Thema: Thermostate und Schalttemperaturen

Kurz vor Weihnachten ist bei meiner Isomac Zafira das Thermostat abgeraucht. Eingebaut war ein Prodigy Thermostat (kappilar). Ich habe dann ein baugleiches Thermostat bei einem Händler bestellt und eingebaut. Da ich die Schalttemperatur noch auf den optimalen Brühtemperaturbereich einstellen musste, habe ich zusätzlich zu der Temperatursonde ein digitales Laborthermometer eingesetzt.

Die Messungen des Thermometers sind erschreckend. In der ersten Anlaufphase geht die Temperatur zum Teil bis zu 115°C hoch und sinkt dann langsam ab. Manchmal springt die Heizung bei 95°C wieder an, machmal fällt sie bis 80°C. Umgekehrt schaltet das Thermostat mal bei 90°C, und mal bei 110°C wieder ab.
Einziger Unterschied zwischen den beiden Thermostaten (gleicher Typ) war die kleinere Kappilarsonde des Thermostats.

Wenn man von einem optimalen Brühbereich von etwa 90°C ausgeht, dann sind diese Toleranzen für meinen Geschmack deutlich zu hoch. Ich hätte einen Schaltbereich von maximal delta T 10° erwartet, aber nicht fast 30°.

Unter solchen Umständen brauch ich mir über Mahlgrade erst Mal keine Gedanken zu machen. Entweder läuft mir kaltes Wasser durch den Siebträger oder der Kaffee verbrennt.

Auch sollte laut Schaltplan ein 105°C Thermostat als Abschalter für die Dampfstufe eingebaut sein. Die Temperatur im Kessel steigt jedoch auf 150°C. Der Dampf ist für meinen Geschmack auch etwas feucht.

Habt ihr ähnliches messen können oder ist das Ersatzthermostat defekt?

Bin mal gespannt auf Eure Antwort.

BTW: Die Maschine ist über 4 Jahre alt und hat keine Garantie mehr.

Leider ist das bekannt, dass die meisten gelieferten Ersatzthermostate oft ein deutlich längeres Fühlerrohr haben, als die original verbauten. Was unweigerlich mit längeren Schaltzeiten und dadurch grösserer Hysterese einhergeht.
Abhilfe I Suche nach dem Thermostat mit kürzerem Fühlerrohr
Abhilfe II Einbau eines PID-Reglers

Lösungsweg II habe ich beschritten - mit durchwachsenem Erfolg. Dort taucht genau das oben von Dir beschriebene Problem in anderer Form verstärkt wieder auf. Nämlich: WO messe ich? Mit einem punktförmigen Messfühler kann ich beispielsweise innerhalb des Tauchrohres im Kessel je nach Eintauchtiefe nach der ersten Aufheizphase zwischen 80° am Boden bis nahezu 120° an der Oberkante des Kessels alles messen. Zum Haare raufen!

An welchem Punkt nun welche Temperatur einstellen? Anspruchsvolle Arabica´s wurden stets zu bitter, so habe ich infolge die Temperatur schritttweise von anfangs 106..107° auf 102° reduziert. Besser, aber danach irgendwie zu flach.

Kommt nun noch Experimentieren mit anderen Sieben, Brühdruck ( Durchlaufzeiten nicht i.O. ) und öfterer Wechsel der Bohnensorte mit Verstellung des Mahlgrades dazu, schmeckt jede Tasse anders und die Ergebnisse sind nicht mal reproduzierbar. Der sich garantiert einstellende Frust ist somit vorhersehbar.

Das Temperaturproblem einer E61-Einkreiser wird auch dadurch noch verstärkt, dass sich erst im Brühkopf heisseres Vorlaufwasser (Oberer Anschluss) mit kälterem Rücklaufwasser (unterer Anschluss) mischt. Dadurch wird eine Aussage, wo welche Temperatur nun herrschen müsse fast zur Diplomarbeit.

