Jaka chłodnica? Nierdzewka/miedź? Karbowana czy nie?

[Kòpôcz]

:facepalm:kolejny doktorat na pierdołach.

 

Możliwe, nie zachęcam do współudziału w procesie badawczym, dla mnie jednak (zwłaszcza przed zakupem chłodnicy) ważny jest np. parametr ilości wody zużytej do chłodzenia.

 

Chłodnica z karbowanki fi 16, zrobiona z 10mb rury. Temperatura wody ok. 8st. Prędkości przepływu nie mierzyłem. Na początku dosyć mocno, potem przykręciłem. Czas chłodzenia: 100>20st. 10min. 20>11st. 10min. edit. Wielkość warki to 50l.

 

Dość imponujący wynik. Wydaje mi się, że zadecydowały tu trzy parametry:

- temperatura wody w obiegu (na to wpływu nie mamy) u mnie np. nie do osiągnięcia;

- średnica rury - w tej karbowance średni przelot to ok. 13,5mm, a to oznacza, że masa przepływającej wody jest duża, trudniej ją wychłodzić;

- grubość ścianki - bodaj 0,5mm, czy nawet mniej to niska bezwładność cieplna.

 

Stawiam więc tezę, że chłodnica szybko chłodząca to chłodnica o cienkiej ściance rurki, co szczególnie istotne przy nierdzewce - miedź ma nieporównywalnie mniejszą bezwładność cieplną.

[Dr2]

 

 

nie zachęcam do współudziału w procesie badawczym, dla mnie jednak (zwłaszcza przed zakupem chłodnicy) ważny jest np. parametr ilości wody zużytej do chłodzenia.

Ok, rozumiem intencje, ale zbadanie tego nie jest, wbrew pozorom takie proste i łatwe

Myślę, że przy odrobinie pamięci ze szkoły podstawowej, zdrowy rozsądek i wyobraźnia same mówią co i jak jest z tymi chłodnicami.

"Zdane" wykonanie takich testów porównawczych obarczone jest zdecydowanie zbyt dużym błędem zwłaszcza "warunków pomiarowych" żeby wyciągać z nich rzetelne wnioski.

[Kòpôcz]

Pewnie nikt nie oczekuje danych godnych nagrody naukowej, zaś sama nauka na pewno rozwiewa nasze wątpliwości, a tylko my mamy utrudniony do tych informacji dostęp (pewnie nie potrafimy dotrzeć do w podstaw fizyki). Ale na pewno cennym już może być wniosek, że dla szybkiego chłodzenia warto szukać chłodnic z materiału i niskiej bezwładności cieplnej, czyli miedzianych lub/i ceinkościennych.

[Dr2]

 

 

tylko my mamy utrudniony do tych informacji dostęp (pewnie nie potrafimy dotrzeć do w podstaw fizyki). Ale na pewno cennym już może być wniosek, że dla szybkiego chłodzenia warto szukać chłodnic z materiału i niskiej bezwładności cieplnej, czyli miedzianych lub/i ceinkościennych.

Wg mnie nie utrudniony dostęp tylko brak "podania na tacy". To wszystko już tu na forum było tylko trzeba sobie troszkę poszukać i poczytać.

A z tą "bezwładnością cieplną" to troszkę nie tak. Chodzi raczej o niski współczynnik przenikalności cieplnej układu (ścianki chłodnicy), na który w dużym przybliżeniu ma wpływ przenikalność cieplna materiału i jego grubość.

[Kòpôcz]

Z "podawaniem na tacy" zapewne racja. Ja jednak słabo ścisły jestem i nie ukrywam, że mam problem z pomysłem na to, jak i gdzie szukać/obliczyć/zmierzyć wydajność różnych rodzajów chłodnic. Na forum na taką analizę wydajności nie trafiłem, jedynie konkury czasu chłodzenia zupełnie różnych chłodnic pracujących w zupełnie różnych warunkach. Przy płytowych wymiennikach jest łatwiej - każdy z nich ma podaną przez producenta wydajność w kW, która jakoś jest obliczana - to już jest jakaś wskazówka. Przy "naszych" chłodnicach (zanurzeniowych i przeciwbieżnych) chyba nikt dotąd nie pokusił się o przeanalizowanie wydajności/skuteczności, stąd też ten wątek.

