselaar in de warm water tank te leggen, dan circuleer je alleen wort als deze verwarmd moet worden.

Mijn vragen:
- Krijg ik geen vervuiling van eiwitten in mijn warmtewisselaar aan het wort zijde? Deze wil ik namelijk na het koken ook nog gebruiken als wort koeler (kan tussendoor reinigen natuurlijk). Hoe te reinigen? Met warm loog en vervolgens met Star San? Overigens werkt mijn filter redelijk goed want ik vind nooit hulsjes van de maisch in onze koookketel.
- Is deze PID regelaar geschikt om de aansturing te doen? En levert dit een stabieler proces op dan bijv een Inkbird ITC-308. Ik denk dat deze ITC 308 overshoot omdat dit een aan/uit schakeling is die pas afschakelt als hij de set value heeft gehaald. Heb ik dat goed voor de bril? En is dat beter met de genoemde PID regelaar?

Alvast bedankt voor het meedenken 

Groeten,
Bart

[Jan de Graaff]

Hardop meedenkend: Is het niet eenvoudiger om een goedkope spiraalkoeler (zoals deze van Laikea – dat is een warmtewisselaar uit een oude tapinstallatie) te gebruiken om je wort in je HLT te circuleren ipv door de platenkoeler? Die € 30 kosten de kop nou ook weer niet.

Ik heb altijd begrepen dat het best lastig is om een platenkoeler goed schoon te krijgen, dus wort tijdens het maischen er doorheen te laten lopen lijkt mij niet handig; daar zit nogal eens wat in..
Ik geloof ook niet dat dat een klusje is die je twee keer op een dag wil uitvoeren.

Maar, ik heb er geen, dus ik kan het heel goed mis hebben...

[BenG]

Hardop meedenkend: Is het niet eenvoudiger om een goedkope spiraalkoeler (zoals deze van Laikea – dat is een warmtewisselaar uit een oude tapinstallatie) te gebruiken om je wort in je HLT te circuleren ipv door de platenkoeler? Die € 30 kosten de kop nou ook weer niet.

Ik heb altijd begrepen dat het best lastig is om een platenkoeler goed schoon te krijgen, dus wort tijdens het maischen er doorheen te laten lopen lijkt mij niet handig; daar zit nogal eens wat in..
Ik geloof ook niet dat dat een klusje is die je twee keer op een dag wil uitvoeren.

Maar, ik heb er geen, dus ik kan het heel goed mis hebben..

Als (zoals in andere draadjes) al wordt gesuggereerd om een koelspiraal in de warmwater tank te gebruiken of om simpelweg de warmtewisselaar in de warm water tank te leggen, dan circuleer je alleen wort als deze verwarmd moet worden. --> dit is de reden dat dit niet mijn voorkeur heeft, want je gaat alleen circuleren als je moet verwarmen. In die automatische brouwketels e.g. Grainfathers zie je ook een constante circulatie van wort. Daar was ik wel van gecharmeerd.
Maar inderdaad, jouw suggestie om een koelspiraal te gebruiken is uit hygiënisch oogpunt handiger. Ben alleen benieuwd of het eerder gedaan is met een platenkoeler en hoe dit goed gereinigd kan worden.

[Dantel]

Ook hier hardop meedenkend.
Het is me nog niet helemaal duidelijk wat je nu precies wilt. Als ik het goed begrijp wil je maischen  dmv de  HERMS methode, of alleen het wort koken dmv Herms methode.
-Als je wilt Maischen dmv de HERMS methode met een Platenkoeler en de HEKS, moet het wort wel erg zuiver zijn, de doorgangen in een platenkoeler zijn erg fijn en daardoor meer doorstroom weerstand  een paar korreltjes mout kan je  al tot vloeken brengen. Een gewone spiraalkoeler lijkt me dan inderdaad handiger, die heeft intern minder weerstand. Met een doorsnede van rond de 10 mm zonder ribbels doet z'n spiraalkoeler beter z'n werk.
Overigens kun je met z'n Inkbird prima de hysterese  instellen.
En als het gaat om sensoren , zou ik gaan voor de PT100/1000, dat zijn sensoren met vaste weerstand waarden per graad, kortom die hoef je ook niet te kalibreren.
Ik gebruik voor al mijn besturingen de Siemens LOGO is relatief makkelijk te programmeren en te corrigeren. 

Maar wellicht werkt het.

