Topic: Rims buis brouwen

[Rootsman]

Beste brouwers,

Ik ben op zoek naar mede brouwers die gebruik maken van een Rims buis met elektrisch element waar door middel van pomp en filterplaat rondgepompt wordt.
Ik zou graag gebruikservaringen horen.

Ik heb een dergelijke rimsbuis met controller kast zojuist aangeschaft en wordt op dit moment door een forumlid voor me gemaakt. Het gaat hierbij om een 1,5 inch buis met 2500 Watt spiraal, deze wil ik gebruiken voor 40 liter brouwsels. Ook zal ik een elektrisch spiraal in mijn kookketel inbouwen. Dit zal een 4000 Watt spiraals zijn. Zijn dergelijke Wattages ruim voldoende voor 40 liter brouwsels?

Hoor het graag.

Groet Ruud

[Micha]

Hallo Ruud,

Op de brewpi site hanteren ze deze formule voor het berekenen van je element:
Volume in liters * 4200 / power of element in watts = seconds per degree Celsius

bron: https://store.brewpi.com/mashing/stainless-steel-heating-elements

Dit betreft dan een element wat in de pan zit. Ik heb het eens nagerekend voor een elektrische wekketel die ik in het verleden had, en het lijkt wel een redelijke inschatting te kunnen geven. Een 4 kW element voor je pan zou dan op 42 seconden per C uitkomen, oftewel ongeveer 30 minuten om water van 15 graden naar 60 te krijgen. Ik moet wel bekennen dat ik het niet na heb gemeten... (ik heb geen element van 4 kW nl.)

Hopelijk kan een van de andere forumleden wat extra inzicht verschaffen?

Groeten,
Micha

[Eric v B]

Misschien kun je hier eens mee testen. Lijkt mij een koopje waar je je geen bult aan kan vallen.

https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,42776.msg644541.html#msg644541

[Rootsman]

Hallo Ruud,

Op de brewpi site hanteren ze deze formule voor het berekenen van je element:
Volume in liters * 4200 / power of element in watts = seconds per degree Celsius

bron: https://store.brewpi.com/mashing/stainless-steel-heating-elements

Dit betreft dan een element wat in de pan zit. Ik heb het eens nagerekend voor een elektrische wekketel die ik in het verleden had, en het lijkt wel een redelijke inschatting te kunnen geven. Een 4 kW element voor je pan zou dan op 42 seconden per C uitkomen, oftewel ongeveer 30 minuten om water van 15 graden naar 60 te krijgen. Ik moet wel bekennen dat ik het niet na heb gemeten... (ik heb geen element van 4 kW nl.)

Hopelijk kan een van de andere forumleden wat extra inzicht verschaffen?

Groeten,
Micha

Bedankt! Handige formule

[Rootsman]

Misschien kun je hier eens mee testen. Lijkt mij een koopje waar je je geen bult aan kan vallen.

https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,42776.msg644541.html#msg644541

Ik had het ook gezien ja. Ok heb al een 2500 Watt element besteld dus heeft niet veel meerwaarde.

Toch bedankt!

[Bvk1983]

Hallo Ruud,

Op de brewpi site hanteren ze deze formule voor het berekenen van je element:
Volume in liters * 4200 / power of element in watts = seconds per degree Celsius

bron: https://store.brewpi.com/mashing/stainless-steel-heating-elements

Dit betreft dan een element wat in de pan zit. Ik heb het eens nagerekend voor een elektrische wekketel die ik in het verleden had, en het lijkt wel een redelijke inschatting te kunnen geven. Een 4 kW element voor je pan zou dan op 42 seconden per C uitkomen, oftewel ongeveer 30 minuten om water van 15 graden naar 60 te krijgen. Ik moet wel bekennen dat ik het niet na heb gemeten... (ik heb geen element van 4 kW nl.)

Hopelijk kan een van de andere forumleden wat extra inzicht verschaffen?

Groeten,
Micha

Geldt deze formule alleen voor elementen die rechtstreeks contact hebben met de vloeistof? Ik gebruik nu namelijk een 2.000 watt inductieplaat voor mijn 27 weckketel waarin ik maximaal 20 liter aan de kook breng en dat lijkt met name de laatste 10 graden een eeuwigheid te duren.

Ik moet beter lezen 

[Emile]

Volume in liters * 4200 / power of element in watts = seconds per degree Celsius
...
Hopelijk kan een van de andere forumleden wat extra inzicht verschaffen?

