Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

Diskutiere Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer im Vom Rohkaffee zum Selbströster Forum im Bereich Rund um die Bohne; Hallo, nach den ganzen Erfolgsgeschichten hier im Forum möchte ich so langsam auch mit dem Rösten anfangen! Ich mach es mir aber selbst etwas...

  1. #1 katzenkaffee, 03.07.2009
    katzenkaffee

    katzenkaffee Mitglied

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    Hallo,

    nach den ganzen Erfolgsgeschichten hier im Forum möchte ich so langsam auch mit dem Rösten anfangen! Ich mach es mir aber selbst etwas schwerer, da ich keinen Heißluftröster, sondern einen Konvektionsröster bauen möchte. Als Heizelement möchte ich ca. 10m Heizdraht mit passendem Widerstand pro Meter nehmen, dann kann ich ja seine Leistung bei 230V einstellen (P=U*I).

    Was würdet ihr denn empfehlen als maximale Watt-Zahl? sind 600 genug für ca. 250g Bohnen pro Durchlauf?

    Die Temperatur kann ich dann ja per Dimmer steuern, oder nicht? Die werden ja normalwerweise für Lampen benutzt, es gibt aber auch welche, die für bis zu 1kw ausgelegt sind. Spricht etwas dagegen die Temperatursteuerung so zu realisieren? Auf lange Zeit soll ein µC eine vorgebene Zeit-Temperatur-Kurve abspielen, aber zuerst möchte ich Erfahrungen sammeln durch das "Einstellen von Hand".

    Hier noch zwei Bilder wie ich mir das ganze vorgestellt habe:

    [​IMG]

    [​IMG]

    Was haltet ihr von der Idee? Gibt es Besseres? Sollte ich die Temperatur lieber über einen Transistor + Poti regeln? Ist ein Dimmer genau genug um die Temperatur auf +-5 °C einzustellen?

    Danke schonmal für eure Hilfe!

    Gruß, Michael
     
  2. #2 netterKerl, 03.07.2009
    netterKerl

    netterKerl Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Bei meinem Torre ist die Trommel auch perforiert und die 3 Heizungen sind unter der Trommel angereiht:roll:....
    Allerdings ist unter den Heizungen das Gebläse und pustet die Häutchen bei Bedarf nach oben raus.
    Ich würde eh dazu raten mehrere "Heizungen" einzubauen. Wenn du jede einzeln Steuern kannst (an und aus Schalter genügt) sind relativ genaue Röstungen möglich. Du kannst dann die Heizleistung entsprechend der Menge anpassen oder zum Ende hin die Leistung etwas drosseln.
    600 Watt werden wohl reichen...meiner hat bei einer max. Befüllung von 1kg 1800 Watt Heizleistung zur Verfügung.
     
  3. boing

    boing Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Alternativ zum Heizdraht kann man evtl. auch Halogenlampen in Stabform (Sockel R7s) verwenden, die gibt es in allen gewünschten Leistungen (z.B. 2x 500W) und die Montage ist u.U. einfacher. Eine nachträgliche Änderung der Leistung ist auch einfach möglich. Allerdings sollte die Maximaltempera der Zuleitung beachtet werden.

    Ich habe auch mal eine Konstruktion gesehen (nicht live), bei der 2 Halogenlampen in der Trommel waren, natürlich mit Abdeckung damit von oben keine Häutchen auf die Lampen fallen.
     
  4. -MM-

    -MM- Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Das kann ich gleich mal aus der Praxis bestätigen, beim Vitalgrill hatten wir genau das Thema vor kurzem.
    Eine einfache Alufolie aussen auf der Scheibe erlaubt fast die doppelte Menge zu rösten.

    Ausserdem ist heutzutage ja Stromsparen wo möglich angesagt ;-)
    "Green Roasting" sozusagen *g*

    Noch eine kleine Idee: Wenn du das schon so schick zeichnest, dann könnte die ganze community und das Kaffeewiki ja sowas wie einen Open-Source-Röster entwickeln, immerhin gibts ja seit neuestem auch ein OS elektroauto ;-)
     
  5. #5 katzenkaffee, 04.07.2009
    katzenkaffee

    katzenkaffee Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Vielen Dank für Eure Antworten!