[Eric v B]

In het verleden heb ik platenkoelers gebruikt om te koelen. Na verloop van tijd ben ik overgestapt op een spiraalkoeler. Iedere keer was ik weer verbaast hoeveel rommel er uit kwam en bleef komen tijdens het reinigen. Vooral hopdeeltjes en bij reinigen met agressievere reinigingsmiddelen ook ongedefinieerde slierten. Ik heb nooit infecties oid gehad door de platenkoeler maar vond het geen fijn idee.
Eerlijk is eerlijk, ik vond een platenkoeler fijner werken dan een spiraalkoeler en het koelde ook veel sneller maar die rommel maakte dat ik overgestapt ben.
Succes met je keuze...

[BenG]

Ook hier hardop meedenkend.
Het is me nog niet helemaal duidelijk wat je nu precies wilt. Als ik het goed begrijp wil je maischen  dmv de  HERMS methode, of alleen het wort koken dmv Herms methode.
-Als je wilt Maischen dmv de HERMS methode met een Platenkoeler en de HEKS, moet het wort wel erg zuiver zijn, de doorgangen in een platenkoeler zijn erg fijn en daardoor meer doorstroom weerstand  een paar korreltjes mout kan je  al tot vloeken brengen. Een gewone spiraalkoeler lijkt me dan inderdaad handiger, die heeft intern minder weerstand. Met een doorsnede van rond de 10 mm zonder ribbels doet z'n spiraalkoeler beter z'n werk.
Overigens kun je met z'n Inkbird prima de hysterese  instellen.
En als het gaat om sensoren , zou ik gaan voor de PT100/1000, dat zijn sensoren met vaste weerstand waarden per graad, kortom die hoef je ook niet te kalibreren.
Ik gebruik voor al mijn besturingen de Siemens LOGO is relatief makkelijk te programmeren en te corrigeren.

Maar wellicht werkt het.

https://ibb.co/N31T7JC

Ik heb het even uitgetekend (zie foto in linkje), mogelijk wordt het hier iets duidelijker van. Ik wil dus de maisch verwarming en sturing automatiseren (ipv zelf aan de gaskraan te draaien).

Je zet me wel aan het denken over die temperatuur - sonde. Kun je naar jouw mening daarom beter een PT100 gebruiken dan een K-sonde? Deze zie ik namelijk meegeleverd met die Inkbird PID regelaar. Maar als die PT-100 beter is dan kan ik die wel los bestellen. Ik kan zelf informatie vinden over die PT100 maar niet over die K-sonde dus ik weet niet precies wat het is.

[Dantel]

https://ibb.co/N31T7JC

Ik heb het even uitgetekend (zie foto in linkje), mogelijk wordt het hier iets duidelijker van. Ik wil dus de maisch verwarming en sturing automatiseren (ipv zelf aan de gaskraan te draaien).

Je zet me wel aan het denken over die temperatuur - sonde. Kun je naar jouw mening daarom beter een PT100 gebruiken dan een K-sonde? Deze zie ik nl meegeleverd met die Inkbird PID regelaar. Maar als die PT-100 beter is dan kan ik die wel los bestellen. Ik kan zelf informatie vinden over die PT100 maar niet over die K-sonde dus ik weet niet precies wat het is.