Er is 1 calorie aan energie nodig om 1 mL water 1 graad Celsius in temperatuur te verhogen. 1 calorie = 4,1868 joule, of afgerond 4.2 Joule. De eenheid van vermogen is Joule per seconde.

Dus om 1 L water 1 graad Celsius in temperatuur te laten stijgen, is 4200 J = 4.2 kJ aan energie nodig. Als je dit in 1 seconde voor elkaar wilt krijgen, heb je dus een vermogen nodig van 4.2 kJ/sec = 4.2 kW nodig.
Als je een verwarmingselement hebt met een vermogen van 2 kW, heb je dus 4200 / 2000 = 2.1 seconde nodig om 1 L water in temperatuur te laten stijgen. En zo komen ze aan die formule.

[Thomas97]

Ik gebruik nu namelijk een 2.000 watt inductieplaat voor mijn 27 weckketel waarin ik maximaal 20 liter aan de kook breng en dat lijkt met name de laatste 10 graden een eeuwigheid te duren.

Bij gebruik van die formule, verwaarloos je wel hat warmteverlies aan de lucht. Bij een groter temperatuurverschil is er meer warmteoverdracht en daarom duren die laatste 10 graden ook altijd een stuk langer dan de eerste 10.

Ook zal ik een elektrisch spiraal in mijn kookketel inbouwen. Dit zal een 4000 Watt spiraals zijn. Zijn dergelijke Wattages ruim voldoende voor 40 liter brouwsels?

Let wel op dat een standaard 16A groep dan niet voldoende is. 16 A * 230 V = 3680 W.

[Rootsman]

Bij gebruik van die formule, verwaarloos je wel hat warmteverlies aan de lucht. Bij een groter temperatuurverschil is er meer warmteoverdracht en daarom duren die laatste 10 graden ook altijd een stuk langer dan de eerste 10.

Let wel op dat een standaard 16A groep dan niet voldoende is. 16 A * 230 V = 3680 W.

Goed dat je het zegt! Ga ik eens bekijken

[Rootsman]

Ik heb inmiddels mijn brouwinstallatie omgebouwd naar een RIMS opstellen met PID controller.
Het gaat om een 2500 Watt element in de Rimsbuis en een 4000 Watt element in de kookketel. De recirculatie doe ik met een Blichmann Riptide pomp.

Ik heb dit weekend mijn eerste brouwsel ermee gebrouwen waarna ik helaas een aangebrand element constateerde in de rimsbuis na het maischen. Het element heeft niet drooggestaan.
Ik denk dat het met mijn pompsnelheid te maken heeft. Ik ben vanuit gas brouwen gewend de pompsnelheid zo hoog mogelijk te zetten om aanbranding van mijn pan te voorkomen. Deze snelheid heb ik ook met mijn rims aangehouden waardoor de PID controller bijna continue het element op vol vermogen heeft aangestuurd waardoor deze heeft aan kunnen branden. (Dit is mijn theorie, hoor graag als jullie andere ideeën hebben!)
Wat is de pompsnelheid die jullie aanhouden met een RIMS?

Ik heb de temperatuur tijdens maischen op verschillen plaatsen gemeten: Direct na het element (de sensor van de controller), de uitlaat van de rims in de pan en de thermometer van de ketel die ter hoogte van het filterbed meet.
Het temperatuurverschil tussen de 3 thermometers vond ik redelijk groot. 1 graad verschil tussen sensor en uitlaat, en 6 graden verschil tussen sensor in de buis en thermometer van de pan.

Hoe gaan jullie met dergelijke temperatuurverschillen om? Welke temperatuur stuur je op? Ik heb nu aangestuurd op de thermometer in de pan door de temperatuur op de pid controller 6 graden hoger in te stellen dan gewenst zodat deze in mijn pan op de gewenste maisch temperatuur van 63 graden was. Wellicht is dit een verkeerde manier aangezien ik in mijn rimsbuis met een hogere temperatuur juist alfa-amylase temperaturen bereik.

Zie ook foto’s van mijn opstelling en verbrand element (p.s. element is na flink wat boenen gelukkig weer schoon)

Hoor het graag, Alvast bedankt!

Gr Ruud

[beermenke]

Ik verwacht dat ie zn warmte niet kwijt kan met 2500 Watt. Probeer eens met dezelfde pompsnelheid en 1500 a 1800 Watt. Minder snel pompen lijkt mij niet de oplossing. Gewoon uitproberen geeft soms meer de oplossing dan diverse adviezen, daar hoort de mijne ook bij want ook ik heb de wijsheid niet in pacht.

