Hoe nauwkeurig is nauwkeurig genoeg voor de temperatuur?

HenkK · 21-01-2021 13:08 u

Laat ik even beginnen met een situatieschets.

Ongeveer een maand geleden vond ik een cadeaukaart die al zeven jaar lag te verstoffen, die ooit als Kerstcadeau van mijn werkgever binnen was gekomen. Op de site van "pluimen.nl" stond bijzonder weinig wat mij kon interesseren, behalve.... een bierbrouwpakket van Brew Monkey. Daar is het mee begonnen.

Voordat ik helemaal los ga en brouwketels ga kopen, wil ik eerst zien of dit echt iets voor me is (denk het wel) en het daarom nog een beetje binnen de perken houden (niet helemaal gelukt). De extra aankopen begonnen met een extra soeppan, maar ondertussen heb ik ook een traploos instelbaar kookplaatje aangeschaft, 5 meter koper buis omgezet tot een wort koeler, een thermometer met USB log functie gemaakt (embedded software/hardware is mijn beroep, dus dat was niet moeilijk

), een ~45L bak gekocht, aquarium pompje, aquarium verwarming. Ik ben aan het 3D printen geslagen om de gist emmer mooi in een waterbad te kunnen zetten, en ik vergeet vast nog een heleboel.

Met dank aan mijn thermometer heb ik een paar experimenten kunnen doen met het temperatuurverloop tijdens het maischen en daar heb ik nu redelijk vertrouwen in. Toch zal het niet makkelijk zijn om de temperatuur constant te houden op 62 graden. Hier zal ongetwijfeld wel wat fluctuaties in zitten. Na enige tijd moet ik naar 72 graden, en bij voorkeur met 1 graad per minuut. Ook een uitdaging, maar daar sta ik naast en daar ga ik wel uit komen.

Waar ik niet naast blijf staan, is het gisten. Ik heb nu al een kleine week lang de bak gevuld met water en mijn pompje, verwarming en thermometer er in, en ik vind het eigenlijk tegenvallen hoe goed de verwarming de temperatuur regelt. Sowieso is hij over het algemeen te hoog (ik heb de thermostaat nu op 20 graden staan, het water moet 22 graden worden), maar de boven/onder grens vind ik ook heel ver uit elkaar liggen. De verwarming is geschikt voor 25-60 L, maar misschien omdat ik zo dicht tegen de ondergrens aan zit, dat hij af en toe buiten de lijntjes kleurt. Toch vind ik het vreemd. Onderstaande plaatje is het verloop van de temperatuur over iets meer dan 24 uur. Bij een eerdere test was het net als deze zo, dat 's nachts de temperatuur omhoog gaat.

Ik kan me zo voorstellen dat dit de kwaliteit van de vergisting niet ten goede gaat komen. Ik wil het nog gaan proberen met een andere aquariumverwarming, maar die gaat het natuurlijk ook niet helemaal glad strijken. Mijn vraag is dan ook: hoeveel mag het fluctueren?

Hopfenfox · 21-01-2021 13:23 u

Goeie vraag die ga ik even volgen. Sowieso levert de hoofdvergisting flink warmte op, dus dat speelt ook mee.
Ik zou wel eens een grafiek willen zien van iemand met een gistkast en een constante temperatuur als instelling. Kijken wat daar gebeurt.

HenkK · 21-01-2021 15:48 u

Dat is een goed punt, dat de vergisting zelf ook warmte oplevert. Hopelijk vloeit dat weg mijn waterbak in en zal de uiteindelijke thermostaat dat opvangen (door minder de verwarming aan te zetten). Ondertussen heb ik een andere aquariumverwarming gehaald (lang leve het feit dat Pet's place open mag zijn) en hoewel die pas zo'n 50 minuten aan staat, durf ik nu toch al te zeggen dat het een hele verbetering is. Hij schakelt veel sneller en de hysterese lijkt ongeveer 0.1 graad te zijn, waar dat bij de vorige verwarming ruim een graad was waarbij de grenzen nog aan de wandel gingen ook. Ik moet nog even kijken of over de tijd de grenzen nu niet verschuiven, maar dit ziet er heel netjes uit.