Ad. przenikalność/bezwładność. Temat znam z grzałek - większa masa materiału (w rozumieniu sensu stricto - masa to miara ilości substancji) to większa bezwładność cieplna. W grzałkach oznacza to tyle, że grzałka o większej masie dłużej się rozgrzewa i dłużej utrzymuje ciepło po wyłączeniu (dłużej się wychładza). Jeśli idzie o nasze chłodnice to nie wiem, co bardziej "zdominuje" chłodnice - czy gorąca brzeczka, czy zimna woda chłodząca. O co chodzi:
- jeśli większy wpływ na chłodnicę ma brzeczka, to większa masa/grubość ścianki będzie opóźniać chłodzenie - wówczas lepiej szukać cienkościennych;
- jeśli większy wpływ ma woda zimna wewnątrz chłodnicy, to pewnie warto by szukać chłodnic grubościennych.
- może być tez tak, że błądzę, że grubość ścianki chłodnicy (a może nawet materiał) nie ma żadnego znaczenia...

 

Wiem, że to trochę bełkot podwórkowego pseudo-naukowca. Może jest po prostu jakiś wzór pozwalający na obliczenie wydajności (mocy) chłodnicy. Jakoś w płytowych to obliczają. Ja nie potrafię niestety znaleźć...

[Enethion]

- jeśli większy wpływ na chłodnicę ma brzeczka, to większa masa/grubość ścianki będzie opóźniać chłodzenie - wówczas lepiej szukać cienkościennych;

- jeśli większy wpływ ma woda zimna wewnątrz chłodnicy, to pewnie warto by szukać chłodnic grubościennych.

- może być tez tak, że błądzę, że grubość ścianki chłodnicy (a może nawet materiał) nie ma żadnego znaczenia...

A bierzesz pod uwagę, że oba czynniki mają znaczenie? Jeszcze do tego dochodzi na jakim odcinku chłodnicy zanurzeniowej/przeciwbieżnej będziesz się skupiał. Sama prędkość przepływu wody (i brzeczki - w przeciwbieżnej) ma olbrzymie znaczenie!

 

Grubość ścianek ma znaczenie. Gorąca brzeczka musi oddać ciepło zimnej wodzie. Potrzebujemy (w warunkach idealnych) chłodnicy z materiału, który byłby pomijalny w tym procesie, tak jakby brzeczka oddawała ciepło bezpośrednio wodzie (ale się z nią nie mieszała - so obvious...). W związku z tym, materiał ten sam musi szybko oddać ciepło wodzie i równie szybko przejąć je z brzeczki. Im będzie cieńszy tym łatwiej taki stan osiągnąć, sam rodzaj materiału też się liczy. No i raczej nie chcemy żeby całość była zbyt giętka/krucha, a już na pewno nie powinna reagować z brzeczką, czy oddawać do niej, np. metale ciężkie. 

 

Warunków idealnych nigdy nie osiągniemy, ale możemy próbować się do nich zbliżyć

 

Edit: Pominąłem powierzchnię styku... No trudno...

Edytowane 7 Listopada 2016 przez Enethion

[ASadam]

Ważniejsze dla Ciebie są wyliczenia teoretyczne (pseudonaukowe teorie) czy wiedza praktyczna i skuteczność działania?

Już się gubię o co tak naprawdę Ci chodzi.

Przetestowałem kilka różnych chłodnic, fakt że w różnych warunkach ale biorąc pod uwagę całokształt pozostanę przy karbowance. Może kiedyś wymiennik ale raczej jeszcze nie teraz.

[Kòpôcz]

Już mówiłem, co jest dla mnie ważne - jak najmniejsze zużycie wody "pitnej" do schłodzenia określonej ilości brzeczki w zadanym czasie.

Jak rozumiem Enethion - grubsza ścianka to niejako większe straty?

