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Autor: Betreff: Ist das normal für nen Kühlschrank ? marsabba Senior Member Beiträge: 335 Registriert: 8.10.2011 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 20:44   Hallo, ich habe gestern zum ersten mal versucht, meine 25 Liter Würze im Kühlschrank auf UG Temperaturen zu bringen. Nachdem der Eintauchkühler bei 30 Grad nicht mehr wollte, habe ich den Sud einfach in den Kühlschrank gestellt, in der Hoffnung, am nächsten morgen anstellen zu können. Aber weit gefehlt: Erst nach ca. 20 Stunden ist die Temperatur von 30 auf ca. 10 Grad gefallen. Ist das normal für einen stinknormalen 150Liter Kühlschrank (der allerdings schon einige jahre auf dem Buckel hat), oder sollte ich mir was neues suchen ? Rein überschlagstechnisch braucht es ca 40 Watt Wärmeleistung, um 25 Liter in einer Stunde um 15 Grad zu kühlen; da sollte doch ein Kühlschrank mit ca 100 Watt Leistungsaufnahme das auch in wenigen Stunden schaffen... Wie lange dauert das bei euch Kühlschrank-UG-Brauer ? Viele Grüße Martin alexbrand Posting Freak Beiträge: 2947 Registriert: 15.11.2006 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 20:54   Hallo Martin, ohne jetzt nachgerechnet zu haben: hast Du einen Ventilator im Kühlschrank? Das hilft ungemein! Gruß Alex ____________________ Home brewing More control. Less risk. If I had to explain you wouldn't understand. Antwort 1 marsabba Senior Member Beiträge: 335 Registriert: 8.10.2011 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 20:58   nöö, hab ich nicht. Meinst du so ein 12V Lüfterchen aus der Computer-Ramschkiste ? Das wär natürlich einen Versuch wert Martin Antwort 2 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 21:04   1 Grad pro Stunde kommt ungefähr hin, zumindest bei mir (50 Liter glänzender Edelstahlropf mit 45L Inhalt) wenn, da stimme ich Alex voll zu, kein Lüfter den Wärmeaustausch verbessert. Falls du keinen glänzenden Edelstahltopf verwendest (die kühlen am schlechtesten aus) und nur 25 Liter, da würde ich schon etwas mehr als 1 Grad/Std erwarten. Aus diversen Kühlschrankexperimenten an speziellen Peltierkühlschränken weiss ich wie vorteilhaft ein Lüfter im Inneren sein kann. Der Gärbottich sollte aber dicht sein damit der Lüfter keine schädlichen Mikoorganismen hinein pusten kann. Der Lüfter sollte auch nicht zu stark sein, damit er nicht zu viel zusätzliche Wärme ins Innere emitiert. Gute Wahl: 12Volt Axiallüfter aus dem Computerbereich mit nicht mehr als ca. 0,2A Stromaufnahme. Grüsse Bernd [Editiert am 7.9.2013 um 21:18 von BerndH] Antwort 3 fg100 Senior Member Beiträge: 498 Registriert: 4.8.2012 Status: Offline erstellt am: 7.9.2013 um 21:58   Hallo Martin, da hast du aber einen Rechenfehler bei dir. Wenn du die Wärmemenge für das Abkühlen von 25l von 30 auf 10 Grad berechnest, dann must du 4,19 kJ/(kg*K) * 25 kg * 20 K = 2095 kJ abführen. 