    Das mit dem PID stimmt eigentlich, ich habe auch einen recht günstigen gefunden:

    PID Temperaturregler Thermostat f.Thermoelement Typ K: 001480-140 VirtualVillage.de

    Ist der für meine Zwecke in Ordnung?

    Wenn ich das System schließe, soll es dann wirklich dicht sein oder soll ich eine Lüftung einbauen, die immer etwas Frischluft einbläst, damit es keinen Hitzestau gibt? Diese Lüftung könnte ich dann ja auch gleich für eine "Häutchen-Absaugung" verwenden. Oder kommt der PID mit dem Hitzestau zurecht und regelt die Temperatur automatisch wieder runter?

    Benötige ich die Löcher in der Trommel überhaupt? Ich habe mir dabei gedacht, dass die Bohnen schneller auf einen Temperaturänderung reagieren. Wenn die Löcher nämlich nicht nötig sind, könnte ich einen Kochtopf mit Glasdeckel nehmen, bei dem ich die Bohnen ja immer sehen und kontrollieren könnte. Außerdem ist in den Glasdeckeln ja schon immer ein Loch für den Griff, da könnte ich die Achse durchstecken. Was haltet ihr von dieser Idee?

    Gruß, Michael
     
  6. blu

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Hi Kaffeekatze,
    erstmal Glückwunsch zum Projekt! Mir ist allerings noch nicht klar, wie du das Problem der Bohnenhäutchen in den Griff bekommen willst.
    Der billige Dieckmann Röster ähnelt deinem etwas, hat aber einen "Fön".
    lg blu
     
  7. #7 gunnar0815, 04.07.2009
    gunnar0815

    gunnar0815 Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Regel meinen Gene ja auch noch zusätzlich mit dem Dimmer.
    Würde aber einen aus dem Bühnenlichttechnik nehmen. Kosten nur um die 50-60 EUR und sind sehr robust schalten 2000 W.
    Heizspiralen kannst du doch auch gut und günstig kaufen. (Elektrogrill, Wärmestrahler usw.)
    Gasgrills sind auch nicht so teuer.
    Gunnar
     
  8. #8 dbertolo, 06.07.2009
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    dbertolo Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Hallo Michael

    Etwas Ähnliches konstruierte jemand für den Roaster Contest bei homeroasters.org: Halogen Radiant Roaster. Finde ich persönlich eine sehr hübsche Lösung.

    Gruss
    Dani
     
  9. #9 katzenkaffee, 10.07.2009
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    katzenkaffee Mitglied

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Hallo,

    meine Planung ist nun etwas fortgeschritten! Doch bevor ich alles bestelle wollte ich euch noch fragen, ob das auch so funktionieren wird:

    Leistung: Bei einer anpeilten Leistung von 1100W und einer maximalen Spannung von 230V ergibt sich nach R=U²/P ein Widerstand von 48,09Ohm.
    Dabei würde ein Strom von 4,8A fließen, das verträgt eine Steckdose ja gut.

    Draht:
    Ich möchte 10m Draht nehmen, da es diese Menge als Rolle günstig beim Auktionshaus gibt. Somit würde ich einen Draht mit 4,8 Ohm pro Meter benötigen, es gibt da auch einen passenden mit 4,82 Ohm pro Meter. Leider hat er nur einen Durchmesser von 0,6mm, so entsteht eine Oberflächenbelastung von 5,85 W/cm². Meint ihr das ist noch in Ordnung, da ich den Draht ja nur auf ca. 220°C aufheize? Bei 900°C habe ich gelesen, dass die Oberflächenbelastung bei ca 3 liegen sollte... Was meint ihr?

    An die µC-Spezialisten:
    Temperaturregelung:

    Was haltet ihr von diesem Kontroller?

    Laminator-Temperatur-Regelung

    der müsste doch für meine Zwecke ausreichen, oder nicht? Hält der 1100W aus? Weil die meisten Laminatoren haben ja nur um die 300W...
    Ich kenne jemanden, der mir den Regler herstellen und auch programmieren könnte. Und auf diese Weise könnte ich die Messdaten am PC aufzeichnen und das Röstprofil per Kurve am PC vorgeben! Außerdem würde diese Regelung auch noch sehr viel günstiger sein als alle Alternativen!

