PID an Manometer??

Diskutiere PID an Manometer?? im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; AW: PID an Manometer?? > Und damit die Kesseltemperatur (nicht die Brühtemperatur). Einig bei diesem Punkt? Du meinst die Brühtemperatur hängt...

  1. #41 Uno22517, 01.12.2010
    Zuletzt bearbeitet: 01.12.2010
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    Niveaulimbo. Das ist es also!;-)
     
  2. #42 faustino, 01.12.2010
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    > Welche meinst Du? Die Ausgangsbrühtemperatur, also nach dem Cooling Flush, oder den Brühtemperaturverlauf während des Bezugs?

    Wieso differenzieren? Wenn das Temperaturniveau im Boiler niedriger oder höher gestellt wird, verschiebt sich alles entsprechend.
     
  3. #43 Bubikopf, 01.12.2010
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    Nicht nur, sondern auch von der Verweilzeit des wassers im HX ( Stillstand, Flussrate ).
    Wenn bei 1,1 Bar das Wasser im Kessel etwa 120°C hat, wie heiss ist dann das Wasser im HX bei 9 Bar ?
    Gruss Roger
     
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    Gegenfrage: was ist schwerer, ein Kilo Blei oder ein Kilo Federn? :)

    Im Ernst: die Wassertemperatur im HX steigt auf das Niveau, bei dem das Bypassventil hinter der Pumpe öffnet, jedoch maximal 120 Grad...

    Ich dachte, dass eine sinnvolle Beeinflussung der Brühtemperatur einen "erfolgreichen" cooling flush voraussetzt, hatten wir geklärt. Im Übrigen wird man doch kaum im HX messen, oder?
     
  5. #45 Uno22517, 01.12.2010
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    Der Meinung bin ich nicht. Und nicht nur ich:

    HX Love - Managing the Brew Temperature • Home-Barista.com
     
  6. #46 Uno22517, 01.12.2010
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    Nicht bei einer E 61. Dort steigt die Wassertemperatur im HX langfristig maximal auf die Temperatur, bei der die Wärmezufuhr aus dem Kessel an den HX der Wärmeabgabe des HX über den Termosiphon an die Brühgruppe entspricht. Letztere entspricht der Wärmeabgabe der BG an die Umgebung.
    Es muss also ein Temperaturgefälle zwischen Kessel und HX geben.
     
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    Ist natürlich richtich.

    Aber was anderes: Du verlinkst jetzt schon einige male auf den HX-Artikel bei home-barista. Auf welche Argumente und Erkenntnisse aus dem Artikel beziehst Du Dich denn? Mich hat der Artikel schon vor einer Weile angeregt, über eine Regelung nachzudenken, Dich hat er offenbar davon abgehalten. Warum?
     
  8. #48 Uno22517, 01.12.2010
    Zuletzt bearbeitet: 01.12.2010
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    Der Artikel bei homebarista erklärt, warum aus einer bestimmten Kesseltemperatur x nicht automatisch eine resultierende Brühtemperatur y folgt. Man kann auch sagen, dass durch eine Regelung der Kesseltemperatur nicht die Brühtemperatur in analoger Weise geregelt wird.
    Eine Grösse ist nur dann regelbar, wenn die Grösse und deren Abweichung zu einem Sollwert gemessen werden kann, oder wenn die Grösse aus einer anderen Grösse hinreichend genau ableitbar ist. Beides ist bei der Brühtemperatur nicht der Fall. Dazu müsste, wie bereits erwähnt, die Brühtemperatur auf geeignete Art und Weise gemessen werden.

    Zum anderen müsste über die Wärmezufuhr durch den Kessel Abweichungen der Wärmetauschertemperatur hinreichend schnell ausgeregelt werden können. Das halte ich für praktisch nicht möglich, da die Kesseltemperatur bei einem hinreichend grossen Kessel viel zu träge reagiert, um ausreichend schnell entsprechende Temperaturdifferenzen herstellen zu können. Dazu kommt, dass Abweichungen der Wärmetauschertemperatur nach oben gar nicht ausgeregelt werden können. Dazu müsste der Kessel auch kühlen können.

    Um es kurz zu machen: langfristig führt kein Weg an der GS/3 vorbei.:cool:
     
  9. #49 faustino, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    > Der Artikel bei homebarista erklärt, warum aus einer bestimmten Kesseltemperatur x nicht automatisch eine resultierende Brühtemperatur y folgt

    Der Artikel enthält keine derartige Erklärung (und wenn doch, dann würde ich sie gerne hören). Es gibt nur eine Messung, die das nahezulegen scheint, aber wahrscheinlich übersiehst Du, dass dort nicht drei Niveaus an einer Maschine getestet wurden, sondern drei Niveaus bei unterschiedlichen Maschinen. Das auf den ersten Blick erstaunliche Ergebnis erklärt sich dann mit dem, was Du gerade selber dargelegt hast: dass die konstruktiven Eigenheiten (z.B. Energieverlust über Thermosiphon) dafür sorgen, dass 1.1 bar bei einer Maschine den Effekt von 1.3 bar bei einer anderen Maschine haben.
     