SVB · 21-01-2021 15:58 u

Helemaal glad is een utopie denk ik, zelf ga ik op 0.3 onder en boven zitten... en boven gaat soms iets hoger, dit door de restwarmte (ookal heb ik een kleine warmte bron). Zolang je niet met extremen gaat werken geloof ik het persoonlijk wel.

Denk dat dit ook is wat je in de nacht ziet... de verwarming moet langer aanstaan om de temperatuur te bereiken, immers het is kouder, waardoor er uiteindelijk meet rest warmte is van het verwarmen wat ook nog kwijt moet.

lier · 21-01-2021 16:51 u

Ik denk dat je dat prima voor elkaar hebt die temperatuur.
Nog beter zou het zijn als je de temperatuur meet van je bier ipv je waterbad. Je zou hiervoor een thermowell kunnen plaatsen in je gistemmer maar de temperatuursensor achter een sponsje tegen je emmer aan klemmen met een stukje tape of sjorband kan ook.
En als je dan toch een software engineer bent kan je de volgende stap misschien ook nog maken temp regeling op je bier rekening houdend met de temperatuur van je waterbad.

IK regel de vergistingstemperatuur in een omgebouwde koelkast met verwarmingslint erin (koelen en verwarmen) ff zoeken op het forum zijn diverse topics over en ik zit op ca 0,3 graden onder en boven behalve bij hele sterke vergistingen dan houd de koelkast het niet bij.

Succes met je bier

HenkK · 21-01-2021 23:08 u

Ik heb het nu een paar uur laten lopen, en puur de waterbak blijft tussen de 21.94 en de 22.08 graden. Bizar gewoon. Ik twijfel heel erg om zelf een temperatuurregeling te maken. Ik heb een beetje vooruit lopen denken en heb de mogelijkheid om 2 vergisting emmers in mijn waterbak te plaatsen. Dat lijkt nu een beetje een design flaw omdat ik niet de temperatuur van de twee emmers onafhankelijk kan regelen. Ik zal dan een sensor op beide emmers moeten zetten en proberen de temperatuur zo te regelen dat het gemiddelde van de twee emmers op 22 graden uit komt. Dan is de fout die door de (verschillen in de) vergisting warmte gemaakt wordt, verdeeld over twee emmers. Ik denk dat het die kant op gaat.

Jacques · 22-01-2021 23:09 u

Voor de temperatuurregeling tijdens het vergisten is plaatsing van de temperatuursensor van groot belang.

Mijn CCT is voorzien van een zakbuis (in het Engels een thermowell

) Met behulp van commentaar vanuit dit forum ik ontdekt dat je een gelijkmatigere temperatuur krijgt als je de sensor maar een heel klein stukje in de zakbuis steekt.

brouwerwaldonk · 23-01-2021 07:41 u

Citaat van: HenkK op 21-01-2021  13:08 uIk kan me zo voorstellen dat dit de kwaliteit van de vergisting niet ten goede gaat komen. Ik wil het nog gaan proberen met een andere aquariumverwarming, maar die gaat het natuurlijk ook niet helemaal glad strijken. Mijn vraag is dan ook: hoeveel mag het fluctueren?

Ik heb een houten kast gemaakt waar ik mijn gistvat (een Menno pan) leeg in plaats. De verwarming in de kast gebeurt met 6 gloeilampen van 60 Watt die onder een plank gemonteerd staan, net onder de bovenrand van het gistvat. Door de sensor van een STC1000 dichter bij of verder weg van de lampen te hangen kan ik de temperatuur in de kast heel precies regelen.

Ik meet de temperatuur van het gistende wort ook IN het bier langs een buis die tot in het wort steekt. Ook hiervoor gebruik ik een STC1000 die ik buiten de kast kan aflezen.
Bij het begin van de gisting wordt er door de gisting zelf warmte geproduceerd en staat de verwarming nog niet aan en staat het deksel van de kast op een kier, de kast zelf staat in een ruimte waar het 8°C is.

