Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Saker som är bra, var man köper eller hur man bygger

Moderatorer: martinb, Staffan Ulfberg, Webbgrupp

dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

Gott bryggarfolk!
Jag har en idé att bygga ett eget RIMS/HERMA-bryggverk men skulle behöva lite kontaktytor för att bolla mina tankar med.

I dagsläget lutar det åt ett RIMS och en enkel systemskiss för bryggverket ser ut som följer:
temp rims.png
För att styra allt detta ska jag utveckla egen mjukvara på en processor för att kunna interfacea mot:
- Temperatursensorer i HLT, MLT och i utloppet efter vörtkokaren,
- 2 st SSR, ett enfas för den lilla elpatronen och ett trefas för den stora för att kunna PWM-styra effekten på dessa.
- Ev. en trycksensor i vörtkokaren för att kunna övervaka nivåfluktuationer i kokaren om de två pumparna skulle gå ojämnt.
- 2 st reläer/MOSFET/etc för att on/off styra de två pumparna.

Som bryggverket ser ut i mina tankar i dagsläget ska den klara av batcher mellan 30-60L vilket jag medvetet har överdimensionerat för.

Den senaste veckan har jag slagits hit och dit med en fundering som jag hoppas kan bli det första diskussionsunderlaget i denna tråd:
I lösningen på bilden agerar vörtkokaren värmeelement under mäskningen vilket har en rad uppenbara fördelar. En av nackdelarna däremot är att man hela tiden måste ha vört ackumulerad i kokaren för att täcka elpatronen med vätska. Dethär medför att mängden vätska som behövs användas under mäskningen bör öka eftersom en del går åt att "fylla" kokaren. En av alla tumregler för mäskning säger att man för en given vikt malt bör mäska med ca 2.5ggr mer vatten. För en liten batch med säg 6kg malt säger tumregeln att vattenmängden vid mäskning då bör vara ca 15L. Givet storleken på elpatronen och kokkärlet jag tänker använda är det troligt att det kommer att krävas ca 10L för att täcka elpatronen. Detta lämnar 5L vört att rinna igenom maltbädden vilket är för lite för att försäkra att pumpen kan suga som den ska. Den uppenbara lösningen på detta är att mäska med 25L vatten vilket skulle ge 15L vört som hela tiden rinner igenom maltbädden; alltså helt enligt tumregeln. Min fråga är om resonemanget bakom denna lösning stämmer? Finns det något vetenskapligt bakom tumregeln eller är det bara en fingervisning så att maltbädden packar sig "lagom mycket" med "lagom mycket vatten". Jag hävdar att det viktiga är att ph-värdet och OG på vörten efter lakning ska stämma och att "vägen dit" inte bör spela någon större roll. I exemplet ovan där man mäskar med 25L vatten istället för 15L bör alltså i slutändan bara betyda att man lakar med ca 10L mindre vatten istället.

Jag är säker på att det finns flertalet gamla bryggarrävar som har en och annan bra synvinkel på detta och jag ser med spänning fram emot dessa! Om det finns andra som går i tankarna att bygga sitt eget RIMS/HERMS-bryggverk är denna tråd ett ypperligt tillfälle att vädra dessa tankar.

Ha de!
David
bryggapa
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
Inlägg: 797
Blev medlem: torsdag 2011-08-11 18:30

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av bryggapa »

I din malt har du en viss mängd enzymer, dessa kommer att bli mer utspädda om du ökar mängden vatten. Med 25 vätska mot 15 har du i princip halverat enzymtätheten. Men med det sagt, så kan ditt tänkta bygge säkert fungera iaf om du inte ligger på gränsen vad gäller enzymatisk aktivitet i din maltkomposition, men det är inte optimalt. En annan nackdel är att det kan samlas en del maltskrot i botten på ditt kokkärl. Du kan säkert minimera det med att recirkulera manuellt de första litrarna.
Det finns säkert någon som är bättre insatt än mig, som kan ge dig bättre svar.

