Diskusjon om forskjellige HERMS-løsninger.

Miguel

Norbrygg-medlem
Kanskje dette kunne være en samletråd for herms?

Jeg har tre herms-oppsett som jeg nå tester en for en.

1. 10L kjele 3kW element, 5M kobber-rør 8mm ID.

2. Coil i HLT. 15m 1/2" (OD, vet ikke ID). 4kW. I et gjennomsnittlig brygg så står det 20L vann til skylling i HLT.

3. 1.8L beholder med 10m 6mm ID kobber. 3KW.

Temperaturstigninger:

1. Ga meg ca 1C/min
2. Ligger på 0.5C/min
3. Skal testes senere idag.

På 1 og 2 er W/liter det samme hvis man ser for seg mesk + herms-vann. Men doblingen av størrelsen på vann som må varmes opp som coilen ligger i førte til en dobling av stignings-tid.

Spørsmål:

Mange folk sier at jo lengre coil jo bedre. Jeg ser ikke noe poeng i dette hvis set tempen blir nådd etter 10 metr av en 15 meter coil. Inspill?

Evne til å lede varme:

Jeg fant en index her:

http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html

Hvis man sammenligner kobber, RF (står ikke hvilken legering i indexen) og aluminium så stikker kobber glatt av med hele kaka ved 25C.

Den samme siden har også en annen index, forvirrende nok, den gir noen andre tall. Tallene nedenfor er sakset fra den første linken. Dette er den andre: http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-metals-d_858.html

Kobber: 401
RF: 16
Aluminium: 205

Så. Lengden på coilen burde være avhengig av materiale valgt. Jeg er langt fra noen ekspert på dette, ikke engang hobby-ekspert. Men det virker som om kobber har 25 ganger bedre ledeevne ved 25C enn det rustfritt har. Hvordan dette kan oversettes til coil-lengde kan kanskje noen svare på? Kan den være 1/25-del av en RF-coil for å oppnå samme varmeveksling?
 
En annen ting å ta i betraktning er også ID på coilen og hva pumpe en bruker. Liten ID vil vel gi pumpe mere motstand og høyere hastighet på vørter, dvs mindre kontakt med det varme vannet. Ved større ID får en ned hastigheten ved samme output på pumpe. Også større rør gir jo mere overflate som blir varmet av vannet, og dermed raskere oppvarming av det inni...
 

Bjarte H

Dommer
Lang kveil gir større overflate for varmeoverføring som er bra. Det er selvfølgelig en trade off med tanke på flow, plassbehov osv.

Kobber har bedre varmeledningsevne enn blandt annet stål og aluminium ja, og det er ikke så rart at det finnes tabell for internasjonale enheter og imperialistiske enheter.

Som det har blitt diskutert mang en gang har kobberrør vi bruker betydelig tykkere vegger enn de rustfrie rørene vi bruker. Og siden rørdimensjoner blir oppgitt med ytre mål blir indre diameter,ID, til et kobberrør mindre enn i et stålrør med samme dimensjon i ytre diameter.

Mindre ID gir mer motstand og lavere flow. Mindre ID gir også mindre overflate for varmeoverføring mellom vørter og rør. I praksis, for oss med de materialene vi bruker, blir det derfor liten forskjell om man bruker kobber eller rustfritt stål. Søk opp forsøkene Katla gjorde med dette.

Det er ikke veldig vanskelig å regne på varmeoverføring, så slipper man å lage 3 nesten like oppsett ;)

I mine øyne har en god hermsbeholder, hvis vi kan kalle det det:

  • Minst mulig i volum
  • Størst mulig effekt
  • Lengst mulig kveil
For å oppnå 1C / min eller mer i temperaturøkning ved passelig gjennomstrømning.
 
Sist redigert:

Miguel

Norbrygg-medlem
Men hva er poenget med lengst mulig kveil hvis vørteren når set temp halvveis i kveilen?
 

Bjarte H

Dommer
Hvis temperaturen i vørteren er den samme som i beholderen halvveis i kveilen er det selvsagt ikke behov for den resterende halvparten. Det sier seg selv.
 

Miguel

Norbrygg-medlem
Riktig. Så da er ikke lengt mulig kveil "bedre".

Hvis jeg kan editere lista di litt så ville jeg sagt noe som "en kveil som er akkurat lang nok til at set temp blir nådd ved utgangen av kveilen".
Så lengst mulig kveil er egentlig ikke noe å sikte etter, man må heller se på balansen i systemet. Lengre kveil vil ofte føre til større beholder, noe som trekker ned effektiviteten da det blir mer vann å varme opp.

Forøvrig så kan jo liten ID kompenseres for ved å ha lengre kveil. Det er litt som Ohms lov, du har tre variabler.
 

