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Autor: Betreff: technischer Rat gesucht heavybyte   Gast erstellt am: 27.12.2005 um 13:43   Hallo Hobbybrauer, ich suche technische Unterstützung bei folgendem Problem: Wie kann ich temperaturabhängig den Kühlwasserfluss steuern? Ein paar Eckdaten: Meine Sude sind immer so ~70L und diese müssen auch adäquat gekühlt werden. Dafür benutze ich einen sehr suffizienten Gegenstrom-Plattenkühler. Die Würze lasse ich schwerkraftmässig durch den Kühler aus einer mittleren Höhe von 1,5m in ein auf dem Boden stehendes Gefäss durch einen 3/8" Schlauch fliessen. Das dauert im Schnitt etwa 20-30 Minuten. Dazu möchte ich noch folgendes erklären: zu diesem Zeitpunkt ist gerade der Whirlpool gemacht und die Würze fliesst über meinen allseits bekannten Kupferring ab, was mir verbietet die Fliessgeschwindigkeit der Würze mittels einer Pumpe zu erhöhen, weil sonst der Trubkegel in der Mitte des Pottes auseinander driften würde. Diese Fliessgeschwindigkeit der Würze ist also unveränderbar vorgegeben. Die Fliessgeschwindigkeit des Kühlwassers (direkt aus der Leitung) regele ich mit einem Kugelhahn. Dabei habe ich ein Thermometer direkt am Kühlerausgang des Würze-Anschlusses, ich messe also die austretende Würze. Mit dem Kugelhahn stelle ich jetzt eine gewünschte Würze-Temperatur ein. Ein paar Millimeter am Kugelhahn machen dann schon eine deutliche Temperaturänderung der Würze aus, was aber noch schlimmer ist, ein paar Millimeter am Kugelhahn machen dann gleich einige zig Liter Kühlwasser aus. Ich habe jetzt gemerkt, dass ich bei pingeligem Einstellen des Kühlwassers mit etwa 200 Litern oder sogar weniger auskomme, je nach Wassertemperatur, wogegen bei schlampigem Einstellen ruck-zuck 500Liter wech sind. Direkt zum Punkt: Ich möchte mir eine elektronische Regelung bauen, die den Kühlwasserfluss derart steuert, dass eine voreingestellte Würzetemperatur ein Ventil regelt welches wiederum den Wasserfluss steuert. Hat dazu von euch jemand eine brauchbare Idee? Meine bisherigen Gedanken dazu: Ein einfaches an-aus-ventil wie bei der Waschmaschine würde da sicher nicht funktionieren, denn der Fluss müsste ja kontinuierlich geregelt werden. Eine Steuerelektronik dazu hätte ich schon. Habe einen Tempcontroller welcher bei einer Solltemp nichtnur ein Relais ein und ausschaltet, sondern auch einen Pulsweitenmodulator eingebaut hat. Der funzt folgendermassen: ist die Temp ganz weit überschritten, gibt er ein Dauersignal (high) ab, jenäher sich die tatsächliche Temp dem Sollwert nähert desto kürzere Impulse erzeugt er, bei Erreichen der Solltemp ist das Signal aus (low). Die Schaltfunktion ist auch invertierbar. Damit könnte man doch einen Wasserfluss regeln, wenn, ja wenn ich wüsste womit und wo es sowas gibt. Hat dazu vielleicht jemand eine zündende Idee, oder einen besseren Lösungsansatz? raehmle Senior Member Beiträge: 378 Registriert: 10.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 27.12.2005 um 14:14   Hallo Heavy, Zitat: Hat dazu von euch jemand eine brauchbare Idee? Wie wäre es mit einem einfachen Wasserhahn der an ein Servo rangeschraubt ist? Zitat: Ein einfaches an-aus-ventil wie bei der Waschmaschine würde da sicher nicht funktionieren, denn der Fluss müsste ja kontinuierlich geregelt werden. Naja, Du könntest ja sowas wie PWM mit Wasser damit implementieren Gruß, Rähmle ____________________ http://fabier.de Antwort 1 raehmle Senior Member Beiträge: 378 Registriert: 10.