Edit: PWM styrning av SSR är fullt möjligt (har gjort det själv) om man ser till att skapa en tillräckligt lång periodtid. Men det är overkill, det är bättre att skapa ett timer interrupt och lösa det i mjukvara, då kan du använda interruptet till att göra annat också. Med 50 hz växelspänning fåt du 100 nollgenomgångar per sek. Det är 10 ms. Snabbare än så behöver du inte vara, för SSR:en. 10 ms råkar vara ett ganska vettigt samplingsintervall om du vill använda tryckknappar och slippa skriva krånglig debouncing kod t.ex.
STC-1000+, förbättrad firmware till STC-1000 för jäsning
https://github.com/matsstaff/stc1000p
dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

Jag har en känsla av att dethär kommer att bli ytterligare en tråd om mäskningsvetenskap :D

Så, om jag tolkar dig rätt är det alltså enzymtätheten och inte den faktiska mängden enzymer i mäsken som kan spela roll i detta sammanhang? Å andra sidan, borde inte den effekten kunna hävas genom att mäska under längre tid för att öka utbytet eller har det någon annan icke uppenbar sideffekt?

En annan aspekt av det hela är väl även att ph-värdet kommer att höjas om för mycket vatten tillsätts...

Är det någon som kan hänvisa till en bra källa som kan förklara dethär med mäskning en gång för alla? :lol:

Ang. PWM-styrningen tänkte jag nog köra med en periodtid på några sekunder för att matcha värmetrögheten i elpatronen lite bättre. I grunden blir det nog ett timer-interrupt med en periodtid på ~100ms för huvudloopen och sen en modulus-historia för att styra duty cycle och perioden på PWM'en. Finns det någon automationsnörd som går igång på dethär snacket lika mycket som jag och som byggt eller går i tankarna att bygga ett bryggverk som vill dela med sig av dessa tankar eller finurliga lösningar?
Användarens profilbild
svensson.lu
RIMS-byggare
RIMS-byggare
Inlägg: 523
Blev medlem: tisdag 2007-02-06 13:46
Ort: Växjö
Kontakt:

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av svensson.lu »

Som jag ser det hela så underskattar du lite behovet av vatten i dina beräkningar. Malten binder t.e.x upp en viss volym och du har alltid döda volymer som du inte kommer att kunna recirkulera. När jag bryggde i söndags så mäskade jag in med 25L i mäskkärlet och 45L i HLTn till 40L vört (7kg malt). Efter jag lakat ut ca 50L så hade jag nog 3-4L kvar innan mäsken var helt torrlagd.

Jag har testat en 2-kärls variant av din tänkta uppställning, med mäskkärlet längs ner och ett kokkärl med en platta som enda värmekälla, längst upp. Tänk dig det hela som en 2 kärls Braumeister. Det fungerade ganska bra och man behöver bara en pump om man har självrinning ner tillbaka till mäskkärlet. Då recirkulerade jag hela bryggvolymen vatten samtidigt, dvs utan att laka som i Braumeistern.

Sen när det gäller det här med mäskningen... Visst påverkar inmäskningsvolymen till en viss del, men iom att du brygger nästan på samma sätt varje gång så kommer du att lära dig hur just ditt system fungerar. Det finns kommersiella bryggerier som mäskar allt mellan 1.5-5 gånger vatten/malt och det finns många här som brygger BIAB utan problem. Så jag tycker du ska släppa den biten och fokusera på hur ditt system kommer att fungera rent praktiskt istället.
bryggapa
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
Inlägg: 797
Blev medlem: torsdag 2011-08-11 18:30

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av bryggapa »

Ja, som sagt det finns de som är bättre än mig på att svara på frågor om mäskning. Jag har fått känslan av att mäskningen är en ganska förlåtande process och att mycket av hemligheten med att 'lyckas' med bryggningen ligger i jäsningen (val av jäst, pitchrate, jästhälsa, jästemperatur osv).

Men om du vill snacka automation, mikrocontrollers, reglerteknik, elektronik och programmering då är jag på hemmaplan :)
Kan inte annat än hålla med om att en interrupt triggad mainloop på 100ms låter vettigt. Vad utvecklar du mot?

