DIY Steamer

Diskutiere DIY Steamer im Espresso- und Kaffeemaschinen Forum im Bereich Maschinen und Technik; Ja, mit einer zweiten Heizung kann natürlich doppelt so viel Wasser erwärmt/verdampft werden. Das hat aber nichts mit der Temperatur zu tun....

  1. Pflunz

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    Ja, mit einer zweiten Heizung kann natürlich doppelt so viel Wasser erwärmt/verdampft werden.
    Das hat aber nichts mit der Temperatur zu tun. Drückt man mehr Wasser durch als die Heizung heizen kann, kühlt sich einfach der Thermoblock ab. Dabei ist die Temperatur relativ egal. Schlussendlich wird man bei einem 100°C heißen Thermoblock landen. Theoretisch kann man ziemlich gut berechnen wieviel Wasser man maximal durch den Thermoblock bei gegebener Heizleistung verdampfen kann.
     
  2. #22 Alexsey, 20.12.2019
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    Nun, es geht ja nicht unbedingt nur darum der Milch Energie, also Wärme zuzuführen, sondern ganz erheblich auch darum, Luft in die Milch zu mischen. Es ist umgekehrt ja sogar von Vorteil, wenn man mehr Zeit hat, bis die Milch heiß ist.

    hier könnte ich mir vorstellen, dass gerade dies von Relevanz ist (daher auch vielleicht die etwas fälschliche Aussage: trockener Dampf):
     
  3. Pflunz

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    Ja, das stimmt auch wieder. Wobei ich tendenziell hier eher davon lese, dass das aufschäumen mit einem Thermoblock zu lange dauert.
     
  4. #24 Dale B. Cooper, 21.12.2019
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    Ich denke nicht. Wieso sollte das passieren?
    Korrektur: das ist in Abhängigkeit vom Wasserfluss und der Heizleistung auf jeden Fall recht gut möglich, wenn die Leistung nicht ausreicht, alles Wasser zu verdampfen..
     
  5. #25 Karl Raab, 21.12.2019
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    Bedeutet das auch das es nichts bringt bei einem Zweikreiser mit HX die Temperatur/Druck im Boiler zu erhöhen um mehr Dampf-Power zum Aufschäumen von größeren Volumen Milch zu bekommen?
     
  6. Pflunz

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    Hi, nein. Ich denke man muss unterscheiden zwischen Thermoblock und Boiler.
    • Ein Thermoblock wiegt etwa 0,5kg (habe extra nachgewogen) und ist meist (zumindest der Block an sich, nicht die Wasserleitung) aus Aluminium. Mit 0,8kJ/(K*kg) ist bei 150°C also etwa: 0,8kJ*130*0,5=52kJ an Energie gespeichert. Um Wasser zu verdampfen muss der Thermoblock mindestens 100°C betragen. Nutzbar ist also nur etwa 0,8kJ*50*0,5=20kJ. Damit kann man etwa 8g Wasser verdampfen (Pi mal Daumen sind es etwa 3000kJ/kg von Raumtemperatur zu 150°C heißem Dampf). Es macht also Sinn nur etwa so viel Wasser durch den Thermoblock zu drücken wie man auch heizen kann, also etwa 0,3g pro Sekunde bei 1kW Leistung, da der Block sonst sehr schnell auskühlt.
    • Ein HX Kessel hat mehrere Liter Wasser welche auf etwa 120°C aufgewärmt sind. Bei einer spezifischen Wärmekapazität von 4kJ/(K*kg) und der unteren Grenze von 100°C hat man also 4kJ*20=80kJ pro Liter Wasser gespeichert. Bei einem 3 Liter HX hat man also 240kJ an nutzbarer Energie gespeichert, womit man also etwa 100g Wasser verdampfen kann. Das ist ausreichend um das ein oer andere Kännchen auch ohne aufheizen zu schäumen. Natürlich dauert das aufheizen des Wasser im HX auch um ein vielfaches länger.
    Und um zur Frage zurück zu kommen, da man hier nicht durch die Heizleistung begrenzt ist, was die Wassermenge pro Sekunde angeht, erhält man hier natürlich auch bei größerem Druck einen größeren Fluss (wenn ich mich recht erinnere hat eine vervierfachung des Drucks eine verdoppelung des Flusses zur Folge). Gleiches gilt auch bei Reduzierung des Widerstands (= mehr Löcher in der Dampfdüse).
     
