Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

Diskutiere Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten. im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten. > gemessen als erste Temperatur des Brühwassers nach...

  1. #181 faustino, 29.01.2011
    faustino

    faustino Mitglied

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    AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

    > gemessen als erste Temperatur des Brühwassers nach "Einschwingen" des Sensors.

    Kaum sinnvoll. Das Einregeln des Messpunkts am Boiler schafft ein PID in kurzer Zeit - wie man täglich beim Einschalten erfährt. Das bedeutet nicht, dass man dann einen Bezug starten kann. Man muss der Gruppe mehr Zeit geben.

    Beim Aufwärmen hast Du sicher schon bemerkt, dass der PID die Regelgrösse schnell unter Kontrolle bringt, dass aber die Heizleistung höher ist, als bei einer durchgeheizten Maschine. Ein besserer Indikator für "jetzt kann es losgehen" als die Sensorkurve wäre die Betrachtung der Heizkurve: wenn die Heizleistung den bekannten quasi-stationären Endwert einer ruhenden Maschine erreicht hat, dann weiss man, dass es keine grossen Metallteile mehr gibt, die dem Boiler Wärme entziehen. Dann findet nur noch Ausgleich der normalen Wärmeverluste statt. Allerdings entzieht eine fast aufgeheizte Gruppe (was ihr Zustand nach Bezügen ist) dem System nur wenig Wärme über lange Zeit - Wärmefluss ist bekanntlich proportional zur Temperaturdifferenz. Deshalb funktioniert diese Betrachtung nach Shots nur begrenzt, man müsste ewig warten und es gibt keinen klar ablesbaren Zeitpunkt. Beispiel:

    [​IMG]

    Wie man sieht bringt der Doppel-Bezug, dessen Dauer vom roten Balken angezeigt wird, den PID in der Gaggia (hier nicht optimal eingestellt, ich teste neue Sensoren) nur begrenzt aus der Ruhe: der Sollwert von 95.5 Grad wird um 1.8 Grad unterschritten und nach dem abrupten Pumpen-Ende gibt es einen 0.8 Grad-Überschwinger. 30s nach dem Bezug ist die Temperatur in einem tolerablen Band von +-0,25 Grad. Aber an der Heizkurve - die Berge unten - erkennt man, dass der PID noch lange Zeit mehr Energie in das System (letztendlich zur Gruppe?) pumpen muss, als vor dem Bezug in das ruhende System, um die Temperatur zu halten. Die Heizkurve fällt sehr langsam, fast kaum merkbar: Auch in Sekunde 240 wird noch mehr Heizleistung benötigt, als vor dem Bezug in Sekunde 0. 3 Kästchen statt 2 Kästchen = 30% mehr relativ = ca. 2% mehr Heizleistung absolut = ca. 30W mehr.
     
  2. #182 octabeer, 29.01.2011
    octabeer

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    Missverständnis: "Einschwingen"=T90 Zeit des Brühwassersensors

    Hei faustino!


    Ich habe mich doof ausgedrückt. Die Frage ist welchen Messwert der Brühtemperatur man als Absolutwert ansetzt, wenn die Kurve fällt/steigt, weil kein optimiertes Ramp and Soak möglich ist. Deshalb war mein Vorschlag den ersten brauchbaren Messwert des Sensors zu nehmen um eine Formel ala: Brühtemperatur=Boilertemperatur+(Temperatur der Gruppe-X°) zu berechnen. Der erste brauchbare Wert ist die T90 Zeit des Brühwassersensors. Einschwingen war da natürlich eine dämliche Formulierung.

    Jetzt klarer?

    Aber aus deinem Konzept könnte man eine Funktion für caffé/Ristretto machen! Wenn der Heizwert unter x% fällt und die Temperatur auf dem Boiler gehalten wird, zeigt die Maschine "durchgeheizt" an. Das wäre doch was!

    Beste Grüße
    octa
     
  3. #183 octabeer, 06.02.2011
    octabeer

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    Einfluss des Pucks?

    Hallo!


    Die Teile sind eingetroffen, Klemmverschraubung und 0,5mm Typ-K Sensor. Es dauert etwas bis ich zum Einbau komme. Wegen der Position des Sensors habe ich nochmal über den Einfluss des Pucks auf die Temperatur nachgedacht.