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 27.12.2005 um 14:23   2. Idee: Leitungswasser in einen Behälter mit Schwimmstop laufen lassen (also sowas wie der Wasserkasten vom WC). Von dort mittles regelbarer Pumpe durch den Kühler pressen. Die Pumpe kann dann abh. von der Solltemperatur mit mehr oder weniger Leistung arbeiten. Leitungswasser läuft in den Behälter wenn der Schwimmer sagt "Behälter nicht voll". Rähmle ____________________ http://fabier.de Antwort 2 heavybyte   Gast erstellt am: 27.12.2005 um 14:31   Zitat: Wie wäre es mit einem einfachen Wasserhahn der an ein Servo rangeschraubt ist? hmmm... ich habe keine Ahnung was ein Servo ist und wies funktioniert. Ist das so eine Art Stellmotor? oder Drehfeldsteller? Der müsste dann aber ziemlich kräftig sein. Zitat: Naja, Du könntest ja sowas wie PWM mit Wasser damit implementieren hmmm... daran gedacht habe ich. Müsste man mal ausprobieren wie sich so ein Ventil im "Klackerbetrieb" verhält. Antwort 3 heavybyte   Gast erstellt am: 27.12.2005 um 14:39   Bingo! raehmle, ich glaub ich habs, du hast mir den zündenden Impuls gegeben. Ich habe für mein Rührwerk einen Frequenzumwandler, kurz FU genannt, mit dem ich den Rührwerksmotor steuere. Dieser kann auch extern per PWM geregelt werden. Wenn ich jetzt meine Maischepumpe an diesen FU dranhänge, dann kann ich die Förderleistung stufenlos regeln, das kann auch durch den Tempcontroller geschehen. Jetzt bräuchte ich nurnoch meine Maischepumpe als Kühlwasserförderpumpe an einer Regentonne anschliessen blink, blink, blink. any more ideas? Antwort 4 raehmle Senior Member Beiträge: 378 Registriert: 10.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 27.12.2005 um 14:40   Zitat: hmmm... ich habe keine Ahnung was ein Servo ist und wies funktioniert. Ist das so eine Art Stellmotor? oder Drehfeldsteller? Der müsste dann aber ziemlich kräftig sein. Das sind die Dinger aus dem Modellbau. Lenkung/Ruder und Gas (bei Benzinern) werden damit gestellt. Gibts natürlich in allen Dimensionen, für den Wasserhahn dürfte aber schon ein relativ kleiner reichen. Nachtrag: Bei 3-2-1-meins gibts bspw. ein Servo mit 64 Nm (Art-Nr 7376960218) für ca. 15 EUR. Das entspricht einem Zug von mehr als 6 Kg - sollte für nen Wasserhahn reichen. Rähmle [Editiert am 27/12/2005 von raehmle] ____________________ http://fabier.de Antwort 5 Cameltrooper Junior Member Beiträge: 10 Registriert: 13.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 27.12.2005 um 16:41   Das kann Dir vielleicht weiterhelfen: Schau mal unter Ebay: Artikelnummer: 6024988099 Artikelnummer: 6024235585 Bin mir aber nicht sicher,ob die Ventile regeln können. Oder suche mal nach Regelventilen bzw.Thermischen Regelventilen Bei dem Wasserverbrauch, würde ich an Deiner Stelle aber einen Kühlkreislauf vorziehen. Du kühlst vor oder nach dem Würzekühler Dein Wasser wieder runter. MfG Antwort 6 heavybyte   Gast erstellt am: 27.12.2005 um 18:05   Hallo Cameltrooper, danke für deine Hinweise. Die ebay-Artikel scheinen mir dabei ein bisschen überdimensioniert Zitat: Bei dem Wasserverbrauch, würde