Ah nu is het me helemaal duidelijk, moet zeggen vind het een geniaal idee.
Wat ik als eerste zou doen is een filterbodem op voetje boven op filterheks zetten. Door de vacuümwerking van je pomp ben ik bang dat je anders snel je heksfilter vol zuigt.Ik denk/vermoed dat   de vacuümdruk van je pomp al snel hoger is dan van de zwaartekracht wanneer je je wort in het kookvat laat lopen. Een filterbodem kost je de kop ook niet, drie gaatjes boren en 3 RVS schroeven erin  en klaar is Kees.
Tevens zou ik om je maischvat nog van dat steenwol met van dat  alufolie erom heen wikkelen, je hebt tenslotte  geen directe warmte bron in de vorm van een brander. En zou spaar je best wel wat energie /gas.
Nu ken ik die Inkbird met die K-sonde niet, maar ik werk hier sinds 20 jaar in de precisie maschinenbau, waar we werken met toleranties van minder dan 0.0001 mm  dus je kunt je voorstellen dat temperatuurcontrole  heel belangrijk is ivm met het uitzetten of krimpen van metalen/legeringen). En wij/ik werken altijd  met PT1000 sensoren. De PT100 is het wat 'minder nauwkeurige ' zusje. Deze sensoren hebben een kleine schicht  platina, waardoor ze veel stabieler zijn. (Ik weet niet precies hoe je hier foto's upload) Maar Google maar eens naar 'kennlinie PT100' dan zul je zien dat deze sensoren bij elke temperatuur een vaste weerstand hebben  bij  bijvoorbeeld 0 C 100 Ohm met een afwijking van 0.1C. Ik gebruik ze zelf in mijn installatie ook, en dan de driedraads versie (de derde draad wordt gebruikt om de weerstand die de kabel zelf heeft te meten en in mijn PLC te compenseren )Let op deze sensoren werken middels  weerstand  en niet middels mV of mA.Dus ik weet ook niet of die compatibel zijn met de Inkbird.
Ten aanzien van je brouwproces ik denk wel dat je rendement wat lager zal zijn. Ik ben ooit eens begonnen met een Brew Monk, waarbij het proces een beetje lijkt op wat jij wil, en heb nu een microbrauanlage uit een faillissement  met roerwerk en het rendement is beduidend hoger.
Qua reinigen van je platenkoeler, als je hele zuivere wort hebt zonder kafjes en weinig eiwit, heb ik goede ervaringen met spoelen van heet water en wat Dreft. Nadien nog even doorspoelen met heet water en je bent die kleverige wort kwijt.

Wellicht helpt het je wat.

[BenG]

Bedankt voor de tips Dantel. Ik zal het isoleren meenemen. Dat lijkt me een goed plan! en die PT100 sensor zal ik ook meenemen, die kost de wereld ook niet.

Verder je verwacht dat mijn rendement lager wordt: Je doelt hier dan op het rendement om de maisch te verwarmen neem ik aan? Wegens warmteverlies in de leidingen/pomp etc? Of bedoel je het brouwzaalrendement (ik hoop het niet )?

[Dantel]

Bedankt voor de tips Dantel. Ik zal het isoleren meenemen. Dat lijkt me een goed plan! en die PT100 sensor zal ik ook meenemen, die kost de wereld ook niet.

Verder je verwacht dat mijn rendement lager wordt: Je doelt hier dan op het rendement om de maisch te verwarmen neem ik aan? Wegens warmteverlies in de leidingen/pomp etc? Of bedoel je het brouwzaalrendement (ik hoop het niet )?

Wat je vreesde wordt waarheid  , mijn ervaring is (let wel is mijn ervaring) met een statisch systeem zoals de HERMs een wat minder brouwzaal rendement in vergelijking met een roerwerk.
Sowieso geen slecht idee denk ik om je slangen e.d. ook te isoleren, hoe minder warmte je verliest buiten de ketel des te zuiniger je kunt werken.


Als je wilt houd ons op de hoogte ben erg nieuwsgierig naar je ervaringen.

[piet03]

Met dit K-element zal een Thermokoppel type k bedoeld worden. Deze worden normaal gesproken met hogere temperaturen gebruikt (500 tot 1200 graden reeks zeg maar) voor lagere temperaturen is een pt100 inderdaad beter.

[Dantel]

Met dit K-element zal een Thermokoppel type k bedoeld worden. Deze worden normaal gesproken met hogere temperaturen gebruikt (500 tot 1200 graden reeks zeg maar) voor lagere temperaturen is een pt100 inderdaad beter.

Voordeel nog van de PT100 ze zijn er ook met een siliconen kabel, dus geschikt voor warme vloeistoffen.

[Four12jef]

Hallo,
Een platenkoeler in een Herms systeem is echt de beste manier om problemen te vragen. Een spiraal in je HLT is de beste oplossing. Koper maar ook dunwandige inox zijn hiervoor goed geschikt. In een eerder vermelde post las ik dat de circulatie stopt als de temperatuur bereikt is in de maisch: dat is niet zo ! je blijft circuleren (zoals bij RIMS) om de maisch op de juiste temperatuur te houden. Normaal gezien ligt de temperatuur van de HLT, 1 a 2 graden C boven de gevraagde temp. in de maisch ton. Goed isoleren is een stap vooruit.
Wat betreft de spiraal is langer niet altijd beter ! Zie volgende test:
https://www.brewpi.com/what-is-ideal-herms-coil-length-theory-experiments
Wat betreft de sensor zou ik ook voor PT100 gaan. Een in de HLT om het verwarmingselement aan te sturen, en 1 in de maisch om de temp te controleren en maischtijd aan te sturen. Dit laat je toe om zelfs automatische maischschema's te schrijven en uit te voeren.