Edit: tvåkärlsvarianten tycker jag verkar väldigt intressant (inte minst för att jag gärna skulle skrota min HLT). Du får gärna berätta mer om den... Är det värt att försöka sig på? Nackdelar som du märkte med det? Hade du pumpen direkt på mäskkärlet eller använde du uppsamlingskärl?
STC-1000+, förbättrad firmware till STC-1000 för jäsning
https://github.com/matsstaff/stc1000p
dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

Härligt med svar och input!

Som ni kanske märker vill jag sikta mot stjärnorna, nå molnen och förhoppningsvis lära mig mycket på vägen till bygget av bryggverket. Detaljer som rör mäskningen är inget sådant undantag samtidigt som jag förstår att det i slutändan kommer att vara opraktiskt att vara alltför nitisk. Hursom skulle det helt klart vara kul att lära sig lite mer om mäskning... Någon som har nägra vidare åsikter om automatiserad mäskning?
bryggapa skrev: Men om du vill snacka automation, mikrocontrollers, reglerteknik, elektronik och programmering då är jag på hemmaplan :)
Kan inte annat än hålla med om att en interrupt triggad mainloop på 100ms låter vettigt. Vad utvecklar du mot?
Oh härligt att höra! Som det ser ut nu blir det nog en raspberry pi där det kommer snurra en LAMP-server. Olika bryggscheman och annat godis tänkte jag att man kunde presentera/skapa/modda från ett web-interface och sen lagra i databasen. Kan nog bli riktigt smutt. Har gjort en del skolprojekt på diverse ATMega-processorer men den här implementationen kommer bli mycket smidigare med PI'en. Har du utvecklat nåt eget bryggar-gizmo?
bryggapa
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
Inlägg: 797
Blev medlem: torsdag 2011-08-11 18:30

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av bryggapa »

Intressant, jag tror vi sitter i samma båt. Jag siktar också på att använda en raspy. I första hand för att kontrollera jästemperatur. men kan även komma att användas till bryggning. Raspyn blir nog min 3:e eller kanske 4:e påbörjade bryggcontroller. De tidigare har varit baserade på AVR:er. Det största felen med dem har varit att ambitionsnivån varit för hög och jag har tröttnat efter jag har prototypat och sett att det verkar fungera...
Så om jag skulle ge några råd, så är det att istället för att sikta mot stjärnorna, så se efter vad är det som är i störst behov av styrning. Använd en tillräckligt flexibel plattform (vilket du gör) och lös ett problem i taget.
Jag kan rekommendera 1-wire expansions adaptern från m.nu (nej, jag har inte med dem att göra, bara nöjd med min), det gör det lätt och säkert att koppla på termometrar och switchar efter behov.
STC-1000+, förbättrad firmware till STC-1000 för jäsning
https://github.com/matsstaff/stc1000p
dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

Cool whip! Jästemperaturen säger du, siktar du på att kunna styra i temp-intervallen för både under- och överjäsning och isf; vad tänker du använda som aktuator vid överjäsning? Finns det någon annan som vill komma in i tråden som har testat temp-reglering vid överjäsning?

Jag känner alltför väl igen detdär med att många projekt stannar på prototypstadiet. Håller helt med om att dethär är ett sånt projekt som kommer fortgå i omgångar under ett par år. Version 1.0 av bryggverket kommer nog bli ett liknande det som svensson.lu beskrivit tidigare i tråden. Tror det är en bra grundplattform att fortsätta bygga ut från rent mekaniskt samtidigt som den innefattar den viktigaste bryggfunktionaliteten.

Aa den adaptern ser intressant ut. Just nu håller jag faktiskt på att testa en uppsättning med 2-3 ex av den gamla tempsensorklassikern DS18B20 som alla sitter på samma 1-wireport på raspyn. Det var sjukt smidigt att integrera, tog 5 min från det att jag kopplade in dom till att jag kunde skriva ut temperaturen i raspy-konsolen. Den temp-sensorn kan jag varmt rekommendera, finns mycket dokumentation och diverse community-aktivitet runt den.