    Danke schomal für eure Hilfe.

    Gruß, Michael
     
  10. boing

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Um 220°C Bohnentemperatur zu erreichen dürfte der Draht deutlich wärmer als diese Temperatur werden da eine Temperaturdifferenz erforderlich ist um Leistung abzugeben.

    Beim ersten Hochheizen (längeres Heizen am Stück) wird der dünne (und insgesamt leichte) Draht vermutlich relativ schnell fast seine Endtemperatur erreichen und könnte - falls 5,85W/cm² zu viel sind - überlastet oder zumindest heißer als optimal werden. Der Draht muss ausserdem noch in der Lage sein die erforderliche Leistung abzugeben. Mit starkem Gebläse (Beispiel Fön) ist das kein Problem, aber bei geringem Luftdurchsatz oder evtl. behinderter Konvektion könnte es sein, dass mehr Draht erforderlich ist. Ob der Draht zu heiß wird müsste man anhand der Glühfarbe (sollte nur leicht rot glühen wenn der Draht z.B. 600°C warm werden darf) abschätzen können. Vielleicht liefert auch ein Vergleich mit dem Aufbau eines Popcorn-Makers neue Erkenntnisse.

    Für welche Luftgeschwindigkeit gelten eigentlich die vorgeschlagenen 3W/cm²?

    Da der Draht nicht allzu teuer ist dürfte zumindest der Preis nicht dagegen sprechen falls erforderlich mehr Draht zu verwenden.


    Die vorgeschlagene Regelung verwendet ein 8A SSR (Solid State Relais) das bei ausreichender(!) Kühlung (isoliert zum Kühlkörper!) und nicht zu hoher Umgebungstemperatur dauerhaft 5A schalten können sollte. Aus Sicherheitsgründen könnte auch ein 20 oder 40A SSR im Hockey-Puck-Gehäuse (ab 10€; wie bei vielen PID-Nachrüstungen bei Espressomaschinen) interessant sein, da dieses über ordentliche Schraubanschlüsse und Isolationsabstände (die des o.g. 8A SSR sind formal betrachtet eigentlich zu klein) verfügt und auch die Erwärmung dann unkritischer ist.

    Die zur Temperaturmessung verwendete Diode sollte eigentlich auch nur bis 200°C betrieben werden, vielleicht ist es daher besser doch einen anderen Temperatursensor zu verwenden und auf Lötverbindungen in diesem Bereich zu verzichten.
     
  11. #11 katzenkaffee, 11.07.2009
    katzenkaffee

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Danke für deine Antwort!

    Die Oberflächenbelastung von ca 3W/cm² waren beim Härteofenbau angegeben und dort gibt es ja keinen Wind, von daher vermutlich bei Windstille...

    Ich habe gerade noch einen sehr günstigen Heizdraht mit 1mm Druchmesser und 1,4 ohm/meter entdeckt. Bei einer Länge von 22m (es gibt ihn nur in dieser Länge) hat er bei einer Leistung von 1100W nur eine Oberflächenbelastung von 1,75 W/cm², das hört sich doch schonmal gut an. Nur damit ich diesen Draht verwenden kann, muss ich die maximale Spannung auf 185V absenken. Kann ich das mit der vorgeschlagenen Regelung verwirklichen?

    Wenn ich das 40A SSR einbaue, muss ich dann irgendetwas an der Schaltung ändern? Beim Temperatursensor bin ich gerade noch auf der Suche nach einem, den ich problemlos mit dem 1N4148 austauschen kann. Gibt es da einen besonders empfehlenswerten?

    Gruß, Michael
     
  12. #12 Bubikopf, 11.07.2009
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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    1N4148 ist eine Standarddiode, kein Temperaturfühler.
    Gruss Roger
     
  13. #13 Dale B. Cooper, 11.07.2009
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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Hmm..

    kann aber wegen der temperaturabhängigen Kennlinie unter Umständen beides sein: Capgo - Semiconductor Temperature Sensors

    Grüße,
    Dale.
     