[INTseed]

Ja tam fizykiem nie jestem jednak wydaje mi się że grubość ścianki za mała nie może być. Brzeczka musi gdzieś oddawać ciepło swoje, a woda przepływająca przez rukę musi ją pobierać.

Coś jak radiatory na procesorach.

[Enethion]

Jak rozumiem Enethion - grubsza ścianka to niejako większe straty?

Generalnie (w dużym uproszczeniu) tak. Ale wszystkich czynników jest tyle, że do pewnego momentu, można to pominąć. W mojej opinii (<- słowo klucz) ważniejsza będzie powierzchnia styku chłodnicy z brzeczką. Z tego też powodu zanurzeniowa z karbowanki wydaje mi się lepsza od analogicznej gładkiej, ale to nadal tylko moja opinia

 

EDIT:

 

Ja tam fizykiem nie jestem jednak wydaje mi się że grubość ścianki za mała nie może być. Brzeczka musi gdzieś oddawać ciepło swoje, a woda przepływająca przez rukę musi ją pobierać.

Coś jak radiatory na procesorach.

Z tego co pamiętam to faktyczne radiatory mają małą grubość, ale dużą powierzchnię Dawno w kompie nie grzebałem, więc mogę się mylić

Edytowane 7 Listopada 2016 przez Enethion

[mateos]

Możesz  kombinować ze zmniejszaniem zużycia wody lub kupić(załatwić) beczki np. 200l i nie patrzeć na zużycie wody    .

Edytowane 7 Listopada 2016 przez mateos

[Dr2]

 

 

jak najmniejsze zużycie wody "pitnej" do schłodzenia określonej ilości brzeczki w zadanym czasie.

ale czy ty przypadkiem nie szukasz jakiego perpetum mobile?

Toż żadna chłodnica fizyki nie zmieni i do schłodzenia określonej ilości brzeczki o określonej temperaturze do określonej temperatury, trzeba odprowadzić określoną ilość ciepła (energii), a woda w danych warunkach może "przetransportować" tylko tyle ile może.

Reasumując, cały proces można tylko spieprzyć, a w rozsądnych warunkach wyniki będą podobne

[Enethion]

Możesz  kombinować ze zmniejszaniem zużycia wody lub kupić(załatwić) beczki np. 200l i nie patrzeć na zużycie wody    .

Głos rozsądku! Potem wykorzystasz tę wodę do czyszczenia, albo kolejnej warki i będzie Generalnie odzysk wody uważam za najlepsze wyjście niezależnie od wyboru rodzaju chłodnicy.

[Ferrugius]

 

jak najmniejsze zużycie wody "pitnej" do schłodzenia określonej ilości brzeczki w zadanym czasie.

ale czy ty przypadkiem nie szukasz jakiego perpetum mobile?

Toż żadna chłodnica fizyki nie zmieni i do schłodzenia określonej ilości brzeczki o określonej temperaturze do określonej temperatury, trzeba odprowadzić określoną ilość ciepła (energii), a woda w danych warunkach może "przetransportować" tylko tyle ile może.

Reasumując, cały proces można tylko spieprzyć, a w rozsądnych warunkach wyniki będą podobne

 

Jednocześnie masz rację i jej nie masz - tak, nie zmienisz ilości energii jaką musisz odprowadzić, ale to ile jej odprowadzisz w jednym litrze wody już możesz zmienić I właśnie to próbujemy ustalić - jaka jest optymalna konstrukcja chłodnicy zanurzeniowej by jak najwięcej ciepła oddała do wody. Szczerze mówiąc po cichu liczę na to, że wśród naszych kolegów piwowarów pojawi się jakiś inżynier kierunku związanego z fizyką, który byłby w stanie nam podsunąć jakieś konkretne liczby dotyczące wydajności rurek z różnych materiałów, o różnej grubości, średnicy itd.

[Dr2]

po cichu liczę na to, że wśród naszych kolegów piwowarów pojawi się jakiś inżynier kierunku związanego z fizyką, który byłby w stanie nam podsunąć jakieś konkretne liczby

i co z tego?