Jens Kristian

Norbrygg-medlem
Den største motstanden mot effektiv varmeoverføring ligger nok i varmeoverføringen mellom vørter og rørvegg, og først og fremst mellom vann i vannbeholder og rørvegg. Det er nok hovedgrunnen til at forskjellen på kobber og rustfri ikke er større i praksis.Dersom en kan få til en sirkulasjon/strømning av vann i hermsbeholder så vil nok det gi en veldig god virkning på varmeoverføringen.
Selv bruker jeg en motstrøms varmeveksler til å utveksle varme mellom vørter og vannet i HLT. Det er raskt og effektivt.
 

Bjarte H

Dommer
Den logikken følger jeg ikke. Hvorfor skulle varmeoverføringen mellom medium og rør være dårlig? Tenker du på lite bevegelse av væskene? Med de størrelsene vi snakker om oppnår man nok ikke laminær strømning i kveilen. Så da bør varmeoverføringen mellom vørter og rørvegg være bra. I vannbeholderen er det varmeoverføring under oppvarming som er mest interessant, og da snakker vi om varmeelement med nesten like mange kW som antall liter vann i beholderen. Det gir bra konveksjon.
 

Bjarte H

Dommer
Adskilt Herms gir raskere respons grunnet det lille væskevolumet i beholderen. Tiden det tar å varme opp mellom stegene tar fort dobbelt så lang tid med kveilen i HLT med mindre du har veldig mye effekt i HLT.
 
Husk at når væskevolumet i HERMS-beholderen er lavt, vil det også fort nedkjøles til vørtertemperatur. Har du lite volum vil du i realiteten kun få tilført den varmeenergien du har i elementet ditt, siden magasineringen blir minimal. Selvsagt har du tenkt på det, Bjarte, men det kompliserer regnestykket med tanke på tiden som trengs for å varme en viss mengde vørter til ønsket temperatur.
 

kEidesen

Norbrygg-medlem
Takk for innspill. I neste omgang vil jeg nok gå veien via Herms-kveil i HTL-kjelen. Jeg skal til 78c omtrent samtidig i mesk og skyllevann. Oppsummert, noe hurtigere mesketrinn contra en bryggeri-enhet ekstra.
 

Miguel

Norbrygg-medlem
Av en eller annen grunn så lå HLT vannet mitt 2-3 grader over det som kom ut av coilen. Og temperaturene gikk litt amok, selv med resirkulering i HLT. Med amok så mener jeg at jeg så forskjeller på 1 til 1.5 grader i kortere perioder.

Dette er jo en velprøvd metode som mange bruker, men jeg ser ikke hva jeg gjorde galt, bortsett fra elementplasseringen.

Elementene var plassert ca 2cm under nederste del av coilen, hvor ellers skal jeg ha de? Resirkulerte i HLT men svingningene var likevel mye større enn i en liten konteiner, både der jeg målte i HLT og på utgangen av coilen.

Uansett så gjør jeg ikke herms i HT igjen pga den trege temperaturstigningen og det jeg opplevde som mindre kontroll.
 

Forvirret

Norbrygg-medlem
Miguel,
har du bevegelse i vannet i HTL slik at du får utskifting av vannet på coilens overflate?
Skjønner ikke hvorfor alternativ 1 er så mye dårligere enn 2 og ser heller ikke at evt energi tatt fra magasin (HTL)
skulle forsvinne ut i det store intet.

Lagt til.
Ser nå du har skrevet at du resirkulerte i HTL.
Sirkulerte du vannet?
 

Miguel

Norbrygg-medlem
Jeg har ei pumpe i HLT som sirkulerer ja. Prøvde flere lengder på slanger og vinkler før jeg endte opp med det det ble.

Hva mener du med energi i alternativ to?
 

Forvirret

Norbrygg-medlem
Ang energi i alt 2.
For å fabulere litt rundt dette så tenker jeg at hvis du har tilført dobbel så mye energi i HTL (som har to ganger volumet til alt 1) så vil du få igjen denne energien. At den ikke blir overført vørteren under meskingen kan så være men du vil få den igjen i form av oppvarmet skyllevann. Et annet alternativ er at du har mye tap ved HLT.
Jeg nekter å tro at energi kan forsvinne.

Har ikke somlet meg til å bygge vvb bryggeri ennå (kapasitet 60l) og spekulerer også på dette med steg/utmesking.
Har før ditt forsøk tenkt at størrelsen på vannbeholder har liten betydning.
En beholder med en liter vann og element på 1 kilowatt vil ikke bli raskere oppvarmet enn en beholder på 10 liter med 10 kilowatt. Og når vannet er varmt så er det vel mengde energi tilført vannet som avgjør hvor raskt vørteren har mulighet til å bli oppvarmet.
Er ikke uenig med Bjarte H i hva en god hermsbeholder kan være men ulike forutsetninger kan gi ulike svar.
Jeg har bra med strøm i kjelleren men kommer ikke til å bruke 3x32A pluss noen 16A kurser i en liten beholder.
Da tror jeg en kombinasjon med skyllevann er mer fornuftig.
 