2095 kJ sind 2095000 Ws bzw. 582 Wh. Wenn dein Kühlschrank dafür 20 Stunden brauchte, hat er fast 30W pro Stunde abgeführt. Dann ist er sowieso sehr sehr gut. Bei einer Leistung von 100W wären das ein Wirkungsgrad von fast 30% und das ist für einen Kühlschrank schon super. PS: Bei "40 Watt Wärmeleistung, um 25 Liter in einer Stunde um 15 Grad zu kühlen". Wenn das geht, dann meldest ein Patent an, bekommste den Nobelpreis und brauchs nie mehr zu arbeiten. Grüße Franz [Editiert am 7.9.2013 um 22:02 von fg100] Antwort 4 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 22:12   Zitat: Wenn dein Kühlschrank dafür 20 Stunden brauchte, hat er fast 30W pro Stunde abgeführt. Dann ist er sowieso sehr sehr gut. Bei einer Leistung von 100W wären das ein Wirkungsgrad von fast 30% und das ist für einen Kühlschrank schon super. Hallo Franz, kannst du mir mal erklären wie du zu dieser Aussage kommst ? Eine Wärmepumpleistung von 30 Watt empfinde ich bei 100 Watt Leistungsaufnahme eines Kompressorkühlschranks alles andere als gut, geschweige sehr sehr gut. Da erziele ich ja höhere Werte mit meinem (vergleichsweise sehr uneffektiven) Peltierkühlschrank. Ein Kühlschrank ist ja im Grunde eine Wärmepumpe und ich kenne es nur so das die Wärmepumpleistung bei einem Kompressorsystem immer erheblich höher liegt als dessen Leistungsaufnahme. Als gängige Werte sind mir da 1 zu 2 bis 1 zu 3 bekannt. Also bei 100 Watt Leistungsaufnahme 200 bis 300 Watt Wärmepumpleistung. Die kommen aber meist nicht voll zum tragen weil es da noch den mehr oder minder schlechten Wärmeübergang zwischen warm und kalt gibt. Trotzdem wären 30 Watt Pumpleistung alles andere als gut. Der Grund der geringen Abkühlrate ist nach meiner Auffassung (falls der Kühlschrank nicht grundsätzlich einen Defekt haben sollte) der schlechte Wärmeübergang von den kalten Teilen des Kühlschranks durch die Luft zum Gärbottich. Hier kann eine schnellere Umwälzung tatsächlich hilfreich sein. Grüsse Bernd [Editiert am 7.9.2013 um 22:27 von BerndH] Antwort 5 marsabba Senior Member Beiträge: 335 Registriert: 8.10.2011 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 22:26   oh mann, du hast natürlich recht. da bin ich mit den Zehnerstellen durcheinandergekommen. Mit 30W schafft man 25 liter um 20 Grad in 20 Stunden. Damit sind wir bei einem Kühlschrank mit 100 Watt und 30% Wirkungsfaktor . Früher konnte ich mich auf meine Rechenkünste verlassen, aber das viele Bier.... @BerndH: Laut Wikipedia hat ein Kompressorkühlschrank so um die 50 % wirkungsgrad. Eine Wärmepumpe hat mehr, aber es geht ja um die erzeugte Kälte, nicht die Wärme auf der anderen Seite... Viele Grüße Martin [Editiert am 7.9.2013 um 22:29 von marsabba] Antwort 6 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 22:54   Zitat: Eine Wärmepumpe hat mehr, aber es geht ja um die erzeugte Kälte, nicht die Wärme auf der anderen Seite... Das was den Kompressorkühlschrank kalt macht ist eine reinrassige Wärmepumpe! Die Menge der gepumpten Wäremeenergie auf der kalten Seite ist die gleiche wie auf der warmen Seite, das besagt schon das physikalische Gesetz der Energieerhaltung. Auf der warmen Seite einer Wärmepumpe kommt dann aber evtl. noch die Abwärme des Antriebs hinzu die aber nicht immer zwingend zum hohen Wirkungsgrad einer Wärmepumpe beitragen muss. Die Pumpleistung selbst ist es die den hohen Wirkungsgrad einer Wärmepumpe begründet. Eine Wärmepumpe für Heizzwecke hat meist (gegenüber einem Kühlschrank) den Vorteil eines perfekten Wärmeübergangs zwischen den Medien, auf beiden Seiten. Gerade diesen Punkt kann man durch einen Ventilatoreinsatz im Kühlschrankinneren verbessern. Das ist übrigens, neben der damit einfach zu realisierenden "No-Frost" und Abtaufunktion, einer der Gründe warum die meisten modernen Kühlschränke die Kälte per Ventilator im Inneren verteilten bzw. die Wärme auf diesem Weg dem Kühlgut entziehen. Man erzielt einen schnelleren Wärmeübergang von den (warmen) Speisen zur "Wärmepumpe" und damit einen höheren Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad ist unter anderen auch maßgeblich von der zur erbringenden Temperaturdifferenz zwischen Kühlschrank Inneren und Raumtemperatur, sowie davon abhängig wie "eingepfercht" der warme Wärmetauscher auf der Rückseite des Kühlschranks arbeiten muss. 30% Wirkungsgrad waren sicher selbst bei einfachen alten Modellen nie gut geschweige sehr sehr gut. Uns geht es jetzt aber erstmal um die erzielbare Wärmepumpleistung. (Laut Wikipedia liegt man beim Kompressorkühlschrank bei der Wärmepumpleistung bei etwa 200%, siehe mein nächsten Posting weiter unten) In meinem neuen Gärkühlschrank habe ich bereits einen Ventilator integriert als ich sah wie sehr die Rückwand innen vereiste obwohl nur 8 Grad Innentemperatur eingestellt wurden. So konnte die volle Wärmepumpleistung nie genutzt werden. Zur Erklärung: Habe mich viel mit Peltierkühlsystemen auseinander gesetzt und betreibe unter anderen einen Eigenbau Peltierkühlschrank der viel mehr kann als die üblichen "Kühlboxen" und dabei natürlich viel weniger verbraucht. Daher mein Interesse an Kühlsystemen und deren Effektivität. Beim nächsten mal Abkühlen werde ich genau schauen wie lange ich für welche Temperaturabsenkung der Würze brauche. Grüsse Bernd [Editiert am 7.9.2013 um 23:22 von BerndH] Antwort 7 marsabba Senior Member Beiträge: 335 Registriert: 8.10.2011 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 23:16   Danke für diese Super Erklärung, damit wirft du viel Licht in die dunklen Ecken meines Wissens ! Gibt es weitere (realistische) Tuningmassnahmen, um die Effektivität des Kühlschrankes zu erhöhen ? Ein Ventilator aussen an das Kühlgitter ? Die Innenwand zur Kühlschlange entfernen ? Martin [Editiert am 7.9.2013 um 23:20 von marsabba] Antwort 8 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 23:19   Zitat: Laut Wikipedia hat ein Kompressorkühlschrank so um die 50 % wirkungsgrad. Martin, wahrscheinlich hast du auf Wikipedia etwas falsch interpretiert, hier ein Zitat aus Wikipedia: Zitat: Während ein Kompressorkühlschrank zur Übertragung von 1 Watt „Kühlleistung“ ungefähr 0,5 Watt verbraucht, benötigt ein Peltierelement für den gleichen Energietransport über 2 Watt Da steht das man für 1 Watt Kühlleistung ungefähr 0,5 Watt Aufnahmeleistung einsetzen muss bei einem Kompressorkühlschrank. Das entspricht den von mir weiter oben genannten Verhältnis von 1 zu 2 bzw. 200% Wirkungsgrad ! Grüsse Bernd [Editiert am 7.9.2013 um 23:45 von BerndH] Antwort 9 marsabba Senior Member Beiträge: 335 Registriert: 8.10.2011 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 23:25   Ja, genau diese Wikipedia-Zeilen habe ich gelesen, genauer: überflogen. 1 Watt .. 0.5 Watt ... ergibt 50 % Wirkungsgrad.... sind aber tatsächlich 200 % Dann bin ich bei meiner beobachteten Kühlleistung aber doch wieder um ca. Faktor 5 unter der - nach der elektrischen Leistungsaufnahme möglichen - Leistung. 