Jump to content
ktoZjarany

Wykresy chłodzenia czyli Science, bitch...

Recommended Posts

Zainspirowany rozważaniami na forum o skuteczności chłodzenia lodem postanowiłem dogłębniej przyjrzeć się sprawie. Wykonałem parę obliczeń i oto owoc mojej pracy.

Starałem się być dokładny, brałem pod uwagę takie rzeczy jak gęstość brzeczki czy ciepło właściwe cukru. Nie obyło się jednak bez uproszczenia pewnych spraw:

-ciepło właściwe cukru zmienia się z temperaturą - ja brałem średnią z interesujących mnie zakresów.

-gęstość brzeczki zmienia się z temperaturą - wziąłem stałą, dla 20°C

-zamiana BLG -> OG ze wzoru: OG=1+((0,082636+3,848°Blg+0,014563°Blg^2)/1001)

-brak wymiany ciepła z otoczeniem

-zerowe ciepło właściwe naczynia.

 

Wykres No. 1

Spadek temp 20 l brzeczki 15 BLG o temp 80°C w zależności od masy użytego lodu o temp -10* / wody o temp 10°C

 

syoo.jpg

 

 

 

Wykres No. 2

Spadek temp 20 l brzeczki 15 BLG o temp 80°C w zależności od temp użytego lodu o masie 1 kg

 

Z wodą podobnie, też liniowo, tylko "niżej" na wykresie. Nie pokazałem, bo by zwiększyło skalę i nie było by tak czytelne.

wcvf.jpg

 

 

 

Wykres No. 3

Spadek temp brzeczki 15 BLG o temp 80°C przy użyciu 1 kg lodu o temp -10°C w zależności od objętości brzeczki

 

Nieliniowo, jak mogło by się wydawać, ponieważ stały jest poziom BLG, czyli zawartość cukru na kilogram, a nie litr. Ciepło właściwe cukru bardzo niskie.

9u37.jpg

 

 

 

Wykres No. 4

Spadek temp 20 l brzeczki o temp 80°C przy użyciu 1 lg lodu o temp -10°C w zależności od BLG

 

81nc.jpg

 

 

 

Wykres No.5

Porównanie spadku temp 20 l brzeczki 15 BLG o temp 80°C przy użyciu 1 kg substancji w zależności od jej temp

 

Etyloamina jest niebezpieczna, więc zalecam zdobycie skraplacza i używanie freonu R-11 ;P

622b.jpg

 

 

Edited by ktoZjarany

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ale jest opisany, więc chyba nie ma problemu ;P

objętość w litrach, masa w kilogramach, temp w °C, Blg w Blg

Edited by ktoZjarany

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest tomato

czy ja dobrze to czytam?

wykres 4, że im większe blg tym większy spadek tmeperatury?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciepło właściwe cukru mniejsze niż wody, czyli im więcej cukru w brzeczce, tym mniejsze jej ciepło właściwe, więc i spadek większy

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fajne opracowanie, takie rzeczy lubię. :) Dołożyłbym tylko jednoski na wykresach, jak sugerują poprzednicy, i poprawił tytuły poszczególnych wykresów. Np. "Spadek temp 20 l brzeczki o temp 80°C 1 kg przy użyciu lodu o temp -10°C w zależności od BLG" - rozumiem, że chodzi o 1 kg lodu. Ale to drobny błąd.

 

Zastanawia mnie natomiast czemu spadki temperatury chcesz opisywać jednostką stopnia. Powinny być one wyrażone jako stosunek różnicy temperatur do czasu, w którym ta różnica nastąpiła. :) Wtedy możnaby też skomponować wykresy ilości materiału chłodzącego od czasu chłodzenia, co również przydałoby się naszej społeczności.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekaw jestem tylko poco takie wyliczenia, w czym są pomocne itd. Chyba że masz zamiłowanie do cyferek i zrobiłeś to dla "hobby"

Dodam, że sam chłodziłem swoje brzeczki ok 15l lodu zalanymi wodą w wannie i wkładałem fermentor. OK 1,5h i brzeczka miała ok 23-25°C i poco mi takie wykresy?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekaw jestem tylko poco takie wyliczenia, w czym są pomocne itd. Chyba że masz zamiłowanie do cyferek i zrobiłeś to dla "hobby"

Dodam, że sam chłodziłem swoje brzeczki ok 15l lodu zalanymi wodą w wannie i wkładałem fermentor. OK 1,5h i brzeczka miała ok 23-25°C i poco mi takie wykresy?