Heute habe ich dann im Kanal unter der Inbusschraube beim Bezug gemessen, um festzustellen, dass meine Temperatur mit ca. 91° deutlich zu niedrig liegt. Schrittweises Erhöhen bis auf dortige 97° brachte dann wieder eine Kesseltemperatur von 107° hervor...erstaunlich

Ums kurz zu machen und hier auch abzubrechen - ich habe mich nun einer Mischung zugewendet ( extrem frischer blauer Lavazza ) der mir recht gut schmeckt und werde mich zukünftig eher damit befassen, das Problem vor und nicht in der Maschine zu suchen und anschliessend hier fast ritenhaft grössere Konstanz hereinzubringen. ( z.B. grundsätzlich heisser Siebträger + Sieb, exakter Füllgrad und richtiges Tampern )

Und denke fast, mit dem originalen Thermostat ( kurzes Fühlerrohr ) könnte ich auch sehr gut leben, denn trotz 0,5° Ausregelgenauigkeit eines PID habe ich weiterhin Temperturdifferenzen von grob 10° allein im Kessel und ebenfalls 10° zwischen Kessel und Brühgruppe

Cryonix

... wer misst, misst Mist

Hmmm,

da bringst Du mich aber auf Ideen, aber vorab noch ein paar Punkte:

Mein altes Thermostat hatte eine große Sonde mit ziemlich langem Draht zwischen Sonde und Thermostat. Das neue Thermostat hat eine kleinere Sonde, der Durchmesser ist aber gleich. Die Länge des Drahtes auch. Ich weiß nicht, in welchem Temperaturbereich das Thermostat früher geschaltet hat, ich denke aber, dass durch die kleine Sonde die Wärmeaufnahme geringer ist und das Thermostat langsamer reagiert.

Interessant wäre, wie das Original Prodigy Thermostat mit der langen Sonde schaltet.

Ich benutze ein digitales Einstechthermometer, welches ich mit der Sonde in das Messröhrchen des Kessels eingeführt habe. Ich messe also immer an einem festen Punkt und habe trotzdem Schwankungen von etwa 30°C.

Solange ich die Temperatur im Kessel nicht in etwa konstant bekomme, brauche ich über eine Messung im Ausfluss wohl nicht nachzudenken. Kann mir noch jemand ein Kapillarthermostat empfehlen, welches einen besseren Schaltpunkt hat?

Zitat von Espresso_Fr

Auch sollte laut Schaltplan ein 105°C Thermostat als Abschalter für die Dampfstufe eingebaut sein. Die Temperatur im Kessel steigt jedoch auf 150°C.

hi espresso_fr,
150 °C erscheinen mir fuer die dampftemperatur geeignet, ist bei anderen maschinen aehnlich hoch.
mit thermostaten kenne ich mich leider nicht aus, sorry.
lg blu

Die Angaben über das Thermostat ( mit Dampfthermostat etc. ) lassen ja eindeutig auf einen Einkreiser schliessen. Ich frage deshalb, weil ich die Zafira nicht vom inneren Aufbau kenne.

Hat die auch ein Tauchrohr, in dem das Fühlerröhrchen versenkt wird?
Das Thermostat mit dem kürzeren Röhrchen ist auf jedenfall das schnellere - insofern hast Du Glück. Wenn es trotzdem zu unnormalen Schaltungen kommt, ist der Wärmeübergang schlecht. Was z.B. durch geringfügige Abweichungen im Durchmesser schon zustande kommen kann. Abhilfe schafft hier großzügiges Einkleistern mit Wärmeleitpaste.

Cryonix

Das ist ja die Idee, dass ich da nicht gleich drauf gekommen bin. Ich werde gleich mal etwas Wärmeleitpaste organisieren und schauen wie sich das Schaltverhalten verändert. Ist ja auch einleuchtend, dass wenn der Fühler nicht bündig sitzt, die Luftschicht isolierend wirkt.

Die Zafira ist ein Einkreiser und der Fühler sitzt in dem besagten Röhrchen.

Das ganze Theater hätte ich nicht, wenn ich nicht durch Zufall mal nachgemessen hätte.

Was mich nur stört ist, man hat den Eindruck dass die Machinen aber Werk genau 92,00°C liefern, so suggerierts zumindest die Werbung, dann misst man mal nach und der Vorhang fällt.

Ich werde jetzt erst Mal Wärmeleitpaste organisieren und dann einen Datenlogger beschaffen. Meine Arbeiten nur bis 65°C.

Danke für die Hilfe und viele Grüße aus Freiburg
Kai

Zitat von cryonix

Die Angaben über das Thermostat ( mit Dampfthermostat etc. ) lassen ja eindeutig auf einen Einkreiser schliessen. Ich frage deshalb, weil ich die Zafira nicht vom inneren Aufbau kenne.