40 Watt beobachtet , aber 100 Watt *200% = 200 Watt theoretisch möglich. Antwort 10 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 7.9.2013 um 23:28   Zitat: Gibt es weitere (realistische) Tuningmassnahmen, um die Effektivität des Kühlschrankes zu erhöhen ? Ein Ventilator aussen an das Kühlgitter ? Die Innenwand zur Kühlschlange entfernen ? Alles was die Wärmeübergänge reduziert bzw. beschleunigt ist von Vorteil, auf der kalten wie auf der warmen Seite. Insofern kann man sicher innen wie aussen optimieren. Gerade auch die Wärme hinten besser weg zu bekommen erleichtert der Wärmepumpe ihre Arbeit. Erstaunlicherweise steigt sogar der Stromverbrauch, ich meine den aktuellen wenn der Kompressor läuft, wenn die Rückseite wärmer ist bzw sinkt die Aufnahme wenn man das Gitter kälter bekommt. Habe ich zumindest an meinem festgestellt. Zitat: Dann bin ich bei meiner beobachteten Kühlleistung aber doch wieder um ca. Faktor 5 unter der - nach der elektrischen Leistungsaufnahme möglichen - Leistung. 40 Watt beobachtet , aber 100 Watt *200% = 200 Watt theoretisch möglich Jo die Pumpe kommt gewissermassen nicht an ihr "Futter" heran, die Wärme im Gärbottich und pumpt daher viel weniger Wärme als sie könnte. Die mögliche Pumpleistung wird überhaupt nicht ausgenutzt. Die Luft transportiert die Wärme im Inneren nur langsam durch Konvektion vom zu kühlenden Inhalt zum Wärmeabsorber. Wenn Innen die Rückwand gefriert sollte man zuerst Innen mit den Optimierungen anfangen. Probier mal einen Lüfter aus, das sollte echt was bringen. Grüsse Bernd [Editiert am 7.9.2013 um 23:55 von BerndH] Antwort 11 bruno-koop Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 26.5.2009 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 00:04   die effektivität einer Kältemaschine ist von vielen verschiedenen Faktoren abhängig. Ob die Abwärme am Kondensator nun mit zusätzlichen Lüftern oder so abgeführt wird macht sich weniger auf die Leistungsaufnahme aufmerksam... Wenn aber nun der Verdampfer im inneren besser ausgenutzt wird und dieser möglichst warm gehalten wird (also das Gegenteil eines vereisten Verdampfers) steigt die Verdampfungstemperatur, so auch der Verdapfungsdruck und so liegt am Verdichter ein größerer Saugdruck an, welcher einen etwas (minimal) größere Leistungsaufnahme bedeutet, aber die Verdampfungsleistung stärker ansteigen lässt. So können auch bei 100w elektrische Leistungsaufnahme 300W Kälteleistung möglich sein. Das aber nur im besten Fall, meistens liegt man bei ca. 200W zu 100W elektrisch... Man muss auch dazu beachten, dass ein handelsüblicher Kühlschrank von Werk aus nicht auf maximale Effizienz konstruiert worden ist, sonder auf eine möglichst preiswerte Herstellung. Gruß Christian Antwort 12 Shenanigans Senior Member Beiträge: 475 Registriert: 12.4.2013 Status: Offline erstellt am: 8.9.2013 um 00:16   Ich verstehe nur Bahnhof ____________________ Shenanigans 1.Secret or dishonest activity or maneuvering. 2.Silly or high-spirited behavior; mischief. 3.Doing something that would get you in trouble with your partner if she knew you were doing it. Antwort 13 bruno-koop Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 26.5.2009 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 00:30   thermodynamik ist ein wenig umfangreich.... aber dennoch ein sehr interessantes Thema... ich wollte nur mal ebend sagen, dass die effektivität einer Kältemaschine vom jeweiligen Betriebszustand abhängig ist und nicht für den einen Kühlschrank ein fester Wirkungsgrad gilt. Diese kann total unterschiedlich sein... Antwort 14 Yogibaer Junior Member Beiträge: 48 Registriert: 14.3.