Bjarte H

Dommer
Jeg nekter å tro at energi kan forsvinne.

Energien forsvinner definitivt ikke. Termodynamikkens 1. lov.

Har ikke somlet meg til å bygge vvb bryggeri ennå (kapasitet 60l) og spekulerer også på dette med steg/utmesking.
Har før ditt forsøk tenkt at størrelsen på vannbeholder har liten betydning.
En beholder med en liter vann og element på 1 kilowatt vil ikke bli raskere oppvarmet enn en beholder på 10 liter med 10 kilowatt. Og når vannet er varmt så er det vel mengde energi tilført vannet som avgjør hvor raskt vørteren har mulighet til å bli oppvarmet.
Er ikke uenig med Bjarte H i hva en god hermsbeholder kan være men ulike forutsetninger kan gi ulike svar.
Jeg har bra med strøm i kjelleren men kommer ikke til å bruke 3x32A pluss noen 16A kurser i en liten beholder.
Da tror jeg en kombinasjon med skyllevann er mer fornuftig.

Kveil i HLT er definitivt praktisk, og med mye strøm blir det nok raskere temperaturstigninger.

@Miguel, at det er litt avvik på vannet i HLT og på vørteren som kommer ut kveilen gjør ikke noe. Med riktige innstillinger i PIDen tar den bort det statiske avviket. Hvilken temperatur vannet i HLT har er jo helt uinteressant frem til skyllingen starter, så om det ligger 2 grader over mesketemperatur gjør vel ikke det noe.
 

Thorgrim Skreosen

Norbrygg-medlem
Jeg har også avvik på HLT og MLT inn. Har planer om å ha ekstern coil, men dette har ikke blitt gjort enda. Derfor bruker jeg nå
4 pid med fire sensorer. HLT, MLT inn, MLT ut og BK. Ved oppvarming av HLT styrer HLT PIDen elementet. Ved mesking
er det "MLT inn" PIDen som styrer elementet. Da er det 2 grader forskjell på HLT og MLT.

Ser ikke på dette som noe problem.
Så lenge tempen inn i MLT er riktig er det samme brøle hva HLT ligger på.

Edit: For treig som vanlig...
 

Miguel

Norbrygg-medlem
Energien forsvinner definitivt ikke. Termodynamikkens 1. lov.



Kveil i HLT er definitivt praktisk, og med mye strøm blir det nok raskere temperaturstigninger.

@Miguel, at det er litt avvik på vannet i HLT og på vørteren som kommer ut kveilen gjør ikke noe. Med riktige innstillinger i PIDen tar den bort det statiske avviket. Hvilken temperatur vannet i HLT har er jo helt uinteressant frem til skyllingen starter, så om det ligger 2 grader over mesketemperatur gjør vel ikke det noe.

Neida. Jeg ser at mange styrer elementene i HLT med en sensor der, men jeg valgte å styre elementene med sensor på utløpet av coilen. Det er jo som du sier egentlig ganske uinteressant hva tempen på hlt-vannet er, da det er tempen inn i meskekaret igjen som er det som teller.

Har du forresten forsket litt på gjennomstrømning av vann kontra mesk? Nå får jeg ikke brygget på over ei uke så får ikke testet selv..
Oppsettet jeg landet på nå resirkulerer 3.5l/min, vann. Raten antar jeg er helt innenfor, lager 20-25l batcher, men hvor stor dropp kan jeg forvente når jeg kjører på med vørter? Det blir enten denne coilen, eller en fra gryphon som har nesten dobbelt så stor ID hvis jeg finner ut at det blir for seigt med vørter gjennom nåværende coil.
 

Miguel

Norbrygg-medlem
Jeg har også avvik på HLT og MLT inn. Har planer om å ha ekstern coil, men dette har ikke blitt gjort enda. Derfor bruker jeg nå
4 pid med fire sensorer. HLT, MLT inn, MLT ut og BK. Ved oppvarming av HLT styrer HLT PIDen elementet. Ved mesking
er det "MLT inn" PIDen som styrer elementet. Da er det 2 grader forskjell på HLT og MLT.

Ser ikke på dette som noe problem.
Så lenge tempen inn i MLT er riktig er det samme brøle hva HLT ligger på.

Edit: For treig som vanlig...

Hvordan gjør du byttet mellom hvilken PID som styrer elementet? Flytter kontakt fysisk eller har du bryter?
 
Topp