    Bubikopf verwies hierauf:
    Ich verstehe nicht ganz wie das gemeint ist.
    Der Puck hat immer die gleiche Oberfläche, nämlich den Innendurchmesser des Siebs. Das heißt, ob da nun 14 Gramm oder 18 Gramm drunter sind, macht für das Temperaturverhalten auf dem Puck keinen Unterschied. Also für die Temperatur des Wassers direkt auf dem Puck ist entscheidender welche Temperatur das Mahlgut hat.
    Der Temperatureffekt würde dann darin bestehen, dass das Wasser durch 18 Gramm einen längeren Weg hat und deshalb schon stärker abgekühlt ist?
    Sagen wir man brüht bei 92° 14 Gramm, dann hat der Espresso, was weiß ich, 82°. Brüht man nun 18 Gramm ebenfalls bei 92°, dann werden die letzten 4 Gramm nur mit 82° extrahiert. Es lohnt sich also die Temperatur zu ändern, um einen anderen Geschmacksbogen hinzukriegen?

    Beste Grüße
    octa
     
  4. Bane

    Bane Mitglied

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    AW: Einfluss des Pucks?

    du siehst das ganze etwas zu verworren. die brühtemperatur beschreibt die mittlere temperatur IM puck. welche temperatur das wasser darüber hat ist rille, es kommt nicht nur auf die puckoberfläche an, da diese ja schnell durvchfeuchtet wird. die temperatur des mahlguts ist auch immer gleich. die menge des mahlguts besagter temperatur spielt schon eine rolle

    denk einfach mal an die einfachen Calorimetrie-Experimente im Physikuntericht. du hast beispielsweise 2 behälter mit je 100ml 90°C heißen wassers.

    in behälter nummer 1 wirfst du ein 25g schweres Metallstück mit einer temperatur von 20°C
    in behälter nummer 2 wirfst du ein 50g schweres Metallstück ebenfalls mit einer temperatur von 20°C

    lgischerweise ist dann wohl die mischungstemperatur in behälter 2 niedriger.

    genau dasselbe meint bubikopf. diese temperaturangaben von 88 oder 92°c beziehen sich auf das reine Brühwasser vor kontakt mit dem Puck.

    was bubikopf zitiert ist der fakt, dass eine Wassertemperatur von 88°C bei italienischer Dosierung und eine Wassertemperatur von 92°C bei amerikanischer Dosierung annähernd zur selben Temperatur im durchfeuchteten Puck (nennen wir sie mal extraktionstemperatur) führt.

    lg
    Georg
     
  5. #185 octabeer, 07.02.2011
    Zuletzt bearbeitet: 07.02.2011
    octabeer

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    Einfluss des Pucks?

    Hei Bane


    Danke für den Hinweis. Genau das meinte ich. Masse und Temperatur.

    Vielleicht eines vorneweg: ich will die Temperatur des Brühwassers messen, um den Einfluss der Brühgruppe zu verstehen/auszuschließen. Hier tut sich bei der Silvia wohl einiges, deshalb das Messen. Im Idealfall will ich am PID wirklich 1° höhere Brühtemperaturen einstellen können, ohne dass die Gruppe darauf einen Einfluss hat.
    Unten stehende Überlegung ist also rein theoretisch, ich habe also gar nicht vor daraus einen Messpunkt abzuleiten.


    Aber es ist ja eigentlich gar nicht klar, was mit Brühtemperatur gemeint ist, auch wenn alle - einschließlich mir - davon schreiben.

    1) Die Temperatur des Wassers beim Verlassen des Duschsiebs (was ich messen werde, weil es anders nicht so richtig geht ohne den Sensor langfristig zu beschädigen).

    2) Die Temperatur des Wassers auf der Oberfläche des Pucks, also durch die Temperatur des Mahlgutes abgekühlt

    3) Die durchschnittliche Temperatur des Espressopucks irgendwo im Puck.