ich an Deiner Stelle aber einen Kühlkreislauf vorziehen. Du kühlst vor oder nach dem Würzekühler Dein Wasser wieder runter. und womit würdest du das tun? ...und warum sollte ich das Kühlwasser herunter kühlen, warum dann nicht gleich die Würze? hast du schonmal 70L kochende Würze gekühlt? ich habe keinen Schimmer wie du das kühlen willst. viele Grüsse Antwort 7 heavybyte   Gast erstellt am: 27.12.2005 um 19:14   hallo raehmle, der Servo aus deinem Link ist in der Tat interessant. Mit dieser Art Gerät bin ich leider nicht so vertraut, da müsste ich Datenblätter wälzen um herauszufinden wie der angesteuert wird, ich nehme an TTL-Level? Sicher wird er auch mit ziemlich niedriger Versorgungsspannung betrieben, da aus dem Modellbereich? hmmm... da kommt wieder was auf mich zu.... Antwort 8 MHars Member Beiträge: 73 Registriert: 9.10.2005 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 27.12.2005 um 22:22   Ich weiß nicht ob Du die möglichkeit hast...? aber ich benutze Regen bzw. Brunnenwasser zum Kühlen und das ist kostenlos!!!! ____________________ BIER ist DAS Grundnahrungsmittel überhaupt, also müsste es heißen BIER für die Welt u. nicht Brot für die Welt o. zu Sylvester Bier statt Böller Antwort 9 saeufer Senior Member Beiträge: 356 Registriert: 7.3.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 01:40   Hi... @heavybyte: Du hast ja nu schon einen FU, da fällt mir folgendes ein, was wir (also beruflich) schon öfter mal gemacht haben: Du schliesst an deinem FU einen Temperatursensor (z.B. PT100, 4..20mA o.Ä.) an und gibst diesen als Sollwertquelle an. Normalerweise kann man in den FU's einen Umrechnungsfaktor einstellen, falls sich das alles nicht proportional verhält (und das wird es bestimmt nicht). Dann sollte sich die Drehzahl deiner Pumpe darüber recht komfortabel regeln lassen. Was hast du denn für einen Umrichter? Grüsse ... Säufer ____________________ ...als Gott vom Affen enttäuscht war schuf er den Menschen...weitere Experimente hat er sich seit dem lieber verkniffen... Antwort 10 heavybyte   Gast erstellt am: 28.12.2005 um 07:42   moin allseits, @MHars, habe ich leider nicht. @saeufer, mein FU ist von Mitsubishi, der Frequol U100/750 Watt. Ich denke auch, dass es sinnvoller wäre den FU eine Pumpe steuern zu lassen, als einen Wasserhahn zu regeln. Der FU hat ja auch analoge Steuereingänge. Es wäre ziemlich einfach mittels Integral-Schaltung aus dem PWM-Signal des Temperaturreglers eine analoge Steuerspannung zu generieren welche dann die Pumpe steuert. Muss mal ein bisschen herumprobieren. Danke für die Vorschläge. Antwort 11 raehmle Senior Member Beiträge: 378 Registriert: 10.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 10:10   Nur der Vollständigkeit halber weil Heavy gefragt hatte: So funktionieren Servos (Quelle: http://www.zerko.ch/parallaxshop/einsteigerinfo/einfuehrungzu behoer/): Zitat: Servos sind eigentlich nichts anderes als kleine Motoren, mit integriertem Getriebe und einem beschränktem Drehwinkel. Sie werden oft im Modellbau verwendet, und eignen sich hervorragend, um einen Roboter zu steuern. Das Steuersignal besteht aus Rechteckimpulsen. Die Drehung des Servos wird durch das Tastverhältnis der Impulse bestimmt. Die Nullstellung des Servos befindet sich bei einer