Hat die auch ein Tauchrohr, in dem das Fühlerröhrchen versenkt wird?
Das Thermostat mit dem kürzeren Röhrchen ist auf jedenfall das schnellere - insofern hast Du Glück. Wenn es trotzdem zu unnormalen Schaltungen kommt, ist der Wärmeübergang schlecht. Was z.B. durch geringfügige Abweichungen im Durchmesser schon zustande kommen kann. Abhilfe schafft hier großzügiges Einkleistern mit Wärmeleitpaste.

Cryonix

..ist immer mit vorsicht zu genießen: wärmeleitpaste hat einen hervorragenden wärmeleitwert - aber nur im vergleich zu luft. für sich genommen ist der wert bescheiden!! also immer sparsam dosieren, egal was für 'wunder' (silberpartikel ect. pp. ) in dieser paste auch verarbeitet sind

Hi Espresso_Fr,

da ich nur mit einer Giada gesegnet bin, aber auch dort ähnliche Probleme (Schwankungen von ca. 123-75°C Oberflächentemp. am Kessel, Brühtemperatur 97-74°C) hatte, habe ich auch einen Regler verbaut. Da die Giada einfacher aufgebaut ist, sind die Probleme mit der Temperaturverteilung sicherlich nicht so gravierend.
In Deinem Fall würde ich dann den Regler so einstellen, dass halt am Wasseraustritt Deine gewünschte Temperatur beim Brühen erreicht wird. Die positiven Aspekte einer Regelung hast Du aber auf jeden Fall: 1. über der Zeit eine konstante Temperatur (kein lästiges Abwarten, leer Durchlaufen lassen, o.ä.), 2. gleichmäßigere Temperatur während des Brühvorganges wegen kleinerer Hysterese und...3. einen Freiheitsgrad mehr, o.k. da gibt's noch genügend andere, das macht es nicht einfacher. Sicherlich kann man auch ohne Temperaturregelung leben, aber eine nette Spielerei ist es dennoch.

Viel Erfolg. Siggi

Hallo,

ich glaube es ist mal wieder das alte Problem, denn Hubraum läßt sich durch nichts ersetzen. Die Wärmekapazität bei richtigen großen Maschinen integriert einfach alle Schwankungen weg, egal was für eine Hysterese die Regler haben. Bei der geringen Wärmekapazität der kleinen Maschinen führt die Hysterese der Regler in Verbindung mit relativ hoher Heizleistung zum Überschwingen. Man könnte vielleicht lieber die Heizleistung dynamisch steuern, im Idealfall würde man nur so viel heizen, wie Wärmeverlust auftritt, wenn man das System selbstlernend konzipiert, könnte man den Prozeß vielleicht relativ konstant halten. Der Aufwand wäre für einen pfiffigen Bastler nich mal hoch.


Vliele Grüße Lutz

@ sgerhard

den Abgang der Zuleitung zur Brühgruppe habe ich auch schon mal ventiliert, scheidet aber aus. Zum einen würde wg. Trägheit die Kesseltempertur zunächst (Immer?) erheblich über Soll ansteigen, damit eben durch Wärmeleitung und Konvektion dort sich die Brühtempertur einstellt.

Das zweite Hindernis sind die bei der E61 obligatorischen zwei Zuleitungen zur Brühgruppe. Ohne die das Thermosyphonsystem nicht funktionieren würde. Die dort erwünschte Zirkulation kann eben nur durch deutliche Dichteunterschiede ( und damit deutliche Temperaturunterschiede ) zum Laufen gebracht werden.

Folglich muss der Zulauf heisser und der Rücklauf kälter als die gewünschte Brühkopftemperatur sein. Die resultierende Brühtemperatur ergibt sich dann beim Bezug erst durch Mischen, da über beide Leitungen Wasser in den Brühkopf gefördert wird.

Somit wird eine Betrachtung über Regelgenauigkeit und Abweichungen fast nebensächlich, wenn der beste Ort der Fühleranbringung und die dortige Tempertur eine Unbekannte bleiben und diese Wahl dann eher zufällig getroffen oder durch zeitraubende empirische Messungen ermittelt werden muss.

Die Verwendung von WLP kann übrigens wirklich durchaus grosszügig erfolgen. Versuche, hier sparsam aufzutragen haben bei mir keinen Erfolg gebracht. Und der Vorgang, ein eingestrichenes Fühlerröhrchen in dem Tauchrohr zu versenken, entwickelt eine gewisse Eigendynamik in Bezug auf die Frage, wo und wieviel WLP ein Einkreiser verträgt

Cryonix