[BenG]

Beste allemaal,

Bedankt voor het meedenken. Jullie helpen ons goed op weg.

Afgelopen weekend nog even met mijn brouwmaat biertjes gedronken en met hem even verteld wat mijn ideeën zijn en jullie input. We waren ook tot de conclusie gekomen dat het voorstel nog niet goed was:

- Je maisch door een platenkoeler kan problemen geven met vastzittende eiwitten/moutvliezen
- Door warm water à 80 graden op de platenkoeler te circuleren tegen de op te warmen wort is niet goed voor de enzymactiviteit. Enzymen die in het wort zitten die gecirculeert worden zullen verhit worden tot 80 graden waardoor deze geïnactiveerd kunnen worden.

Wat dan wel?
- Een koelspiraal lijkt ons beter omdat hier minder snel dingen in vast komen te zitten. We hebben al een krachtige pomp die denk ik wel voldoende kracht heeft om door een koelspiraal te pompen. https://www.braumarkt.com/rover-elektrische-pomp-novax-20-m
- We kunnen de temperatuur van de HLT dan laten sturen door er een elektrisch warmte element in te bouwen en deze door een Inkbird te laten aansturen.
https://www.amazon.nl/Inkbird-temperatuurregelaar-thermo-element-koellichaam-thermoelement/dp/B01MY2B6BR/ref=sr_1_1?__mk_nl_NL=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=inkbird+thermometer+PT100&qid=1606131609&sr=8-1
https://horecatiger.eu/nl-nl/shop/verwarmingselement-3000w-230v-vc-1-draad-1--415011

Lijkt jullie dit een geschikt element? Of anders gezegd: wie heeft er ervaring met een goed element dat in een 50L fust past die aan te bevelen is?

Hierbij nog even een schematisch plaatje van hoe het voorstel nu is.
https://ibb.co/7ndY6jj

[Dantel]

On de post van Four12 zag ik nog deze link.
https://brewpi-ui-demo.herokuapp.com/processview/herms-automated-valves

Geeft een beetje weer wat jij zo ongeveer zou willen maken (wellicht wat minder complex.) En het is interactief mooi om te zien.

[Four12jef]

Hi,

Nog even dit.
In zie op de tekening dat je het spoelwater niet via de herms zal leiden. Je zou dit beter doen omdat je zo het wort in je spiraal meeneemt en tegelijk de spiraal zuiver spoelt.
Wel wat meer kraanwerk, maar toch de moeite waard.

[Four12jef]

Hi,

Volgens mij is Uw pomp niet geschikt.
Max temp is 35 graden C
Te hoog debiet
Best goede brouw-magneetpomp die toelaat het debiet te regelen door afknijpen zonder daarbij de pomp overmatig te belasten.

[ElmerVDM]

Lijkt jullie dit een geschikt element? Of anders gezegd: wie heeft er ervaring met een goed element dat in een 50L fust past die aan te bevelen is?

Welke vorm element je precies gebruikt zal niet heel veel uitmaken, al zou ik proberen om de vorm zo goed mogelijk te laten aansluiten bij de oppervlakte van de HLT. Hierdoor warmt het water gelijkmatiger op.

Wat me wel opvalt is dat je een 3 kW element wil gebruiken in een 50 l fust. Wil je alleen de maisch op temperatuur houden of ook de maisch kunnen verwarmen? In het laatste geval moet je je afvragen of 3 kW voldoende is. Stel dat je 30 kg maischwater hebt plus 10 kg mout plus 10 kg fusten plus 40 kg heet water, dan moet je totaal 90 kg kunnen verwarmen. Met een element van 3 kW komt dat neer op circa 0,5 gr C per minuut verwarmen en dat is nog zonder warmteverliezen.

Wij hebben zelf een HLT van 20 liter tegenover een maischketel van 50 liter (die gevuld is met circa 40kg maisch). Wel met dezelfde constructie: Water in de HLT wordt op temperatuur gehouden door een PID controller (Rex C-100) met PT100 sensor icm verwarmingselement. Wort wordt door een rvs spiraal gepompt die precies in de HLT past. Zo precies dat de PT100 op de bodem geplaatst moest worden. Dat is niet ideaal, want bij het verwarmen kan er een paar graden verschil zitten tussen de temperatuur op de bodem en een de bovenkant van de HLT. Tegelijkertijd maakt het uiteindelijk niet uit, want - zoals al geschreven - zal de temperatuur in de HLT toch iets hoger moeten zijn dan de gewenste temperatuur in de maischketel.