Impulsbreite von ca 1,5 Millisekunden. Soll sich der Servo drehen, werden die Impulse kürzer oder länger. Die gesamte Periodendauer bleibt jedoch konstant. Das letzte Zahnrad des Servogetriebes ist mit einem Potentiometer gekoppelt. Dieses teilt der Steuerelektronik mit, in welcher Position sich die Achse befindet. Wenn sich der Servo zu drehen beginnt, tut er dies nur so lange, bis er die Potistellung erreicht hat, die zum empfangenen Impuls gehört. Dann verharrt er in dieser Stellung bis sich die Impulsbeite wieder ändert. Diese Rückkopplung ermöglicht ein extrem genaues Steuern des Servos. Wenn von aussen eine Kraft auf den Servo wirkt und das Poti dadurch etwas verstellt wird versucht der Servo die falsche Potistellung sofort zu korrigieren indem er eine Gegenkraft erzeugt. i.d.R: Steuerung über Steuerleitungen (bspw. Microcontroller), im Prinzip PWM. Last über 5V-Leitungen (bei mehreren Amp, klar) Gruß, Rähmle ____________________ http://fabier.de Antwort 12 uffz Senior Member Beiträge: 226 Registriert: 12.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 20:35   Hallo Lothar, warum soviel technischer Kram und warum so kompliziert? Ich habe mal einen Beitrag unter "Würzekühlung ohne Wasserkosten " ins Forum gestellt. Du willst doch eigentlich nur Deine Würze kühlen ohne große Wasserkosten,oder hab ich das falsch verstanden?? Ein luftgekühlter Autokühler,eine Pumpe und ein 3-Wege Umschaltventil reichen doch aus. Durch Deinen PWT pumpst Du die Würze bis sie Anstelltemperatur hat und schaltest dann das Ventil um und drückst in den Gärbehälter. Auf der Gegenseite Deines PWT Pumpst Du das Regenwasser im Kreislauf.Sollte es zu warm werden,dann schaltest Du den Lüfter Deines Autokühlers zu.Man könnte dann noch weitermachen und dann, wenn du 25° erreicht hast noch eine kleine Kälteanlage an Deinen Kühlwasserkreislauf mit anschließen.Somit könntest Du Deine Würze sogar problemlos auf 4° runterkühlen. Ich werde es künftig auch so machen.PWT hab ich schon.Er wird so schätzungsweise 150KW Kälteleistung hergeben,so das ich meine 120 Liter Würze in wenigen Minuten für nothing an Wasserkosten kühlen kann. Hab nur momentan wenig Zeit zum Basteln,und morgen hab ich auch noch Hochzeit. Gruß uffz. ____________________ Träume nicht Dein Leben, lebe Deine Träume. Antwort 13 uffz Senior Member Beiträge: 226 Registriert: 12.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 20:40   noch ein Versuch mit dem Bild. ____________________ Träume nicht Dein Leben, lebe Deine Träume. Antwort 14 uffz Senior Member Beiträge: 226 Registriert: 12.12.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 21:06   eaff ich`s denn noch mit dem Bild ? Was mach ich falsch? ____________________ Träume nicht Dein Leben, lebe Deine Träume. Antwort 15 gnadle Posting Freak Beiträge: 1090 Registriert: 14.3.2003 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 28.12.2005 um 22:23   Zitat: Hab nur momentan wenig Zeit zum Basteln,und morgen hab ich auch noch Hochzeit. Alles Gute. Hoffe eure Ehe hat immer ausreichend Würze, Nachkommen wie die Hefe und genug Süße um manchen bitteren Hopfen runter zu spülen! ____________________ Gnadle "Beer is living proof that God loves us and wants us to be happy." (Benjamin Franklin) Antwort 16 heavybyte   Gast erstellt