    Zumindest hier wird nicht klar gesagt, worauf sich die 90-94° beziehen:
    Die Brühtemperatur ? das unbekannte Wesen ? KaffeeWiki - die Wissensdatenbank rund um Espresso, Espressomaschinen und Kaffee


    Letztlich ist die Temperatur im Puck nicht sinnvoll nachprüfbar. Vielleicht spielen folgende Effekte eine Rolle?
    A) Ich glaube nicht, dass die Temperatur des Mahlgutes gleich ist. Das sollte Raumtemperatur + Aufheizung durch das Mahlen haben?
    B) Vermutlich wird das Bild aus dem Physikunterricht, mit Metall in Wasser nicht ganz zutreffend sein: es fließt von oben stetig heißes Wasser nach. Vielleicht spielen dann thermodynamische Effekte eine Rolle: Wenn 60ml Wasser in 25 Sekunden 18Gramm Kaffee passieren müssen, müssen sie mehr Weg in der gleichen zeit zurücklegen ..> Höhere Flussgeschwindigkeit --> Es wird weniger Wärme an den Puck abgegeben? (Edit: das müsste falsch sein, denn dann müsste die Temperatur ja niedriger liegen als beim langsamer durchflossenen Italiener)

    Aber entscheidend ist für mich folgende Überlegung:
    C) Ich habe meine Zweifel, dass 4 Gramm mehr oder weniger Kaffee gegen 75-80 ml Wasser (55-60ml Espresso + 20ml, die der Puck nach dem Bezug schwerer ist) einen großen Unterschied machen.
    In Bubikopfs Rechenbeispiel machen 4 Gramm (Angenommen Italienisch soll 14 und Amerikanisch 18 Gramm sein) 4° unterschiedliche Brühtemperaturen aus. Und das bei der Wärmekapazität von Wasser?
    Aber vielleicht ja doch:
    80ml+18gramm -> Die Mischung hat ungefähr 100gramm und kommt mit Raumtemperatur des Mahlgutes und 92° auf die richtige Temperatur.
    Jetzt 4 Gramm weniger --> 4% weniger Masse für die gleiche Endtemperatur der Mischung müssten dann 4% weniger Absoluttemperatur des Pulvers heißen ..> 96%*92°=88°.... So wird diese Überlegung wohl zustande gekommen sein? Von verschiedenen Wärmekapazitäten fange ich jetzt mal nicht an :lol:...




    beste Grüße
    octa
     
  6. #186 octabeer, 23.02.2011
    Zuletzt bearbeitet: 05.03.2011
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    Der Einbau des Temperatursensors

    Hallo!

    Es ist getan, der Sensor ist eingebaut!
    Ich habe mich entschieden, das ganze als eigenen Thread zu eröffnen, weil es dort nicht mehr um Temperaturstabilität sondern um eine technische Veränderung an der Maschine geht. Hier findet ihr eine sehr ausführliche Beschreibung des Einbaus und erster Ergebnisse:
    http://www.kaffee-netz.de/espresso-...sensors-die-br-hgruppe-einer-miss-silvia.html

    So viel kann ich verraten: die ersten Messergebnisse sehen sehr valide und reliabel aus!


    Vielen Dank an alle, die sich an dieser Diskussion beteiligt haben! Auf viele Ideen und Möglichkeiten bin ich erst in der Debatte gekommen! Auch vielen Dank für die Ermutigungen, das hat mich unter anderem zum Unmbau motiviert!

    Beste Grüße
    octa
     
  7. #187 octabeer, 05.03.2011
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    Erste Ergebnisse

    Hallo!


    Es gibt erste Ergebnisse. =)
    Der Sensor funktioniert soweit sehr gut, ich sehe sehr präzise welche Temperatur in der Umgebung des Gitters des Duschsiebs herrscht. Ich habe einige Experimente gemacht und bin dabei auf einige Fragen gestoßen, habe aber auch schon erste Eckdaten was möglich ist.
    Ein paar Infos wie gut der Sensor misst sind auch schon in meinem Einbauthread.

    Bei meinen ersten Aufzeichnungen stieß ich auf folgenden Buckel:
    [​IMG]

    In dunkelblau wie immer das Brühwasser. Zu sehen ist, wie die Temperatur des Brühwassers in den ersten Sekunden des Bezugs stark abfällt.

