[Vorstellung] Konzept Xenia D(ualboiler)

Ich denke, das ist ein "Problem" isolierter Boiler ganz allgemein, so nach dem Motto "Heizen geht schneller als Kühlen." Ich hatte bei meiner Silvia mit PID von Faustino mal nachträglich eine Kesselisolierung gebastelt, das führte dazu, dass die Regelung deutlich "langsamer " wurde, vielleicht hätte ich die PID-Parameter anpassen sollen, ich hab, der Einfachheit halber, die selbst gebastelte Isolierung ausgebaut.

 

Dann bist Du jemand, der sich sehr intensiv mit der Materie beschäftigt, Respekt.
Meiner Meinung nach, ist es nicht notwendig, die Maschine so zu steuern, dass der Endnutzer PID-Parameter variieren kann, da nach meiner Erfahrung die meisten Nutzer gar kein Interesse daran haben und selbst bei den technisch Interessierten, dieses Interesse schnell erlahmt. So sind zumindest meine Erfahrungen, auch bei mir selbst .

 

Es gibt schon immer wieder im Forum Fragen und Beiträge zur internen PID Anpassung, die kommen alle daher, dass man versucht, die konstruktiven Mängel der E61 bei der Temperaturstabilität in den Griff zu bekommen.

Mit der Lösung der Xenia DBL besteht dieses Problem ja nicht mehr, da kann man mit der Werkseinstellung des PID arbeiten, die ggf. per Update nachjustiert wird, und kommt mit kleinen Anpassungen der Kesseltemperatur und der Brühtemperatur aus, so jedenfalls meine Hoffnung.

Am Ende des Tages möchte ich zu Hause guten Kaffee erzeugen, aber auch gerne wissen, welche Möglichkeiten ich habe, dieses Ziel zu erreichen, wenn ich glaube, dass noch Verbesserungen möglich sind.

 

Ja, wie @Pit das bereits geschrieben hat, gerade bei isolierten Boilern ist das Überhitzen deutlich unangenehmer, da man hier nichts machen kann außer warten. Deswegen ist das System auch stark nicht-linear.
Wenn der Satz bei beidem gut funktioniert kannst du ihn natürlich auch nehmen. Der Grundgedanke hinter den zwei Sätzen ist, dass die Störung eine andere ist. Ohne Bezug ist die Hauptstörung so etwas wie Umgebungstemperatur, nicht-linearität des Heizelements und eben die Abgabe der Wärme an die Umgebung. Diese sind relativ klein und recht konstant, entsprechend langsam kann die Regelung sein. Beim Bezug kommt auf einmal die Abkühlung des Boilers durch Frischwasser hinzu. Der Effekt ist 100Mal stärker als alles von vorher. Entsprechend schnell muss der Regler reagieren. Wegen der Universalität des PID-Reglers ist es offensichtlich möglich beide Fälle mit einem Satz gut unter Kontrolle zu bringen. Alternativ eben noch den Feed-Forward nutzen, der gleicht gerade die starke Abkühlung aus. Zurück bleibt nur noch die gleiche Störung wie vorher, weshalb ein Satz hier besser funktionieren sollte. Aber wie gesagt, hier kommt noch die Dynamik des System dazu, denn das Wasser ist ja auch nicht an allen Stellen gleich warm, sondern es ist eben oben und an der Heizung wärmer, weshalb ein Messpunkt eigentlich nicht reicht um das System vollständig zu charakterisieren.

Das wusste ich nicht, dann macht es auf jeden Fall Sinn erst einmal nur mit PID zu arbeiten.

Das ist etwas wofür ich ausschließlich den Hersteller verantwortlich machen würde. Das interessiert keinen Endkunden, und der sollte auch nicht dazu in der Lage sein wirklich bessere Werte zu finden. Sonst hat nämlich der Hersteller seine Toleranzen oder Prozesse nicht im Griff.

 

Hier würde ich mich über weitere Information freuen, u.a. Antworten auf folgende Fragen :
1. wird das Flowmeter "problemlos" ( bei Euch im Werk oder sogar mit Anleitung durch Kunde) nachrüstbar sein?
2. Welche weiteren Möglichkeiten der Steuerung eröffnet ein Flowmeter? ( volumetrische Dosierung --> klar, was noch?)
besten Dank
Pit

 

ich schätze, deshalb haben diese Maschinen zumeist eine PID-Steuerung mit der man den Offset einstellen kann,
92 °C (Wunschbrühtemperatur) plus Offset = Kesseltemperatur.