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 00:41   Hi Nicht böse sein aber ich gebe jetzt mal meinen Senf dazu. Das was ihr hier schreibt ist sehr vereinfacht. Einen Kühlschrank mit einer Wärmepumpe zu vergleichen ist so nicht möglich. Natürlich ist ein Umgedrehter Kühlkreislauf eine Wärmepumpe, aber die Energiewerte sind anders. Es ist leichter Wärme zu erzeugen als Wärme weg zu bekommen. Was deinen Kühlschrank angeht. Ich vermute mal dass es ein einfacher Kühlschrank ist. Also passiv kühlend mit Kapillar Einspritzung. Das Passivkühlend heißt das du vermutlich eine Platte an der Rückwand hast die Kalt wird. Der Hersteller setzt voraus das du deinen Kühlschrank so packst das die Luft zirkulieren kann auf Grunde der Temperatur Unterschiede. Ein großer Topf mit 25 Liter Inhalt wurde dabei nicht vorgesehen. Moderne große Kühlschränke dürfen laut Hersteller mit etwa 1-3 Kg Kühlgut PRO Tag befüllt werden. Das hat damit zu tun, das die Verdichter kaltes Kältemittel brauchen um nicht Heiß zu laufen. Die Kompressoren sind so berechnet das sie am Tag eine bestimmte Laufzeit haben sonst gehen sie auf Dauer kaputt. Wer einen alten Kühlschrank hat kann das gerne mal Testen. Lasst den Kühlschrank mal 24 Stunden auf dann habt ihr eine Heizung. Was kann man machen. Viel wichtiger als die Luft im Kühlschrank zu bewegen ist es die Wärme am Verflüssiger los zu werden um zu verhindern das Restwärme sich langsam hochschaukelt. Ein Ventilator der auf der Rückseite für frischen Wind sorgt wirkt wundern. Dann kannst du natürlich auch die Luft im Kühlschrank bewegen. Wenn du Metalltöpfe benutzt ist eine möglichst große Fläche die den Verdampfer berührt ganz hilfreich. Ich hoffe ich konnte helfen Gruß Yogi ____________________ "Iss nun das Brot, o Enkidu, denn das gehört zum Leben, trink auch vom Bier, wie es des Landes Brauch!" Antwort 15 bruno-koop Senior Member Beiträge: 133 Registriert: 26.5.2009 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 01:11   Der Ventilator auf der Rückseite wird wohl bischen was bringen, aber nicht das was man braucht... ob die Kondensationstemperatur jetzt zB. 32 grad oder 40 grad beträgt, durch den größeren Temp unterschied mit der Umgebung (Delta T) wird auch ein größerer Wärmeaustausch möglich Antwort 16 der Onkel Senior Member Beiträge: 209 Registriert: 10.4.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 07:38   Hi Leute. Ich als Kälteanlagenbauer würde meinem Kühlschrank so eine krasse abkühlaktion nicht antun. Ich würde meinen Kompressor nicht so quälen. Ich gebe Yogibaer absolut recht! Lg Manu [Editiert am 8.9.2013 um 07:40 von der Onkel] ____________________ Der Brauer macht die Würze, die Hefe macht das Bier! Antwort 17 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 08:09   Zitat: Es ist leichter Wärme zu erzeugen als Wärme weg zu bekommen. Das ist so nicht richtig, denn das was ich auf der kalten Seite an Wärmemenge dem warmen Medium entziehe kommt auf der warmen Seite wieder heraus, 1 zu 1, plus einen Anteil der Wärmeverluste