Na 36u wordt het deksel gesloten en zet ik de verwarming in de kast aan met de sensor heel dicht bij de lampen. De lampen branden dan 2 seconden bij gesloten contact. Op het display van de sensor in het gistende wort kan ik zien dat de temperatuur IN het gistvat mooi op 19,1°C stabiel blijft.
Op dag 3 zie ik de temperatuur in het vat lichtjes dalen naar 18,7°C en hang ik de sensor van de kast 10 tot 15 cm lager dan de lampen, waardoor de lampen langer dan 2 seconden branden bij gesloten contact en de temperatuur IN het gistvat langzaam terug stijgt naar 19,2 °C.
Door daarna elke dag de sensor van de kast te regelen bij de lampen kan ik de temperatuur van het gistende wort perfect regelen binnen een range van 1 °C.

Na 7 tot 10 dagen is de hoofdgisting afgelopen en wordt het bier overgeheveld naar de lagervaten.

beermenke · 23-01-2021 11:57 u

Ik doe soortgelijk doch stel mijn thermostaat die in het vat meet op 19 graden. De verwarmingsriem om het vat gaat aan zodra in het vat het koeler is dan 19 graden. Warmer dan blijft de riem uit. De vergisting schommelt dus rond de 19 met afwijking van tien des. Tussendoor hoeft gistkast niet open

Eric v B · 23-01-2021 18:44 u

Citaat van: Hopfenfox op 21-01-2021  13:23 uIk zou wel eens een grafiek willen zien van iemand met een gistkast en een constante temperatuur als instelling. Kijken wat daar gebeurt.

@ your service!

bjorri · 23-01-2021 19:27 u

Ik heb ook een nauwsluitende geïsoleerde bak om mijn gistvat. Eerst het deksel eraf inderdaad en na een dag of twee de isolatie verbeteren door het deksel erop doen. Meten doe ik tegen het vat aan. De ruimte temperatuur is rond de vijftien graden.

Echter is mijn verwarming maar 14 Watt en dat is ruim voldoende om de zaak op temperatuur te houden. Het nadeel van meer vermogen is dat de overshoot veel hoger gaat worden.

HenkK · 23-01-2021 20:00 u

OMG er bestaat zoiets als "BrewPi"! :-D Wat ik nu aan het maken ben, heeft in principe dezelfde functie als de BrewPi Spark.

Links zie je mijn "oude" thermometer. In het midden zie je ernstig onscherp wat voor bordje ik er voor gebruikt heb (STM32F103 "blue pill") en een CH340 USB2Serial convertor. Ondertussen ben ik (op de foto rechts) een thermostaat aan het maken die een verwarming en een cooler (via solid state relais) kan aansturen, en in totaal vier temperatuur sensoren kan hebben. Twee worden er gebruikt zoals de BrewPi Spark doet, de andere twee zijn om bijvoorbeeld ambient lucht temperatuur te kunnen meten, of verschillende plekken in de waterbak. Op de display (waarvan de decimale punten niet aangesloten zijn, alleen de dubbele punt!

) laat ik de temperatuur met 1 decimaal nauwkeurig zien. Met de schakelaars kan ik kanalen aan of uit zetten voor de display. Als er meerdere kanalen aan staan, dan wisselt hij elke 2 seconden. Een ledje op dezelfde breedte als de schakelaar laat zien welk kanaal er op dat moment zichtbaar is. Op het moment is mijn 3d printer het front panel nog een keer aan het uitprinten. In de eerste plaats de display andersom (zodat die aan de bovenkant komt), daarnaast nog twee extra ledjes om aan te geven of respectievelijk de verwarming of de koeling aan staat. De CH340 is eruit geoptimaliseerd, de STM32F103 is zelf een USB device (virtual com port). Met een terminal programma'tje kan ik de data van de com poort opvangen, en dat ziet er zo uit:

Omdat het een standaard development bordje is, is het achter de schermen een enorme draden massa. Misschien ga ik hier een dedicated PCB voor maken, dan komt er ook een ander display op, waar alle informatie in 1 keer op staat zodat de ledjes en de schakelaars niet meer hoeven.

Anyway, dit alles zorgt ervoor dat het wel wat langer duurt voordat ik begin met brouwen, maar ik denk wel dat ik zo de temperatuur tijdens het gisten beter onder controle heb.

Hopfenfox · 23-01-2021 22:39 u

Citaat van: Eric v B op 23-01-2021  18:44 u@ your service!

Dank u! Die stijging van 20-22 heb je zelf ingevoerd neem ik aan?