Kolega, fachowiec od termodynamiki, kiedyś policzył mi w ramach hobby, mierząc temperatury i czasy w trakcie chłodzenia, że moja chłodnica z rurki miedzianej fi chyba z 15mm i długości ok 12m, ma moc ok 18kW.

A chłodnica dalej chłodzi jak chłodziła, i największy wpływ na jej skuteczność ma temperatura wody "z rury", na którą mamy niewielki wpływ

Edytowane 7 Listopada 2016 przez Dr2

[Kòpôcz]

Kolega, fachowiec od termodynamiki, kiedyś policzył mi w ramach hobby, mierząc temperatury i czasy w trakcie chłodzenia, że moja chłodnica z rurki miedzianej fi chyba z 15mm i długości ok 12m, ma moc ok 18kW. A chłodnica dalej chłodzi jak chłodziła, i największy wpływ na jej skuteczność ma temperatura wody "z rury", na którą mamy niewielki wpływ

Nie gniewaj się, ale przypomniał mi się skecz o fachowcach...

Poszperałem trochę i w kilku miejscach natknąłem się na taki wzór:

 

ϕ=q⋅cw⋅ρ⋅(tc−tz)

 

gdzie:

ϕ - moc cieplna wymiennika [kW]

q - obliczeniowy przepływ wody ciepłej [m3/s]

cw - ciepło właściwe [kJ/kg⋅K]

ρ - gęstość wody [kg/m3]

tc - temperatura obliczeniowa ciepłej wody [oC]

tz - temperatura obliczeniowa zimnej wody [oC]

 

A co to oznacza? Ano to, że jak tylko mocniej odkręcisz kurek z zimną wodą, to zwiększa się moc wymiennika.

A poważniej - nie do końca wiem, czy i jak ten wzór zastosować do naszych potrzeb, ale zastanawia mnie jedno - parametr temperatury końcowej jest tu niejako stały, ale wciąż brak wytłumaczenia, dlaczego ta temperatura jest taka, a nie inna. Przyjmuję za pewnik to, co wcześniej było napisane (także uproszczę): grubość ścianek ma wpływ na stratę energii. To jeden z parametrów, jakie mają wpływ na to "ile energii odprowadzimy z jednego litra wody". Drugim zapewne jest wspomniana powierzchnia oddawnia energii cieplnej - w naszym przypadku średnica rury i jej długość.

Jako pierwsze, jeszcze chaotyczne podsumowanie tylko detali:

- miedź - zwiększa efektywność chłodzenia (oczywiście porównując z rurką nierdzewną o tych samych wymiarach) ze względu na większą przenikalność ciepła/mniejszą bezwładność cieplną

- karbowanka - zwiększa wydajność chłodzenia - jej kształt daje powierzchnię większą, niż by to wynikało ze wzoru na objętość walca;

- cienkościenne rurki - zwiększają wydajność chłodzenia.

 

A teraz takie pytanie - czy ktoś przerabiał swoją zanurzeniówkę na przeciwbierzną lub odwrotnie? W takie sytuacji powierzchnie wymiany, grubość i długość rurki pozostają niezmienne. Pytanie więc, czy takie konwersje miały wpływ na efektywność chłodzenia?

[Dr2]

 

 

Nie gniewaj się, ale przypomniał mi się skecz o fachowcach... Poszperałem trochę i w kilku miejscach natknąłem się na taki wzór: ϕ=q⋅cw⋅ρ⋅(tc−tz) gdzie: ϕ - moc cieplna wymiennika [kW] q - obliczeniowy przepływ wody ciepłej [m3/s] cw - ciepło właściwe [kJ/kg⋅K] ρ - gęstość wody [kg/m3] tc - temperatura obliczeniowa ciepłej wody [oC] tz - temperatura obliczeniowa zimnej wody [oC]

Nie gniewaj się, ale chyba musisz podnieść swój poziom abstrakcji bo chyba nie do końca zrozumiałeś ten wzór, a zwłaszcza opis parametrów

Poszukaj i poczytaj to znowu się coś nauczysz.