des Antriebs, minus Abstrahlverluste im System, je nach Konstruktion, siehe oben. Auch kann man natürlich grundsätzlich einen Kühlschrank mit einer Wärmepumpe vergleichen denn er enthält ja eben diese. Einzig der Wärmedurchgang zu den Medien ist beim Kühlschrank naturgemäß weniger ideal als bei einer Wärmepumpe für Heizzwecke. Zitat: Ich würde meinen Kompressor nicht so quälen Wenn man mit einem Kühlschrank nicht 25L herunterkühlen sollte, mit was dann ? Ich empfinde das gar nicht als so extremes quälen denn auf diese Belastung hin MUSS ein Kühlaggregat im Kühlschrank doch ausgelegt sein auch wenn der Hersteller vorsichtshalber mir nur zulässt zwei Gurken pro Tag neu einzulagern damit er versuchen kann sich im Gewährleistungsfall heraus zu reden. Ein Kühlschrank geht ja auch nicht gleich kaputt wenn mal die Kinder die Tür offen lassen und er läuft dann mal einen Tag oder länger durch oder auch wenn man einen Partykühlschrank auf einen Schlag mit warmen Getränken befüllt und der ewig durchläuft, auch weil er während der Party immer wieder geöffnet wird. Das muss er schon abkönnen und konnte bisher auch jeder meiner Kühlschränke bei mir ab. Bislang ist aufgrund solcher und ähnlicher "Fehlbedienungen" bei mir noch nie einer kaputt gegangen. Ich habe auch im Bekanntenkreis noch nie davon gehört und lebe nun doch schon über ein halbes Jahrhundert. Gut ist es aber sicherlich in so einem Falle für eine gute Wärmeabfuhr auf der Rückseite des Kühlschranks zu sorgen. Einfaches Entstauben des Radiators ist mal die erste Maßnahme. Ein Lüfter wäre sicher eine weitere gute Maßnahme. Natürlich kann man immer Skepsis ob der Haltbarkeit haben wenn Dinge mal etwas mehr gefordert werden, gerade wenn man in der Branche tätig ist und Reparaturen durchführen muss was naturgemäß eine andere Sichtweise fördert (Ich bin ja selber Servicetechniker). Ich werde meinen alten Kühlschrank bei jedem Sud aber trotzdem weiter "extrem quälen" und werde berichten wenn er stirbt. Mein Neuer ist übrigens ganz sicher nicht auf 2-3kg neues Füllgut pro Tag begrenzt, weil er an sich ein Probenehmer ist der täglich sehr viel Flüssigkeit automatisch in seinen Innenraum neu einlagert und kühl halten muss bzw. runterkühlen muss. Grüsse Bernd [Editiert am 8.9.2013 um 10:39 von BerndH] Antwort 18 Seed7 Posting Freak Beiträge: 1227 Registriert: 2.4.2013 Status: Offline erstellt am: 8.9.2013 um 09:21   Zitat von marsabba, am 7.9.2013 um 23:16 Gibt es weitere (realistische) Tuningmassnahmen, um die Effektivität des Kühlschrankes zu erhöhen ? Dein fass mit nassem zeitungspapier umwickeln und fuer viel luftstroemung sorgen. Ingo Antwort 19 BerndH Posting Freak Beiträge: 1762 Registriert: 6.1.2013 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 8.9.2013 um 09:29   Zitat: ob die Kondensationstemperatur jetzt zB. 32 grad oder 40 grad beträgt, durch den größeren Temp unterschied mit der Umgebung (Delta T) wird auch ein größerer Wärmeaustausch möglich Klingt gut, aber in deinem Beispiel verwendest du ja selber 40 Grad (ohne Lüfter) und 32 Grad (mit Lüfter). Das heisst dem Wärmetauscher wurde mit Lüfter mehr Wärmeenergie entzogen, was ja auch nicht mehr als logisch und erwünscht ist. Also bringt der Lüfter doch ne Menge. Grüsse Bernd [Editiert am 8.9.2013 um 10:40 von BerndH] Antwort 20