Effekt på varmekolbe

Hei!

Vi er i planleggingsfasen på å bygge nytt bryggeri.
Oppsettet kommer til å være ett oppgradert Brattberg / speidel system men en kjele med pumpesystem og meskekorg.

Men, hvilken effenkt anbefalles det å ha på et brygger på 80-90 liter. Begrensingen vi har er 7360 W, så jeg betviler at det blir et problem...

Hva anbefalles og anbefalles det å bruke flere elementer enn ett stort element.


Martin
 
Du har nok effekt.
Et stort element vil som regel bestå av flere små, det er jo kjekt så du kan regulere ned effekten etter at koking har startet.
Jeg har samme effekt men 3 elementer på samme volum, det går kjapt å få vørten i kok.
 
Tilgengelig effekt skal det ikke stå på...

Men, hvor mange W bør elementene være på for å få en optimal løsning.
 
Hvor glad er du i å stå og se på at vann/vørter blir varmt? Kjør på med 7 Kw og reguler ned effekten når det koker.
 
For å få raskest mulig overføring av varmen fra elementene vil det være en fordel med så stor som mulig overflate på elementene, så hva som vil funke best vil jo avhenge litt av hvilke elementer du bruker. Hvis to mindre elementer har fex 3600w effekt hver, og har totalt større overflate enn ett stort på 7200w, så vil de to mindre funke bedre enn det ene store.
 
Nei det stemmer ikkje. Du vil få mindre sviing på eit element med srre overflate, men watt er watt uansett.
 
protto skrev:
Nei det stemmer ikkje. Du vil få mindre sviing på eit element med srre overflate, men watt er watt uansett.

Tja, watt er naturligvis watt, men større overflate VIL gi mer effektiv overførsel, det er nettopp derfor det blir "mindre sviing".

Jo større overflate du har til å overføre den samme effekten, jo mer vørter vil være i kontakt med den varme overflaten (altså elementet/elementene) og bli varmet opp "samtidig". Akkurat samme prinsipp som en lengre eller kortere kjøler, samme grunn som at en kjøleribbe i en pc er utformet som den er, samme grunn som at en radiator i en bil er laget som den er, osv. Jo større overflate, jo raskere vil overførselen av varme gå, for å si det enkelt.

Tenk deg at du hadde hatt et bittelite element med 7200W - det ville sannsynligvis ha blitt rødglødende veldig raskt, selv nedsenket i vann, fordi det ikke klarer å gi fra seg varmen raskt nok, og hvis det blir for varmt vil det rett og slett brenne ut. Men jo større overflate det har, jo kjøligere vil elementet bli (gitt samme effekt), fordi det da får overført mer av energien til omgivelsene raskere.
 
Og kvar blir resten av energien av...?

Det er ikkje så mange andre former for energi i kjelen enn varme. Trekker det x watt fra lysnettet blir det avsatt x watt som varme. Uavhengig av overflate.

Varmevekslarar er litt annarleis, her er energioverførselen avhengig av fleire faktorar.
 
Slå det opp da, eller test, hvis du ikke tror meg.

Husker ikke hvilket år det var pensum, det er litt for lenge siden, men det er helt basic. Selvsagt vil all effekten etterhvert gå ut i omgivelsene (vørteren), men med stor overflate vil mye vørter varmes opp litt om gangen, mens med liten overflate vil mye mindre vørter varmes opp mer, du vil få mer fosskok rundt elementet men i en mindre mengde vørter, boblene virker i bunn og grunn isolerende (samme effekt som i mythbusters-episoden der de først dypper hendene i vann, så i flytende bly), og elementet vil få mye høyere temperatur. Dette er grunnen til at du får "mindre sviing" jo større overflate du har.

Du vil nok ikke få kok på halvparten av tiden selv om du har dobbelt så stor overflate, men raskere vil det gå.
 
Men protto har et poeng, hvor blir energien av, energi oppstår ikke eller forsvinner.

Det fine med strøm og varme er at det vi kaller varme er i elektroteknikken tap, og lage 100 % tap er enkelt, i en varmeovn etc. har vi da 100 % utnyttelse.
 
Til å begynne med vil jo en del gå med til å få elementet opp til den høyere temperaturen, deretter mistenker jeg at mye vil forsvinne opp med dampen. Boblene med varm damp vil jo overføre endel varme til vørteren de også, men jo mer vørter de har rundt seg, og jo færre andre bobler de er inntil, jo mer varme vil jo bli overført fra dem også.

For å ta det helt ekstremt - tror dere et varmeelement på størrelse med en fyrstikk ville være veldig effektivt, selv om det hadde høy effekt?
 
TorsteinO skrev:
For å ta det helt ekstremt - tror dere et varmeelement på størrelse med en fyrstikk ville være veldig effektivt, selv om det hadde høy effekt?