[Rootsman]

Maar door het snelle pompen komt er meer volume doorheen wat het element moet opwarmen. Hierdoor kan het element zijn warmte toch juist beter kwijt? Ik ben nu met water aan het testen en zie dat wanneer ik de pompsnelheid verhoog het element meer ampere verbruikt.

[Rootsman]

Om wat meer inzicht te krijgen heb ik verschillende flows van mijn pomp getest met watervolume van 42 liter.

Ik heb een flow getest van 2, 3 en 4 liter water per minuut waarbij ik elke 10 minuten temperatuur in de ketel en van de PID controller gemeten heb met de daarbij horende hoeveelheid stroom in Ampere die de PID aanstuurt naar het element in de Rimsbuis.

Interessante resultaten waarbij je goed kan zien dat het element meer stroom verbruikt bij hogere flow. Opwarmtijd is dan wel sneller.

Voor mijn volgende brouwsel ga ik den 3 L/min proberen aan te houden. Wat denken jullie als je mijn metingen bekijkt?

[Rootsman]

Ik heb gisteren dezelfde tripel receptuur opnieuw gebrouwen. Het is me gelukt te brouwen zonder het verbranden van het element. 
Ik heb 2% rijsthulzen toegevoegd en een flow van 3 l/min aangehouden waardoor de PID controller minder power aanstuurt naar het element.
Verder heb ik een eenstapsmaisch toegepast zodat er minder verwarmingsstappen zijn.

Er was een temperatuursverschil van 2 graden tussen de ketel en de rimsbuis en heb de ketel temperatuur aangehouden als maischtemperatuur en de setpoint van mijn PID controller 2 graden hoger ingesteld. Ik vraag me nog steeds af of dit de juiste manier is. Wellicht ben ik nu wel 2 graden hoger aan het maischen dan gewenst of zou een gemiddelde tussen de 2 temperaturen beter zijn?

Verder ben via Homebrewtalk forum ook nog wat wijzer geworden over het brouwen met een rimsinstallatie. Het is immers ook een proces wat veel in Amerika gebruikt wordt. Het wordt aangeraden om kruidnagel en proteïne rust op lagere temperaturen niet te verhitten met een rimsbuis vanwege de dan nog niet afgebroken zetmelen die aan het element “plakken”. Een infusie met kokend water wordt dan vaak toegepast.

Zie onderstaande reactie:

I ramp a full volume mash (not step mash) 145F to 160F. Infusion start at 145F hold for 40 minutes then ramp to 160F over 50 minutes. Recirculating the mash at 3 gallons/minute during the whole process. A 1650 watt RIMS at full power increases the overall mash tun 0.33 degreesF/minute with 20 gallons and 36 pounds of grain. At full power it's a 3.5 degrees difference between the inlet and outlet temperatures. The only temperature measurements really required for your whole brew system are at the RIMS inlet (the coldest part of the mash tun) and the RIMS outlet which should never exceed 160F before mash out. BTW, use the RIMS in conjunction with your boil kettle to heat your strike water, nice time saver. The finished wort is pumped to the boil kettle slow enough (~1 gallon/min) to achieve mash out at 175F.
So to answer the OP, you must know the RIMS inlet and outlet temperature and adjust flow and RIMS power based on observed temperatures. As for 120F to 150F, an infusion addition would be the best IMHO. Scorching occurs when the RIMS is boiling the wort! Turn the RIMS off a minute or so before the pump flow, and don't operate the RIMS output above ~190F which might happen while the RIMS helps the boil kettle bring the wort to the boiling point, another time saver btw. Note the inlet and outlet probe locations on my setup as well as the flow meter.
If I perform an infusion, I blend in the hot water through the valved RO water inlet to the pump (see attached) and am able to monitor the RIMS outlet so as not to exceed a safe temperature for the amylase enzymes. Don't think of step mashing as discrete temperatures that must be achieve instantly, but rather a gradual increase from the beta amylase peak performance to peak alpha amylase performance.
The RIMS-Pump system runs all brew day with the exception of the first 75 minutes of the boil. It monitors all the required temperature measurements, moves all the liquids around, and aids in strike water heating and helps heat the wort to a boil (stop at ~ 190F to avoid scorching) a great time saver for me.


Groet Ruud