  10. #50 Uno22517, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Es steht dort, ich kann lesen - warum sollte ich es übersehen haben?

    Das hören wird schwierig, aber lesen geht vielleicht. Der Verfasser geht darauf ein, dass die Wartezeit nach dem Leerbezug einen ganz entscheidenden Einfluss auf den Temperaturverlauf zu Beginn des Bezugs hat. Dass sich also je nach Wartezeit unterschiedliche Verläufe der Brühtemperatur zu Beginn des Bezugs ergeben.
    Zum anderen wird das Temperaturniveau gegen Ende des Bezugs durch die Länge des Leerbezugs bestimmt.
    Man kann also bei ein und derselben Kesseltemperatur unterschiedliche Temperaturprofile über den Leerbezug erzeugen.
     
  11. #51 faustino, 01.12.2010
    Zuletzt bearbeitet: 01.12.2010
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    > Der Verfasser geht darauf ein, dass die Wartezeit nach dem Leerbezug einen ganz entscheidenden Einfluss auf den Temperaturverlauf zu Beginn des Bezugs hat

    Das ist eine Selbstverständlichkeit bei einem Durchlauferhitzer. Das Boilertemperaturniveau (proportional zum Boilerdruckniveau) wirkt sich bei einem Zweikreiser auf das Brühwassertemperaturniveau aus, mehr stand nicht zur Debatte.
     
  12. #52 Dale B. Cooper, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Genau.

    Das hat mich bei Zweikreisern immer gewundert. Wenn der Bezug langsamer läuft, wird er somit doch auch bei höheren Temperaturen durchgeführt..

    Grüße,
    Dale.
     
  13. #53 Uno22517, 01.12.2010
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    ¨
    Das sehe ich nicht so. Dir geht es offenbar darum, dass die Kesseltemperatur irgendeinen Einfluss auf die Brühtemperatur hat. Das ist unbestritten.
    Mir geht es darum, dass über eine Regelung der Kesseltemperatur keine Regelung der Brühwassertemperatur verwirklicht werden kann. Es ist nicht sinnvoll, meine Ansicht zum Zusammenhang zwischen Brühtemperatur und Kesseltemperatur ausserhalb dieses Kontextes interpretieren zu wollen.
    Da das offenbar missverständlich war, ist es gut, dass dies nun klarer ist.:)
     
  14. #54 gvegidy, 01.12.2010
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    AW: PID an Manometer??

    Hi,

    Wo möchtest Du genau messen? Außen an der Brühgruppe oder innen im Wasserkanal der Brühgruppe?

    Misst Du auch die Temperatur des Kessels? Wenn ja, packst Du Dein PT100 in den Kessel innen ins Wasser oder klebst Du es von außen an den Kessel?

    Ich denke wenn Du was über die Temperatur regeln willst, mußt Du möglichst schnell reagieren und nicht erst warten, bis sich die Temperaturdifferenz langsam durch die Kessel-/Brühgruppenwand geschlichen hat.

    Noch ne andere Idee: die Temperatur des zufließenden Frischwassers ist einfach zu messen. Die Menge des durch den HX fließenden Frischwassers kann man am Flowmeter abgreifen. Nach einem Cooling-Flush sollte sich die Wassertemperatur im HX auch einigermaßen innerhalb eines konstanten Bandes bewegen.

    Könnte man damit jetzt nicht auf die Wärmemenge schließen, die durch den Bezug aus dem System Kessel/HX/Gruppe verloren geht? Das könnte man wiederum nutzen, um die Heizung rechtzeitig anzuwerfen und so zu versuchen, die Temperatur während des Bezugs einigermaßen konstant zu halten.

    Was meint Ihr, könnte das funktioneren?

    Gruß,

    Gerd
     
  15. #55 Uno22517, 01.12.2010
    Uno22517

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    AW: PID an Manometer??

    Durch die geringere Fliessgeschwindigkeit in einem Wärmetauscher nimmt doch die Wärmeübertragung ebenfalls ab, und es wird an einen geringeren Massestrom eine geringere Wärmemenge übetragen. Oder was meinst Du genau?
     
  16. #56 Dale B. Cooper, 01.12.2010
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    Äh ja,

    aber genau das Gegenteil ist der Fall:

    langsamerer Durchfluss --> längere Verweildauer für Temperaturübertrag aus dem heißeren HX --> höhere Temperatur in dem Wasser auf dem Weg zur BG.

    In den beiden Grenzfällen wirds klar: Wasser steht im HX --> Überhitzung
    Wasser wird durch den HX gejagt (offener Bezug ohne Gegendruck) --> HX schafft es in der Zeit nicht, das Wasser richtig heiß zu bekommen.

    Grüße,
    Dale.
     
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    Sorry, daß ich nochmal drauf eingehe, aber ...

    ... Du ziehst ein solches Fazit aus dem von Dir angeführten Artikel, vertrittst aber die Meinung, daß es im Zusammenhang mit HX-Maschinen anhand des Kesseldrucks nichts zu regeln gäbe?