am: 29.12.2005 um 08:11   Moin allseits und Gratulation uffz zu deinem bevorstehenden "Abenteuer" Deine Idee klingt sehr interessant, ist bei diesen winterlichen Temperaturen sicher auch effizient. Aaaaaber, ich zähle jetzt einfach mal nur meine Gedanken auf die mir dabei durch den Kopf gehen, ohne tiefer darauf eingehen zu wollen: Nur im Winter anwendbar wenn die Luft kalt ist. Ich gehe mal davon aus, dass die Lufttemperatur, um das Kühlwasser entsprechend kühlen zu können, mindestens 5° kälter sein muss als das zu kühlende Wasser. Wenn ich meinen Sud auf 12° aAnstelltemperatur bringen möchte, darf demnach die Lufttempertatur nicht grösser 7° sein. Wieviele Tage im Jahr kann diese Bedingung erfüllt werden? Im Winter ist auch mein Kühlwasser so kalt, dass ich nicht viel verbrauche. Ich bräuchte für den Kühlkreislauf einen gewissen Wasservorrat den ich eventl. mittels Regentonnen bereitstellen könnte, würde mir im Winter aber zugefrieren. Ich wollte unbedingt vermeiden den Würzestrom zu verändern, da dadurch der Trubkegel auseinander gerissen würde, andernfalls müsste ich die Würze zwischenlagern um sie dann rund zu pumpen, was mir wegen der Oxydations-Gefahr nicht gefällt. Ich habe somit die Vorgabe, innerhalb 20-30min - solange braucht die Würze um per Schwerkraft nach dem Whirlpool in einen Behälter zu fliessen - die angestrebte Temperatur auch zu erreichen. Das bedeutet, die Kühlung muss in einem Durchgang erfolgen. Der materielle Aufwand: Regentonnen für das Kühlwasser, Autokühler, die Anpassung der Lumina auf Kühlergrösse, extra Pumpe für den Kühlkreislauf, Pumpe für den Würzekreislauf. Gegenrechnung: im Winter verbrauche ich <200l Wasser. Der m3 Wasser kostet, weiss nicht genau, ~4€, das wäre ein Kostenaufwand von 80cent pro Sud. Dazu eine Alternative: zwei Regentonnen von 300Litern. Eine ist mit Wasser gefüllt und wird durch den Plattenkühler in die andere Tonne gepumpt. Beim nächsten Sud wieder zurück in die erste u.s.w. hätte man immer das gleiche Wasser, ein bisschen Frostschutz rein, voilá. Du siehst, das nonplusultra ist noch nicht gefunden, dennoch danke für deinen Beitrag. Ich habe mich noch nicht entschieden, wenn jemand weitere Überlegungen dazu hat, nur her damit. btw. einen ganz tollen Kühler hast du da, Kompliment [Editiert am 29/12/2005 von heavybyte] Antwort 17 ClaudiusB Posting Freak Beiträge: 506 Registriert: 3.10.2004 Status: Offline Geschlecht: erstellt am: 29.12.2005 um 19:34   Zitat: Ich möchte mir eine elektronische Regelung bauen, die den Kühlwasserfluss derart steuert, dass eine voreingestellte Würzetemperatur ein Ventil regelt welches wiederum den Wasserfluss steuert. Hallo Heavybyte, Du kannst ein proportional gesteuertes ventile benutzen. Steuersignale sind 4-20mA/0-10V, kansst direct an die meisten Temperaturregler anschliessen. Bei 4mA (0V) ist das ventil zu und bei 20mA (10V) ist es voll auf. Dein Steuersignal bestimmt wie weit das ventil öffnet. Cheers ClaudiusB El paso, Texas ____________________ Mein Spielzeug Antwort 18 heavybyte   Gast erstellt am: 29.12.2005 um 19:52   Hallo Claudius, das klingt sehr gut, wenn du mir noch verraten könntest wo es sowas gibt, wäre mein Problem gelöst. ... ich werde mich sofort durch ebay wühlen.... mal sehen... proportional-ventil ... Antwort 19