Kolega policzył te wykresy najprawdopodobniej jako odpowiedź na ten temat: http://www.piwo.org/topic/7086-chlodzenie-brzeczki-inaczej/page__st__60 - dyskusja o używaniu lodu zaczyna się od #72 postu (4 strona).

Share this post


Link to post
Share on other sites

a jest jakiś wykres obrazujący zależność pomiędzy szybkością schłodzenia brzeczki a ulotnością aromatu? (bo chyba po to się szybko chłodzi by aromat był - ale może się mylę) takie rozważanie byłoby ciekawe. Wtedy byłby wniosek czy to szybkie schłodzenie jest właściwie takie ważne czy może nie, wszak zachodu trochę z tym jest.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A jakby tak jeszcze suchy lód zaprządz do chłodzenia? Ciepło sublimacji jest raczej spore, dwutlenek węgla sobie odparuje i śladu po nim nie będzie. A jakie widowisko! :) Tylko chyba to za drogie rozwiązanie by było.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciepło sublimacji jest raczej spore

-78,5 C

 

Tylko chyba to za drogie rozwiązanie by było.

 

Z tego co mi pisał bnp to 1kg suchego lodu kosztuje 7 zł

Share this post


Link to post
Share on other sites

A o ile schłodzi taki1kg suchego lodu? tutaj 10kg kosztuje 77pln (z dostawą na terenie wawy)

http://www.suchy-lod...l/?page_id=1241

 

edit: pomylily mi sie ceny za m3 z litrami :), wyedytowalem posta zanim cml odpisał

Edited by tibek

Share this post


Link to post
Share on other sites

A o ile schłodzi taki1kg suchego lodu? tutaj 10kg kosztuje 77pln (z dostawą), moze sie okazac ze to taniej niz woda+scieki :)

 

nie wiem ile zużywasz wody + ścieków do chłodzenia ale mi w lecie wystarcza ok 90l (x2 bo ścieki) wody a w zimie nawet 40-50l (x2 bo ścieki)

metr sześcienny wody + ścieki kosztuje 12zł

czyli w zimie kosztuje mnie to 1,2zł - a w lecie 2,16zł

do każdej z tych kwot trzeba doliczyć 6,6zł bo chłodnica kosztowała 100zł a zrobiłem już 15 warek używając jej - wartość ta będzie malała

Edited by cml

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ech, wyedytiowałem posta zanim umieściłeś odpowiedź. Oczywiście masz rację, pokręciły mi się ceny za metr sześcienny z litrami :)

Gdyby stosowanie suchego lodu miało sens ekonomiczmy to w browarze byłyby dwa magazyny :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

a jest jakiś wykres obrazujący zależność pomiędzy szybkością schłodzenia brzeczki a ulotnością aromatu?

Na mnie nie licz, nie mam pojęcia jak schładzanie ma się do aromatu ;)

Niedługo dodam dodam jeszcze wykresy czasu chłodzenia na powietrzu/w wodzie/w lodzie. Suchy lód też dodam. Tak się zastanawiam, czy nie można by go wrzucić po prostu do brzeczki, bo to przecież czyste co2. Pobulgotałoby trochę i od razu brzeczka schłodzona.

A te wykresy zrobiłem, bo "lubię cyferki" :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciepło sublimacji jest raczej spore

-78,5 C

 

to co piszesz to temperatura sublimacji. Ciepło sublimacji to koło 290 KJ/kg - czyli odparowanie kg suchego lodu ochłodzi 20 litrów brzeczki około 3,5 stopnia....

 

Ogólnie jakby do chłodzenia brzeczki używać wyłącznie lodu (z wody) to kg lodu ochłodzi kg brzeczki o 80 stopni - tak plus minus.

Edited by Wiktor

Share this post


Link to post
Share on other sites

to co piszesz to temperatura sublimacji. Ciepło sublimacji to koło 290 KJ/kg

 

tak oczywiście masz rację, moje niedopatrzenie, od początku myślałem, że chodzi o temperaturę a nie ciepło, dzięki za sprostowanie :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

bardzo ciekawe. wykres nr 3: szkoda że nie ma wykresu poniżej 20 l. ja robiłem ostatnio na zagęszczonej do 16 l i uzupełniałem 4,5 kg lodu. mogłoby się okazać, że gra warta świeczki.