  14. #14 katzenkaffee, 11.07.2009
    katzenkaffee

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Achso, dann muss ich wohl auch eine Diode verwenden, wenn ich den Schaltplan nicht ändern möchte? Denn eine Diode hat ja drei Anschlüsse, ein PT100 o.ä. ja nur zwei... Oder würde es sich lohnen, den Schaltplan anzupassen?
     
  15. #15 Dale B. Cooper, 11.07.2009
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    kommerzieller PID und Thermoelement ist imho gerade für den eher weniger versierten Bastler auf jeden Fall die bessere Lösung.

    Dale.
     
  16. #16 katzenkaffee, 11.07.2009
    katzenkaffee

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Wenn ich die Regelung alleine machen müsste, würde ich natürlich einen PID nehmen, denn ich kenn mich mit µC zu wenig aus...

    Aber ich bekomme ja Hilfe bei dem Board, bzw. muss ich gar nichts daran machen, das Problem ist nur, dass mein Bekannter gerade keine Zeit hat und ich die Teile in dieser Woche noch bestellen muss, damit ich dann in meinem Urlaub den Röster bauen kann. Deswegen muss ich die Bauteile eigentlich nur bestellen (am besten nunmal auch noch die Richtigen :lol: ), gefertigt wird es dann vom Fachmann :cool:

    Gruß, Michael
     
  17. boing

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Für den gewünschten Temperaturbereich kenne ich keine (einfachen, günstigen) Sensoren die die Diode 1:1 ersetzen können. Aufgrund des geringen Ausgangssignals der üblichen Sensoren wird i.d.R. eine Aufbereitung erforderlich sein und dadurch eine Anpassung des Schaltplans.

    Zwei Ansätze für den erforderlichen Temperaturbereich wären z.B.
    1) Thermoelement Typ K (NiCr-Ni) + Kaltstellenkompensation & Verstärkung (z.B. AD595, ca. 11€)
    oder
    2) PT100 (oder besser PT1000) + Verstärker, z.B. AD8551 (ca. 2,2€)

    Aber das sind leider keine fertigen Lösungen.
     
  18. #18 Bubikopf, 11.07.2009
    Bubikopf

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Du scheinst irgendwie gar keine Ahnung zu haben. Da ist mir das Ratgeben dann doch etwas zu gefährlich.
    Gruss Roger
     
  19. #19 katzenkaffee, 11.07.2009
    katzenkaffee

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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Nein, da hab ich mich nur vertan, Grundkenntnisse habe ich definitiv, nur nicht davon, selbst Schaltpläne zu entwerfen. Ich bin nur gerade dabei, Elektrotechnik für die Uni zu lernen, und nach zwei oder drei Stunden büffeln über Dioden und Transistoren (ist zufällig gerade das Thema) bin ich mit den Begriffen durcheinander gekommen. Ich dachte an den Transistor, mit Basis, Kollektor und Emitter, den man ja theoretisch auch als Temperatursensor benutzen könnte (alle Transistorgrößen sind ja temperaturabhängig).

    Ich kenn mich schon etwas aus, nur Vorlesungen und selbst etwas bauen sind eben vor allem am Anfang sehr unterschiedliche Dinge... Von daher wäre ich über Hilfe sehr dankbar!

    Und ich werde auch nichts auf gut Glück zusammenpfrimeln, das lass ich von jemanden machen, der sich damit auskennt, ich muss nur die Teile bestellen da er gerade keine Zeit hat.
     
  20. #20 ChristianK, 12.07.2009
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    AW: Selbstbauröster mit Heizdraht und Dimmer

    Hallo,
    wie hast Du dir den vorgestellt das Gehäuse, die Trommel und die Trommelaufhängung zu fertigen?
    Hast Du Zugang zu einer Werkstatt?
    Als "Heimwerker" finde ich es viel problematischer die ganze Mechanik zu bauen als
    einen PID und etwas Elektronik zu verbasteln.
    Gruß
    Christian
     
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