 

Myśl realnie. Wg Twojego toku myślenia, wystarczy podnosić przepływ czynnika w nieskończoność aby uzyskać nieskończoną moc

 

Zrobiłeś mi dzień

[Kòpôcz]

 

 

A poważniej - nie do końca wiem, czy i jak ten wzór zastosować do naszych potrzeb

Dobrze mi się wydaje, że to napisałem?

[Dr2]

 

 

Dobrze mi się wydaje, że to napisałem?

pisz dalej

[Kòpôcz]

Jak to mawiają - lepsze jest wrogiem dobrego. Ty masz dobrą chłodnicę, ja chcę mieć lepszą, Twój opór jest więc dla mnie w pewnym sensie zrozumiały. Ale czy mogę zaproponować taki układ: niektórzy z nas będą sobie gonić króliczka, a Ty będziesz czasem tylko na to zerkał (albo nie) ale bez prób kopania reszty po kostkach? I tak gdzieś dobiegniemy, więc podcinanie mnie/nas to w pewnym sensie syzyfowa orka.

Z mojej strony EOT.

[Guest_1]

istotna jest powierzchnia wymiany temperatury. Karbowana wygrywa w tej kwestii. Ważna jest tez budowa ogniw tzn jak są pozaginane. Generalnie najlepiej by było gdyby wypełniały jak najwięcej gara...np w kształcie ósemek albo spirali...muszę przebudować swoją. Czas chłodzenia wyniesie wtedy nie 25 min jak teraz a 10min

[INTseed]

Tylko że jak masz w ósemki to wirpoola zrobisz tylko wyciągając chłodnice.

[ASadam]

ale to ile jej odprowadzisz w jednym litrze wody już możesz zmienić I właśnie to próbujemy ustalić - jaka jest optymalna konstrukcja chłodnicy zanurzeniowej by jak najwięcej ciepła oddała do wody

 

 

Śmiem twierdzić, że zawsze tyle samo. Kwestia tylko czasu w jakim to uzyskamy. 

Im temperatura wody wychodzącej z chłodnicy jest bliższa temperaturze chłodzonej brzeczki tym większą mamy oszczędność wody chłodzącej. I tutaj dochodzimy do momentu kiedy istotny jest rodzaj chłodnicy. Im lepsza przewodność cieplna i większa powierzchnia wymiany tym proces ten będzie trwał krócej, przez co możemy puścić przez chłodnicę wodę szybciej a mimo to na wyjściu jej temperatura będzie nadal zbliżona do temperatury chłodzonej brzeczki. Zawsze jednak ilość oddanej energii będzie taka sama. Różnica będzie tylko w czasie kiedy to uzyskamy.

Wszelkie dyskusje prowadzone w tym i podobnych tematach sprowadzają się do jednego: oszczędność czasu.

Podsumowując: każdą chłodnicą schłodzimy brzeczkę do takiej samej temperatury taką samą ilością wody. Kwestia tylko czasu w jakim to uzyskamy. A wodę możemy oszczędzić używając najgorszej chłodnicy, bo wtedy chłodzenie będzie trwało na tyle długo, że natura nam pomoże, oczywiście jeśli temperatura otoczenia będzie niższa niż docelowa temp. brzeczki  

[smaky78]

Ja teraz stoję przed wyborem chłodnicy, ale nie wiem na co się zdecydować bo w podobnej cenie są trzy modele:

 

1. https://homebeer.pl/pl/p/Chlodnica-do-brzeczki-model-SILVER/129

 

2. https://browamator.pl/chlodnica-zanurzeniowa-browamator-inox-215,3,5,2430

 

3. https://www.browar.biz/centrumpiwowarstwa/akcesoria/chlodnica_zanurzeniowa

 

Która wg Was, najszybciej schłodzi? Ta trzecia to jakiś home made  ale może najlepsza.

Edytowane 10 Kwietnia 2018 przez smaky78

[luki161]

A dlaczego nie karbowanka od kolegi z forum?

Generalnie karbowana to lepsza wydajnosc, ale pierwsza ma dwa razy wieksza dlugosc, wiec jesli koniecznie chcesz ze sklepu to opcja 1 lub 3.