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  7. #27 Alexsey, 21.12.2019
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    Ansonamun sind meines Wissens auch einige Kesselmaschinen zu langsam.

    Wenn wir jedoch über das weitere Optimieren des Dampfes zum Schäumen diskutieren wollen, reicht es meiner Meinung aber nicht, nur zu schauen, wie man die Milch möglichst schnell heiß bekommt. Es ist also nicht nur wichtig möglichst viel Wasserdampfmasse durch den TB erzeugt zu bekommen, sondern dieser sollte auch eine optimale Temperatur haben, um gut schäumen zu können. Wo diese liegt, wäre noch zu definieren.

    Ansonsten finde ich Deine Überlegungen/Rechnungen sehr interessant. Dass die meiste Energie zum Verdampfen benötigt wird, lässt schon einmal darauf schließen, dass einfach nur heißes Wasser in den TB zu führen wenig bringt. Was den Zufluss angeht, habe ich eine flexible Leitung davor und könnte dort testweise relativ leicht den Querschnitt verringern. Hätte sogar ein Nadelventil da. Die Pumpe hat glaube ich 1g/s. Mit verschiedenen Düsen kann ich auch experimentieren.

    Ein zweiter TB ist für mich jedoch uninteressant. Die Erhöhung der TB Temperatur ist aus meiner Sicht vollkommen ausreichend, auch wenn damit nicht endlos Dampf in der gleichen Qualität zur Verfügung steht.
     
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  8. #28 Alexsey, 22.12.2019
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    Hab mich noch einmal intensiver mit Deinen Rechnungen befasst. Im Fall eines Dampfboilers scheint die Situation komplizierter zu sein. Grundsätzlich sind 3l Boiler bei 1 Gruppigen eher selten. Es in der Regel 1-2l, wobei nur etwa die Hälfte mit Wasser gefüllt ist. Jedoch kommt noch das eigentliche Kesselmaterial als Wärmespeicher hinzu. Ich denke daher, dass man trotzdem gut mit Deinen 3 kg rechnen kann. Jetzt haben wir im Dampfkessel zudem ein spezielles Gleichgewicht. Ein Teil des Wassers ist schon verdampft und zwar bis das entsprechende Druckgleichgewicht hergestellt ist. Der größte Teil der Wassermasse ist noch flüssig.

    Meiner Erinnerung nach schaffen es aber eigentlich nur sehr große Kessel (eher Richtung Mehrgruppige), ohne nachzuheizen den Druck und damit auch die notwendige Dampfqualität/ -temperatur einigermaßen zu halten. Fällt der Druck deutlich unter 1 Bar Überdruck (ca. 120°C), lässt sich nicht mehr optimal schäumen. Meine LI hat es geschafft bei einem 2,3l Kessel mit über 2kW den Druck bei einer 4 Lochdüse zu halten.
     
  9. #29 Alexsey, 13.02.2020
    Zuletzt bearbeitet: 13.02.2020
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    So hier mal ein Fortschritt: Nussbaumgestell, Elektrik nach hinten gedreht und im Holz selbst verführt. Fehlen tut jetzt hauptsächlich noch eine Kontrolllampe für die Heizung und eine Verblendung des Thermoblock. Letzteres wollte ich ursprünglich eigentlich auch aus Holz machen und nur die Abdeckung aus Metall. Jetzt bin ich mir da nicht mehr so sicher. Ein farbig eloxiertes Blech könnte mir auch gefallen und dann wird es nicht zu viel Holz. Für Ideen bin ich offen.

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  10. #30 basti-da-man, 13.02.2020
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    Jeah, das sieht echt super aus!!
    Wie hast du den Thermoblock auf dem Holz befestigt? Und birgt dieser Temperaturbereich schon irgendwelche Risiken in Verbindung mit dem Holz?