Ja. Sjølvsagt. Er det noko i fysikken som skulle tilsei noko anna?

Om du sveisar under vatn for eksempel, er det nærliggande å tru at all effekt tilført i sveisepunktet ditt vil bli omsatt som varme i vatnet rundt. Noko vil sjølvsagt varme sveisepinnen og stålet du sveisar på ei lita stund, men vatnet vil ta opp denne energien rimeleg raskt. Er du med?

Om noko av varmen fra det bittelille elementet ditt skunne unsleppe i gassboblane som stig opp, så snakkar vi jo om varmetap til omgivelsane og ikkje effektiviteten til elementet. Skulle dette skje, feks. ved at du har berre nokre få mm eller cm med vatn over elementet, så er det jo berre å legge loket på så har du "fanga" den energien. Men det har fortsatt ingenting med effektiviteten til varmeelementet å gjere.
 
protto skrev:
TorsteinO skrev:
For å ta det helt ekstremt - tror dere et varmeelement på størrelse med en fyrstikk ville være veldig effektivt, selv om det hadde høy effekt?

Ja. Sjølvsagt. Er det noko i fysikken som skulle tilsei noko anna?

Først og fremst må jeg visst spesifisere veldig her, så la meg omformulere litt:

"tror du et varmeelement på størrelse med en fyrstikk ville være veldig effektivt TIL Å VARME OPP VØRTEREN, selv om det hadde høy effekt?"

Om det er noe i fysikken som skulle tilsi noe annet? Ja, det er jo det jeg har prøvd å si nå ganske lenge her... Dette er første treff på google på "heat transfer rate": http://www.physicsclassroom.com/class/thermalP/Lesson-1/Rates-of-Heat-Transfer - og litt nedi der finner du punktet "Area". Se også formelen litt lenger ned, du kan stryke k og d i vårt tilfelle, men den A'en der er altså areal: Kontaktflaten mellom det som avgir varme, og det som blir varmet opp.

protto skrev:
Om du sveisar under vatn for eksempel, er det nærliggande å tru at all effekt tilført i sveisepunktet ditt vil bli omsatt som varme i vatnet rundt. Noko vil sjølvsagt varme sveisepinnen og stålet du sveisar på ei lita stund, men vatnet vil ta opp denne energien rimeleg raskt. Er du med?

Om noko av varmen fra det bittelille elementet ditt skunne unsleppe i gassboblane som stig opp, så snakkar vi jo om varmetap til omgivelsane og ikkje effektiviteten til elementet. Skulle dette skje, feks. ved at du har berre nokre få mm eller cm med vatn over elementet, så er det jo berre å legge loket på så har du "fanga" den energien. Men det har fortsatt ingenting med effektiviteten til varmeelementet å gjere.

Effektivitet betyr jo hvor mye effekt man klarer å overføre fra noe til noe annet, i forhold til hvor mye som går tapt på forskjellige måter. Ikke bare hvor høy effekt den ene dingsen har i utgangspunktet. Altså kan vi f.ex. måle det på hvor raskt et varmeelement klarer å koke opp en gryte vørter. Omtrent som hvis du har en kjele med bulkete bunn. Selv om plata under er rødglødende, så vil det gå mye tregere enn om det var flat fin bunn på kjelen, fordi masse effekt går tapt, det er altså lite effektivt. Igjen - jo mer kontaktflate, jo raskere kan energien overføres.

Hvis du sveiser under vann mistenker jeg at det som er igjen av bobler når de kommer til overflaten vil rekke å bli ganske kalde hvis man er litt dypt. Sveiser du derimot bare 20-30cm under overflaten - som vil være mer tilsvarende situasjonen med varmeelement i vørter, så vil man nok derimot se endel damp fra boblene, og det er altså "tapt" varme/energi. Å ha på lokket hjelper helt klart endel, men nå er vel mye av poenget med å koke vørteren at dampen skal få unnslippe.

Det hadde vært morsomt å gjøre en test for å se hvor stor forskjellen faktisk vil bli, det vil sikkert ikke bli kjempestor forskjell, men noe er jeg ganske sikker på at det vil bli. Derimot har jeg virkelig ikke tid til å diskutere mer fram og tilbake nå :)
 
Ikkje misforstå meg, eg gjer ikkje dette for å kverulere, men fordi eg meinar du har misforstått.