    Dann lies mal bitte bei Ken Fox weiter, der hat eine Cimbali Junior (ähnlich wie ich sie habe) mit einer Regelung ausgestattet und dann reichlich gemessen. Auch nicht frei von Kritikpunkten, aber sein Fazit ist eindeutig positiv.

    Ich habe folgende Einschätzung: bei konstanter Kesseltemperatur entscheidet einzig das Verhalten beim Leerbezug. Bei regelbarer Kesseltemperatur kann die Maschine den Barista unterstützen.

    Grüße,
    Sebastian.
     
  18. #58 Uno22517, 01.12.2010
    Uno22517

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    Sollte man meinen. ;-)

    Grenzfall Wasser steht: In diesem Fall spielt es keine Rolle, ob der Wärmeübergangskoeffizient hoch oder niedrig ist. Wenn das Wasser lange genug im Wärmetauscher verweilt, kommt es früher oder später immer auf seine Grenztemperatur. Die Verweilzeit kann in diesem Fall beliebig lange gewählt werden. Bei kürzerer Verweilzeit stellt sich allerdings auch eine niedrigere Temperatur ein. Das ist die hohe Kunst der Pause nach dem Leerbezug.

    Grenzfall Cooling Flush: Hier haben wir den Fall des reinen Wärmetauscherbetriebs. Es stellt sich langfristig die Grenztemperatur ein, die der übertragenen Wärmemenge bei dieser Flussrate entspricht. Die Verweilzeit und der Wärmeübergangskoeffizient ist in diesem Fall durch die Flussrate fest vorgegeben (kann man sogar ausrechnen). Es stellt sich wie von Dir beschrieben eine gewisse Temperatur deutlich unterhalb einer akzeptablen Brühtemperatur ein. Auch das ein Element beim Leerbezug.

    Anwendungsfall Bezug: Hier agiert der HX nicht (wie gelegentich vermutet) als Wärmetauscher im klassischen Sinn. Das hier eine vernünftige Brühtemperatur herauskommt liegt daran, dass hier zunächst das vorhandene heisse Wasser aus dem HX gedrückt wird und im Lauf des Bezugs eine gewisse Durchmischung mit dem kalten Tankwasser und eine Aufheizung durch den umgebenden Kessel stattfindet, je nach Ausführung des HX. Würde man bei Bezugsflussrate (1-2 ml/s) endlos weiterbeziehen, würde sich auf lange Sicht eine ähnlich niedrige Temperatur wie beim Cooling Flush einstellen, allerdings etwas höher, da der Wärmeübertragungskoeffizient nicht ganz proportional zur Flussrate abnimmt.
    In der Kaffeewiki stehts es anders, aber ich traue da mehr der gängigen Lehrmeinung zur Wärmeübetragung.
     
  19. #59 Uno22517, 01.12.2010
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    Was ist denn der Unterschied zwischen konstanter Kesseltemperatur (die in der Regel durch eine Regelung erreicht wird) und einer regelbaren Kesseltemperatur?
     
  20. sek

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    Hallo Gerd,

    Ich glaube, in dem von mir o.g. Thread von Ken Fox ist die Idee ganz gut erklärt. Die Brühgruppe hat (von vorn) eine verschlossene Konstruktionsbohrung, in die man einen Temperaturfühler einführen kann. Mit der richtigen Länge ragt er gerade in den Wasserstrom. :)

    Allein schon aus Sicherheitsgründen wird mein Kessel einen Temperatursensor bekommen, da ich meiner Firmware während der Entwicklungsphase nicht blind vertraue.

    Aber auch noch aus einem anderen Grund ist es nötig, einen Temperaturfühler für den Kessel zu haben: Standby-Modus mit unter 100°C abgesenkter Temperatur. Hier herrscht kein Überdruck mehr, so daß keine Druckregelung mehr möglich ist.

    Diesen Temperatursensor könnte man nun für eine solche Regelung verwenden, ich konzentriere mich aber zunächst auf den Druckmeßumformer, das ist erstmal Arbeit genug... :oops:

    Versteht sich, allerdings hat mein Kessel derzeit keine Montagemöglichkeit für eine Einschraubhülse mehr frei.

    Die Temperatur während des Bezuges ist bereits einigermaßen konstant. Es ist die Überhöhung am Bezugsbeginn, die stört.

    Im Prinzip kann ein über die Brühtemperatur geführter PID-Regler das allein. Es würde genügen, beim Start des Bezugs z.B. ein Rampenprogramm ablaufen zu lassen oder einfach auf andere Regelparameter umzuschalten, die den Regler schneller - quasi vorausschauend - reagieren lassen. Anschließend schaltet man einfach wieder elektronisch zurück.

    Ich würde aber fast soweit gehen zu sagen: wenn der Leerbezug lange genug gelaufen ist, macht das thermische Gleichgewicht der Maschine den Rest fast alleine. Den cooling flush dagegen zu automatisieren oder zumindest zu unterstützen (statt durch Erfahrung den richtigen Punkt abzupassen) wäre jedoch die Herausforderung.
     
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