Eric v B · 24-01-2021 10:59 u

Citaat van: Hopfenfox op 23-01-2021  22:39 uDank u! Die stijging van 20-22 heb je zelf ingevoerd neem ik aan?

Ja die stijging heb ik zelf ingevoerd. Na 4 dagen verhoog ik de temperatuur altijd 2 graden.

Het meest interessante vind ik de eerste paar dagen van de vergisting. De instelling is 20 ºC en de Brewpi moet de de temperatuur van de kast terug regelen naar 16 ºC om de temperatuur van het vergistende bier op 20 ºC te houden. Dat betekent dus dat er tijdens de vergisting warmte ontstaat in je vergistingsvat. Dat weten we allemaal maar blijft toch leuk om te zien.

Heyudude · 24-01-2021 11:44 u

Ik ben aan het testen met Fermentrack http://fermentrack.com/ die werkt op een raspberry met daaraan een esp8266 met standaard 3 ds18b20 temperatuur sensors.
Vergisten kun je zo monitoren, aansturen met je Inkbird of een ssr.
ISpindel integratie is er ook uiteraard.

Brewpi ligt wat stil, deze is daarop gebaseerd en volop in beweging.

HenkK · 10-02-2021 17:32 u

Bij het lezen van dit forum en de reacties is echt een wereld voor me open gegaan. Ik heb denk ik een stuk of 5-10 Raspberry Pi's maar ik had nooit gedacht dat ze gebruikt zouden worden bij bierbrouwen.

Anyway, afgelopen zaterdag heb ik dan eindelijk mijn ruime 5 liter gebrouwen. Zondag ochtend ging mijn waterslot behoorlijk te keer (gemiddeld elke seconde wel twee bubbels), en dat heeft het ongeveer twee dagen gedaan. Toen nog een dag mondjesmaat, en nu staat het stil. Ik heb gelezen over vaten die slecht afdichten, maar als dat het geval was geweest, dan had mijn waterslot denk ik wel 'level' gestaan, en dat doet hij niet. In een ander topic lees ik dat bij te veel gist de vergisting al in een dag klaar kan zijn. Ik moest de helft van het zakje er in doen, maar ik zag het niet zo zitten om de gist in een bakje te gaan wegen in verband met extra kans op infectie. Ik heb het dus een beetje op de gok gedaan. Na af geconstateerd dat ik iets meer dan de helft heb gebruikt (ca. 5 g van de 11.5 g die in het zakje zat). Als ik een beetje zoek dan vind ik heel veel van dit soort vragen, maar altijd is de situatie net even anders. Ik heb het starterspakket van Brew Monkey - Tripel gebruikt. Ik had heel veel moeite om tijdens het brouwen de temperatuur te regelen. Ik denk dat ik 75% van de tijd maximaal twee graden afweek, maar af en toe zat ik er ook wel vier graden naast. Het duurde erg lang voordat ik het na het filteren aan de kook kreeg (en het kookte ook niet echt lekker door) en de kooktijd heb ik min of meer gemeten vanaf het moment dat het de 100 graden aantikte. Ik had een SG van 1065 waar het 1072 had moeten zijn, maar ik eindigde met meer wort dan de bedoeling was (wellicht doordat het koken niet erg extreem was). Ziet iemand hier een reden waarom de gisting bij mij nu stil staat?

Overigens leuk detail: ik kan in het temperatuur verloop zien waar de gisting is gestopt. Geen gisting = geen beweging in het wort = duurt langer voordat de warmte bij mijn thermometer aankomt = temperatuur regeling raakt de kluts kwijt. Overigens is de impact daarvan slechts iets van +/-0.2 graden geweest dus dat is niet zo erg.

In onderstaande plaatjes: de temperatuur regeling die ontspoort (geel is temp van het bad waar het vat in zit, oranje is de temp in het vat) en de temperatuur van het laatste half uur, nadat ik de regeling gerepareerd heb (alleen de temp in het vat om de details te kunnen zien). De regeling is nog wel te nerveus (schakelt bijna elke 30 seconden, overigens is er geen actieve koeling, alleen verwarming). Ik vind het echt bizar dat ik het zo constant kan houden (al pretendeer ik niet dat de absolute meting zo nauwkeurig is als het plaatje doet vermoeden, maar als de temp 0.01 graden stijgt, dan zie ik dat).