I følge termodynamikkens 1. lov kan ikkje energi forsvinne eller bli til, kun omvandlast til andre formar energi. Sluttproduktet i energiomforming er ofte varme. I tilfellet varmeelement opererar vi med ein konstant effekt, det som elementet dreg ut av lysnettet. Denne elektriske energien blir omdanna til varme i elementet. Varmen blir overført til omgivelsane, som er vatn eller vørter. Arealet på elementet har ingen betydning for kor mykje av energien som blir til varme. I så fall ville det hopa seg opp med energi i elementet, som til slutt ville kome ut likevel fordi termodynamikkens 2. lov seier at energioverføringen går alltid fra det som er varmt til det som ikkje er så varmt, eller noko slikt.

Eksempelet ditt i den artikkelen du linka til kan du ikkje overføra direkte til varmeelementet. Her snakkar dei om at varmeoverføringa fra eit hus vil vere større når arealet på dårleg isolerte vindauge (eller veggar, tak osv) aukar. Det er sjølvsagt riktig. Men kvifor er det slik? Jo, sjølvsagt fordi eit stort vindauge gir fleire watt (wattimar eigentleg) energi utstrålt enn eit lite vindauge. Altså er ikkje energien her konstant som med varmeelementet.

Lenger oppe i tråden samanliknar du to forskjellige varmeelement, eit med stor overflate og eit med liten, men med samme effekt. I arealeksempelet fra den engelskspråklige artikkelen vil det vere forskjellig utstrålt effekt mellom stort areal og lite.

Så med mindre du kan påvise at kjendte fysiske lover fra 1800-talet ikkje lenger er anvendbare, så meinar eg at du har feil.
 
TorsteinO skrev:
Effektivitet betyr jo hvor mye effekt man klarer å overføre fra noe til noe annet, i forhold til hvor mye som går tapt på forskjellige måter. Ikke bare hvor høy effekt den ene dingsen har i utgangspunktet. Altså kan vi f.ex. måle det på hvor raskt et varmeelement klarer å koke opp en gryte vørter. Omtrent som hvis du har en kjele med bulkete bunn. Selv om plata under er rødglødende, så vil det gå mye tregere enn om det var flat fin bunn på kjelen, fordi masse effekt går tapt, det er altså lite effektivt. Igjen - jo mer kontaktflate, jo raskere kan energien overføres.

Ja, men her går jo varmen ut i omgivelsane før den får sjangs til å varme veska i gryta. Det er ikkje tilfellet med eit element som er nedsenka i gryta. Om eit nedsenka element ikkje klarar å levere all effekten sin i veska, kvar blir då energien av?
 
Oddvar Demmo skrev:
Men protto har et poeng, hvor blir energien av, energi oppstår ikke eller forsvinner.

Det fine med strøm og varme er at det vi kaller varme er i elektroteknikken tap, og lage 100 % tap er enkelt, i en varmeovn etc. har vi da 100 % utnyttelse.

Det er vel ingen som hevder at summen av energi er ulik.

Det som varierer er hvordan varmeoverføringen fordeler seg i vørteren.


Torstein har rett og protto tar litt feil.

Selv med helt lik watt vil et større element ha mulighet til å overføre (utligne) sin varme med væsken raskere (ikke mer effektivt, et begrep som indikerer tap - noe man ikke har her) enn et element med mindre overflate.

Resultatet er at et mindre element med like mye watt vil varme seg selv opp mer, skape en større differanse til temperaturen i omgivende væske, og nettopp dette skaper sviing/fastbrenning.

Mens et større element i raskere tempo avgir egen varme til væsken, derfor oppnår en lavere maks egentemperatur og mindre differanse til væskens temperatur.

Energioverføringen er totalt selvsagt den samme - det er ingen andre innganger eller utganger her - men timingen og hvor varmen til enhver tid befinner seg er svært ulikt mellom LWD vs HWD elementer.
 
Er ikke på noen måte i strid med termodynamikkens første lov det jeg sier, protto :)

Forskjellen vil være at man med større overflate vil varme opp en større mengde vørter samtidig, mens mindre overflate vil si at en mindre mengde vørter blir varmet opp til en høyere temperatur. Det som blir problemet er da å få fordelt den varmen utover i resten av vørteren, og DER vil et element med større overflate ha en fordel. Du vil sannsynligvis få fosskok i et relativt lite område i vørteren, der endel varme/energi da går tapt via dampen fra boblene, mens resten av vørteren varmes opp mye senere. Jo større overflate et element har, jo jevnere vil du få varmet opp vørteren, og totalt sett vil du sannsynligvis få kok litt raskere, siden det ikke vil gå like mye tapt.

Og blås i eksempelet med vinduet, det er ikke det jeg snakker om, det er selve formelen og prinsippene, sjekk litt nærmere så vil du se at areal er helt essensielt - jo mer kontaktflate mellom det varme og det kalde, jo raskere vil varme overføres til det kalde. Area står tross alt der totalt uavhengig av eksempelet med vinduet :)
 
Tilbake
Topp