 

In der Brühgruppe meines DB steht dauerhaft warmes Wasser, das sich aber laut Brühgruppentermometer bei längerem Stillstand abkühlt und damit auch die Brühgruppe selbst, das kann durch die Raumtemperatur und die generelle Maschinentemperatur unterschiedlich schnell gehen, also ja, die Brühgruppe solle etwas kälter als das Kesselwasser sein, das aber wärmer als die Ziel Brühtemperatur ist, da das Wasser auf dem weg zur Brühgruppe abkühlt, das berücksichtigt der Offset im PID, der Offset liegt bei größeren DB so bei 11-14 Grad, gemäß Foren Infos, bei mir waren sogar 22 Grad werksseitig eingestellt, was aber suboptimal war.

Da das Kesselwasser aber wärmer als die Brühtemperatur ist, wird die Brühgruppe beim Bezug oder vorherigem Spülen unterschiedlich schnell und stark aufgewärmt.
Daher gibt es keine dauerhafte Temperatur in der Brühgruppe, immer nur für eine relativ kleine Zeitspanne.

So erkläre ich mir das laienhaft, da ich zum Messen nur die PID Anzeige und das Termometer in der Brühgruppe habe.
Das Wasser bei einem Leerbezug ohne Siebträger direkt unter dem Duschsieb war nochmal x Grad kälter, aber das kann ich nur mit einem Thermapen relativ grob messen, grob sind es um 3 Grad.

 

Und bei einem längeren Bezug ändert sich auch noch die Temperatur im Brühkessel durch nachlaufendes kaltes Wasser und die startende Heizung, also alles andere als eine stabile Umgebung für die Temperatur der Brühgruppe.

 

Das Marketing funktioniert.....

 

ich denke doch! Welcher End-User beschäftigt sich schon mit dem technischen Background?! Wenn das Marketing mit schönen Worten und bunten Bildern erklärt, dass die Maschine A oder B oderoder temperaturstabil ist und besten Espresso liefert dann glaubt das der Kunde.

E61 am Brühkessel in einem temperaturstabilen Umfeld wird wohl funktionieren.

 

Marketing ist ein Teil, der andere, dass die E61 Maschinen besser geworden sind, weil man die Probleme verstanden und besser gelöst hat.
Mir erscheint die Xenia DBL aber konzeptionell durchdachter und moderner und damit zukunftsfähig.
Eine gesättigte Brühgruppe wäre noch eine gute Alternative, aber preislich in einer anderen Liga.

 

und deshalb werde ich mir wohl eine Xenia kaufen, obwohl ich als reiner Espressotrinker nur einen Shotbrewer brauche und keinen Dampf für Milchgetränke

 

Wenn ich mir die spezifischen Wärmekapazitäten (in kJ/(kg* K)) anschaue, dann hat Wasser rund 4, Messing dagegen nur 0,4, also ein Verhältnis von ca. 10:1; folglich kann ich mit 100 g Wasser 1kg Messing um 1K erwärmen, wobei sich das Wasser um 1K abkühlt. Folglich kann ich die Brühgruppe ziemlich effektiv mit Wasser erwärmen.
Betrachten wir nun die Wärmeverluste der Brühgruppe an die Luft (Wärmekapazität ca. 1).
Der Einfachheit halber ignoriere ich die Brühgruppe ( die ja auch vom Wasser erwärmt wird) und rechne direkt mit der Erwärmung der Luft durch das Wasser. Hierbei haben wir ein Verhältnis der Wärmekapazitäten von Wasser zu Luft von 4:1, also kann ich mit 250 ml Wasser 1kg Luft um 1K erwärmen, wobei sich das Wasser um 1K abkühlt.
Zusammen benötige ich zur Erwärmung der Brühgruppe ( 1kg) und der Luft (1 kg) um jeweils 1K 250 ml+100 ml = 350 ml Wasser , welches sich um 1K dabei abkühlt und wieder elektrisch geheizt werden muss. Wenn ich jetzt die Dichte von Luft ( ca. 1kg/Kubikmeter) berücksichtige, erscheint es mir realistisch, mit elektrisch beheiztem Wasser, die Brühgruppe und die umgebende Luft zu erwärmen. Alle Zahlen sind gerundet, und natürlich haben wir Konvektion in der Luft...:
Zusammenfassend (wenn ich mich nicht verrechnet habe) kann ich eine 1kg schwere Brühgruppe und 1Kubikmeter Luft drumherum mit 0,0004kWh um 1 K = 1°C erwärmen.

Das ist nur die Physik, ich weiß nicht, wieviel Wasser bei einer E61-Gruppe durch die Gruppe fließt, wenn man keinen Kaffee bezieht.
ich würde die Ausgangsfrage so beantworten, ja, man kann mit 92°C heißem Wasser eine E61 Brühgruppe nahezu auf 92°C erwärmen, aber es wird natürlich eine asymptotische Annäherung.

 

Nee, auch auf die Optik