    Die Ausfräsungen auf der Rückseite erinnern mich irgendwie an den E-Gitarrenbau :D
     
  11. #31 Alexsey, 13.02.2020
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    Der Thermoblock ist mit drei Rundkopfschlitzschrauben auf dem Holz befestigt. Zwischen Thermoblock und Holz sind dabei noch zwei Unterlegscheiben und somit ist der größte Teil des TB nicht mit dem Holz in Kontakt. Meiner Erfahrung nach ist Holz jedoch erstaunlich hitzeresitent und ein guter Isolator. Ich mache mir daher wenig Sorgen. Sollten sich dennoch Spuren abzeichnen, kann ich immer noch einen Isolator zwischen die Unterlegscheiben setzen oder sogar hinter den ganzen Thermoblock. Vermeiden sollte man jedoch jegliche Verleimungen. Üblicher Leim ist überhaupt nicht hitzeresitent.
     
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  12. #32 Alexsey, 16.02.2020
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    So, Kontrollleuchte und Verblendung auch dran. Wenn mich das Nachdampfen stört, kommt noch irgendwann ein Magnetventil dazu. Fürs Erste bin ich aber zufrieden. Die Deluxevariante wäre dann die Undercounterlösung mit zwei Thermoblöcken.

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    Noch ein Hinweis am Rande: die Elektrik sollte natürlich nur von einer Person mit entsprechender Fachkenntnis installiert werden.
     
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  13. #33 furkist, 16.02.2020
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    Sieht sehr gut aus !

    Dafür baust du dir noch die 700 Dollar No-Burn Dampflanze ein - die mit dem Innenrohr, das in Vakuum liegt...

    Und: wie wärs, die Mühle noch zu motorisieren ?
     
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  14. #34 Alexsey, 16.02.2020
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    Das wäre garnicht so schlecht. Durch die hohe Temperatur des TB wird die Dampflanze nämlich verdammt heiß. Aber 700€ ist es mir dann doch nicht wert.

    Mühlentechnisch stelle ich mir höchstens mal wieder als Kontrast eine meiner Favorites daneben. War aber mit der Kinu jetzt über ein Jahr lang so zufrieden (auch im Handbetrieb), dass ich kein Bedarf an einer anderen Mühle hatte.
     
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  15. spy0r

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    Entschuldigung wenn ich es überlesen habe, aber wird die Pumpe irgendwie getaktet? Oder läuft diese durchgehend?
     
  16. #36 Alexsey, 16.02.2020
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    Die Ulka NME Type 4 fördert 1ml/s und muss daher nicht getaktet werden. Ich habe jedoch noch durch Querschnittverringerung versucht, den Fluss zu verringern (laut obiger Rechnung wäre 0,5ml/s eventuell besser). Habe auch heute Nachmittag noch überlegt in der Rückwand eine Stellschraube unterzubringen, um hier von außen noch eine Einstellmöglichkeit zu erhalten. Daran muss ich jedoch noch ein wenig rumüberlegen.
     
  17. #37 furkist, 16.02.2020
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    ...oder einen Dimmer ? Dann ist sie auch noch leiser ...
     
  18. #38 Alexsey, 16.02.2020
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    Könnte man da theoretisch einfach einen Poti oder Widerstand in Reihe zur Pumpe klemmen?
     
  19. #39 furkist, 16.02.2020
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    Braucht einiges an Watt. Poti fällt flach: hat zu wenig Watt.

    Widerstand: müsste man berechnen, mit der entsprechenden Formel R=UI. Braucht aber auch einiges an Watt . Das wird ein grosser Brummer.
    Ich meine, Dimmer ist da einfacher. Und hinter dem Holz ist doch noch Platz. Den Dimmer musst du ja nur einmal einstellen, der bleibt dann so..
     
  20. #40 faustino, 16.02.2020
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    > Meiner Erfahrung nach ist Holz jedoch erstaunlich hitzeresitent

    Es brennt aber auch erstaunlich gut. Was passiert, wenn ein Kontaktproblem durch Oxidation (z.B. am Faston-Stecker am Schalter / an der vibrierenden Pumpe) dazu führt, dass dieser Stecker glühend heiß wird? Dann gerät Dein Objekt in Brand. Du bemerkst das möglicherweise nicht sofort und gehst aus dem Haus, während es innen kokelt.
     
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