NB Is die PID controller geschikt voor een PT100 sensor? Kan dat ingesteld worden? Anders krijg je geen goede temperatuurmetingen.

[BenG]

Hi,

Volgens mij is Uw pomp niet geschikt.
Max temp is 35 graden C
Te hoog debiet
Best goede brouw-magneetpomp die toelaat het debiet te regelen door afknijpen zonder daarbij de pomp overmatig te belasten.

Klopt onze pomp heeft een te hoog debiet. Maar dit hebben we opgelost door deze te voeden met een traploos regelbare trafo, dus we kunnen hem mooi langzaam laten draaien. En ik heb mogelijk de verkeerde link gedeeld. Bij het uitzoeken van de pomp heb ik er nl specifiek op gelet dat hij tot 95'C moet kunnen.

Welke vorm element je precies gebruikt zal niet heel veel uitmaken, al zou ik proberen om de vorm zo goed mogelijk te laten aansluiten bij de oppervlakte van de HLT. Hierdoor warmt het water gelijkmatiger op.

Wat me wel opvalt is dat je een 3 kW element wil gebruiken in een 50 l fust. Wil je alleen de maisch op temperatuur houden of ook de maisch kunnen verwarmen? In het laatste geval moet je je afvragen of 3 kW voldoende is. Stel dat je 30 kg maischwater hebt plus 10 kg mout plus 10 kg fusten plus 40 kg heet water, dan moet je totaal 90 kg kunnen verwarmen. Met een element van 3 kW komt dat neer op circa 0,5 gr C per minuut verwarmen en dat is nog zonder warmteverliezen.

Wij hebben zelf een HLT van 20 liter tegenover een maischketel van 50 liter (die gevuld is met circa 40kg maisch). Wel met dezelfde constructie: Water in de HLT wordt op temperatuur gehouden door een PID controller (Rex C-100) met PT100 sensor icm verwarmingselement. Wort wordt door een rvs spiraal gepompt die precies in de HLT past. Zo precies dat de PT100 op de bodem geplaatst moest worden. Dat is niet ideaal, want bij het verwarmen kan er een paar graden verschil zitten tussen de temperatuur op de bodem en een de bovenkant van de HLT. Tegelijkertijd maakt het uiteindelijk niet uit, want - zoals al geschreven - zal de temperatuur in de HLT toch iets hoger moeten zijn dan de gewenste temperatuur in de maischketel.

NB Is die PID controller geschikt voor een PT100 sensor? Kan dat ingesteld worden? Anders krijg je geen goede temperatuurmetingen.

Het op temperatuur brengen van de het maischwater voor inmaischen en het op temperatuur brengen van de HLT voor de moutstort blijven we wel met gas doen. Vervolgens is alleen het element nodig om de maisch verder te verhitten en de zaak op temperatuur te houden. Ik sluit niet uit dat we de vlam onder de HLT bij het door verwarmen tussen de maisch stappen nog even aanzetten om het systeem te helpen als het te lang duurt . Overigens gebruiken wij vaak 25-30 L spoelwater bij een maisch van ong 33 L en 13 kg mout. Dus het wijkt niet zo veel af van wat jullie doen.

Dit vond ik in de omschrijving van de PID: Ondersteunt multisensor-ingangen (K, S, WRE, T, E, J, B, N, Cu50, PT100). Dus ik ga ervan uit dat het moet lukken.

Welke spiraal gebruik je in jouw HLT als ik vragen mag?

[ElmerVDM]

De 20 liter versie van Speidel
https://www.braumarkt.com/en/speidel-rvs-wortkoeler-dompelmodel-voor-20-l

[BenG]

- Update -

Ik heb ondertussen 2 bestellingen gedaan waarvan er een al binnen is:

Inkbird ITC0100VH PID met 40A SSR en een PT-100 probe

Verder heb ik een HERMS Coil besteld en een fold back heating element 3200W. Het element was niet op voorraad en daarom moet ik nog even wachten.
https://store.brewpi.com/mashing/herms-coils/stainless-steel-herms-coil-30cm-v2-bsp
https://store.brewpi.com/mashing/stainless-steel-heating-elements/stainless-steel-foldback-heating-element-3200w-32cm

Als het allemaal geinstalleerd is zal ik een foto plaatsen van de HLT en de gehele opstelling.