På tal om tempsensorer; är det någon som använder sig av eller kanske rentav har tillverkat sin egen temperaturprob genom att t.ex. sluta in en tempsensor i en metallcylinder och fylla igen med något bra, läs värmeledande, lim? Eller kanske versionen med en tempsensor i ett dykrör? Hur fungerar det, har ni några bra erfarenheter att dela med er av?
bryggapa
Dekoktionsmäskare
Dekoktionsmäskare
Inlägg: 797
Blev medlem: torsdag 2011-08-11 18:30

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av bryggapa »

Jag har tänkt att jag ska kunna jäsa vad jag vill egentligen och dessutom kunna ha programmerbara temperatursteg. Har ett kylskåp som är vigt till jäskammare, mäter med en eller flera ds18b20 och har en ds2406 kopplad till ett SSR som styr kylen.

Thermowells har jag letat efter också, verkar som man blir tvungen att importera om man vill ha färdiga. Funderar på att löda en botten på ett rör själv om behovet uppstår. Jag skulle nog föreslå att du inte limmar igen den om du bygger en. Då får du aldrig ur sensorn om den racklar. Använd ev termofett, men jag tror eg inte det behövs heller. Köp en kabelförskruvning som passar röret och en lämpligt liten kopplingslåda så tror jag att det blir vattentätt och bra även i andra änden.
STC-1000+, förbättrad firmware till STC-1000 för jäsning
https://github.com/matsstaff/stc1000p
Användarens profilbild
svensson.lu
RIMS-byggare
RIMS-byggare
Inlägg: 523
Blev medlem: tisdag 2007-02-06 13:46
Ort: Växjö
Kontakt:

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av svensson.lu »

bryggapa skrev:Edit: tvåkärlsvarianten tycker jag verkar väldigt intressant (inte minst för att jag gärna skulle skrota min HLT). Du får gärna berätta mer om den... Är det värt att försöka sig på? Nackdelar som du märkte med det? Hade du pumpen direkt på mäskkärlet eller använde du uppsamlingskärl?
Jag har bara testat det här två gånger och första gången satte jag mäskkärlet överst. Problemet med det är att bädden blir lätt lite för kompakt för självrinning, men sätter man mäskkärlet längs ner och pumpar upp så hjälper pumpen till att hålla flödet uppe.
De direkta fördelarna är att det är ett enkelt system och man kan lätt tempstyra allt genom att bara ändra effekten på induktionsplattan. Man har egentligen inget behov av någon extern styrning. Nackdelarna är att man måste balansera sina flöden för att antingen inte torrlägga mäskbädden eller flöda över den.
Jag har ju redan ett bra 3-kärlssytem så jag har inte kännt något behov att prova det mer. Det var kul att testa, men jag föredrar 3-kärl.
Användarens profilbild
svensson.lu
RIMS-byggare
RIMS-byggare
Inlägg: 523
Blev medlem: tisdag 2007-02-06 13:46
Ort: Växjö
Kontakt:

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av svensson.lu »

bryggapa skrev:Thermowells har jag letat efter också, verkar som man blir tvungen att importera om man vill ha färdiga. Funderar på att löda en botten på ett rör själv om behovet uppstår. Jag skulle nog föreslå att du inte limmar igen den om du bygger en. Då får du aldrig ur sensorn om den racklar. Använd ev termofett, men jag tror eg inte det behövs heller. Köp en kabelförskruvning som passar röret och en lämpligt liten kopplingslåda så tror jag att det blir vattentätt och bra även i andra änden.
Brewers hardware (http://www.brewershardware.com/) har en del dykrör i sitt sortiment och det kostar inte så farligt mycket i frakt med usps.
Jag har själv beställt ett 12" TC dykrör och en matchande pt100 givare till min jästank, som jag är ganska nöjd med.
dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

God kväll alla, jag måste skriva av mig detta innan jag går och knoppar!