 

tak na marginesie: jaką temperaturę ma lód ze standardowej zamrażarki w chłodziarko-zamrażarce? te 10C?

Share this post


Link to post
Share on other sites

ponury fermentaThor, zależy na ile masz ustawioną zamrażarkę.

 

Jak na razie widać, że najlepiej jest chłodzić lodem. :P Obliczenia uwzględniały jakąś barierę termiczną w postaci np. ścianek plastikowego fermentora, czy po prostu bezpośredni kontakt czynnika chłodzącego z brzeczką jakby został on tam po prostu wrzucony?

Share this post


Link to post
Share on other sites

bardzo ciekawe. wykres nr 3: szkoda że nie ma wykresu poniżej 20 l. ja robiłem ostatnio na zagęszczonej do 16 l i uzupełniałem 4,5 kg lodu. mogłoby się okazać, że gra warta świeczki.

 

tak na marginesie: jaką temperaturę ma lód ze standardowej zamrażarki w chłodziarko-zamrażarce? te 10C?

 

Zaraz wrzucę kolejny wykres, bo rzeczywiście to może się okazać dobrym rozwiązaniem.

 

copytko, pisałem w założeniach, że brałem zerowe ciepło właściwe naczynia

 

g8pz.jpg

 

Przy 15 l brzeczce wrzucenie 1 kg lodu obniży temp 0 11,5 stopnia, więc wrzucenie 5 kg lodu (do objętości 20 l) obniży temp z 80 °C do 31 °C (z wykresu 1).

 

Chłodzenie suchym lodem nie opłaca się w ogóle.

Za 1zł mamy 83 l wody lub 150 g suchego lodu. Liczyć chyba nie trzeba co jest tańsze.

Edited by ktoZjarany

Share this post


Link to post
Share on other sites

ktoZjarany: doskonale! o to chodziło. w tym tygodniu będę zacierał, to sprawdzę termometrem jak to działa w praktyce.

 

ponury fermentaThor, zależy na ile masz ustawioną zamrażarkę.

mam lodówkę z zamrażarką, bez regulacji, w dodatku pewnej tureckiej firmy :) regulacji zamrażarki/termometru: NIET. sprawdzę moją podręczną termoparką

Share this post


Link to post
Share on other sites

Chyba jedyną wadą chłodzenia lodem jest to, że lód w postaci wody zostaje w brzeczce i ją rozrzedza. A jakby tak lód nie zostawał tylko go stamtąd wyjąć? Np. zanurzyć kilka petów (oczywiście czyściutkich i sterylnych) z lodem, a potem je wyjąć? A może użyć dwóch petów 5-litrowych? Trzebaby mieć wielki zamrażalnik, albo bardzo mroźny balkon.

 

Tak tam sobie kombinuję, sam z pomysłu nie skorzystam, bo mam chłodnicę zanurzeniową.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak tam sobie kombinuję, sam z pomysłu nie skorzystam, bo mam chłodnicę zanurzeniową.

 

pet nie jest odporny na wysokie temperatury, zalewany wrzątkiem się kurczy. inny materiał może by i zdał egzamin, ale to już wchodzą kombinacje, przy których wygrywa bezsprzecznie chłodnica zanurzeniowa :) ten wątek to trochę cd. tematu http://www.piwo.org/topic/7086-chlodzenie-brzeczki-inaczej/

Share this post


Link to post
Share on other sites

Chyba jedyną wadą chłodzenia lodem jest to, że lód w postaci wody zostaje w brzeczce i ją rozrzedza. A jakby tak lód nie zostawał tylko go stamtąd wyjąć? Np. zanurzyć kilka petów (oczywiście czyściutkich i sterylnych) z lodem, a potem je wyjąć? A może użyć dwóch petów 5-litrowych? Trzeba by mieć wielki zamrażalnik, albo bardzo mroźny balkon.

 

Tak tam sobie kombinuję, sam z pomysłu nie skorzystam, bo mam chłodnicę zanurzeniową.

 

ale po co kombinować? Rób rak jak pan ponury. Brzeczkę gęstszą, a lodem schłodzisz i od razu rozrzedzisz do docelowej gęstości.

Edited by ktoZjarany

Share this post


Link to post
Share on other sites

bardziej przydałyby mi się obliczenia na ile wystawić brzeczkę 30st 12blg na balkon 7st żeby uzyskać 17st brzeczkę :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.