Jag gjorde några enklare experiment i helgen för att testa hur min vörtkylare skulle funka som värmeväxlare i ett HERMS-verk och blev positivt överraskad. Min vörtkylare består av 13m, 12mm kopparrör som jag böjt i två cirkulära banor, en liten och en större. Denna stoppade jag i en gryta med 20L kokhett vatten, körde igång kylaren och mätte differensen mellan in- och uttemp kylarvattnet. Givet vattenflödet i kylaren och vattens värmekapacitivitet fann jag att den överförda effekten var ca 30kW över tiden och initialt mycket högre, dvs 5ggr högre än en i bryggsammanhang "kraftig" elpatron á 6kW. Eftersom en av grundtankarna med min föreslagna skiss i det första inlägget var att kunna nyttja den höga effekten i kokkärlets elpatron blev jag positivt överraskad av tanken att kunna mångdubbla den effekten bara genom att byta designtänket till ett HERMS... Tilläggas skall också att den överförda effekten var direkt beroende av att jag samtidigt rörde runt vattnet i grytan, så fort vattnet tilläts vila någon längre stund föll uttempen på kylarvattnet drastiskt. Med det sagt lutar det nu åt att jag kommer att sträva mot ett HERMS-verk med en kraftfull elpatron och möjlighet att cirkulera vattnet i HLT och en värmeväxlare för mäsken i form av en kopparspiral liknande den jag idag använder som vörtkylare.
Användarens profilbild
svensson.lu
RIMS-byggare
RIMS-byggare
Inlägg: 523
Blev medlem: tisdag 2007-02-06 13:46
Ort: Växjö
Kontakt:

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av svensson.lu »

dajjan skrev:Med det sagt lutar det nu åt att jag kommer att sträva mot ett HERMS-verk med en kraftfull elpatron och möjlighet att cirkulera vattnet i HLT och en värmeväxlare för mäsken i form av en kopparspiral liknande den jag idag använder som vörtkylare.
Jag kanske missförstod vad du menade, men varför inte köra som HERMS rakt av utan kopparspiral i mäsken? Du behöver ju bara recirkulera vörten genom din slinga i HLTn för att de ska funka och du behöver egentligen inte ha cirkulation i HLTn (även om det kan vara bra av andra skäl).
Du kan ju kolla lite på mitt bygge så ser du vad jag menar: http://humle.se/punbb/viewtopic.php?id=5722

Edit: Ja du menade förstås som ett HERMS. Ibland dröjer det innan morgonkaffet har verkat ;)
dajjan
Satsbryggare
Satsbryggare
Inlägg: 10
Blev medlem: lördag 2013-04-20 15:45

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av dajjan »

Haha det hade nog underlättat om jag formulerat allt lite tydligare också :)

Schysst anläggning! Är kopparspiralen ihopknåpad eller köpt? Precis, det blir alltså ett klassiskt HERMS med en kopparspiral i HLT där vörten cirkulerar. Dessutom tänker jag dra ledningarna så att jag kan cirkulera vattnet i HLT eftersom effektöverföringen blir ohyggligt mycket större med bra strömning utanpå kopparspiralen. Dessutom blir det lite roligare att reglera med snabbare dynamik... :)

Vad använder folk som kärl i sina bryggverk? Jag har spanat lite på varmvattenberedare eller mindre ackumulatortankar, någon som har erfarenhet av sådana?
Användarens profilbild
svensson.lu
RIMS-byggare
RIMS-byggare
Inlägg: 523
Blev medlem: tisdag 2007-02-06 13:46
Ort: Växjö
Kontakt:

Re: Bolla idéer till eget RIMS/HERMS bryggverk

Inlägg av svensson.lu »

dajjan skrev:Schysst anläggning! Är kopparspiralen ihopknåpad eller köpt?
Själva spiralen är en gåva och den är färdigböjd, men jag har fått hjälp att löda dit nya anslutningar.
dajjan skrev:Dessutom tänker jag dra ledningarna så att jag kan cirkulera vattnet i HLT eftersom effektöverföringen blir ohyggligt mycket större med bra strömning utanpå kopparspiralen. Dessutom blir det lite roligare att reglera med snabbare dynamik... :)
Så har jag också gjort efter att jag skaffade ytterliger en pump. Ytterligare en fördel med det är att man kan lägga värmeväxlaren i serie med varmvattnet för att desificera den under drift. Sen när jag väl ska kyla min vört så kopplar jag bara om vattenpumpen till kokgrytan och kan börja kyla.
Skriv svar