    Dafür gibt es zwei Erklärungen:
    1) Bei der hohen Flussrate zu Beginn des Shots kommt kaltes nachströmendes Wasser im Boiler in das Steigrohr und kühlt so das Wasser, das angesaugt wird, ab
    --> Die Abkühlung kommt durch kaltes Wasser das nachströmt
    2) Das Wasser fließt zunächst am Messpunkt von oben nach unten vorbei, die Temperatur des Boilerwassers dominiert die Messung. Dann steigt der Rückstau des Wassers über dem Puck und unter dem Sensor nach oben und der Puck quillt auf, berührt ggf. das Gitter des Duschsiebs und damit den Sensor --> Die Abkühlung kommt durch den Puck zustande, weil das Kaffeepulver zu Beginn ja deutlich kühler ist als das Brühwasser.


    Ich habe mir einige Tage den Kopf zerbrochen, wie ich die beiden Effekte auseinanderhalten kann. Meine Idee: Wenn der Fluss so langsam ist, dass die vollaufgedrehte Heizung die Temperatur halten kann, dann muss die Abkühlung am Puck liegen.

    Hier ein Shot mit einer stark verringerten Pumpenleistung und ständig mit 100% gegenhaltender Heizung, es nützt alles nichts, die Temperatur fällt um 4°:
    [​IMG]

    Achja: Espresso mit 10 Sekunden Preinfusion und 5bar Brühdruck, von 91 nach 94° bezogen, schmeckt bescheiden ;-).

    Hier läuft Pumpe mit der gleichen Leistung, aber bei Leerbezug:
    [​IMG]

    Wir sehen, die Heizung kann gegen den Durchfluss die Temperatur halten. Insbesondere obwohl die Flussrate eher höher ist als im obigen Shot, die Heizung es also schwerer hat. Das bedeutet, dass bei diesem Durchfluss un dieser Heizleistung die Temperatur des Brühwassers nicht oder nur unwesentlich fällt, während bei gleicher Heizleistung und niedrigerem Fluss gegen einen Puck die Brühtemperatur um 4° fällt. --> Der Sensor misst die Abkühlung durch den Puck!

    Sicherlich spielt für Abkühlung beim realen Bezug mit den hohen Flussraten beim Fluten auch die Abkühlung durch viel nachfließendes Kaltwasser einer Rolle, zur Orientierung über die Größenordnung ein Leerbezug gegen volle Heizleistung:
    [​IMG]



    Erstes Ergebnis: Die Abkühlung durch das Kaffeepulver ist erheblich , reine Wassertemperaturmessungen führen womöglich in die Irre.
    Die Brühtemperatur ergibt sich aus (zu heißem) Wasser aus dem Boiler, das durch das Kaffeepulver auf „Betriebstemperatur“ abgekühlt wird. Oder umgekehrt formuliert: entweder man ist am Anfang mit dem Brühwasser zu heiß um dann abgekühlt durch das Pulver im richtigen Temperaturkorridor zu landen oder am Ende zu kalt, weil das zu Beginn richtig temperierte Wasser vom Kaffeepulver zu sehr abgekühlt wurde.
    Wie von Pit und Bubikopf angeführt, muss sich eine Stabilisierung der Shottemperatur auch an der Abkühlung durch den Espressopuck orientieren. Mein Sensor kann, ohne dass ich geglaubt hätte, dass er jemals so präzise arbeiten würde, diese Abkühlung registrieren. Das bedeutet dass meine Messung eine Abkühlung zeigt, die per Ramp and Soak nicht weggebügelt werden kann, sondern passieren muss: Kaltes Espressopulver kommt mit heißem Wasser in Kontakt, das eine wird wärmer, das andere kälter. Das passiert logischerweise in allen Brühgruppen. Man könnte sich jetzt noch so Fragen stellen, ob es günstiger ist hier am Anfang eher weniger nachzuheizen und eine stärkere Abkühlung bei höherer Anfangstemperatur hinzunehmen, oder ob man den Temperaturverfall durch Nachheizen abfedern will. Aber das sind Kleinigkeiten, bei denen auch völlig unklar ist, ob das schmeckbar ist.
    Vom Schmecken her kann ich klar sagen, dass die Temperatur während das Wasser durch den Puck läuft, also die eigentlichen 25 Sekunden des Bezugs, über den Geschmack bestimmen. Hält man sich am Anfang an 90-94° wird man während des eigentlichen Bezugs zu kalt und das Ganze schmeckt nur noch schwach bis gar nicht.


    Was für Temperaturkurven sind möglich?
    Da bin ich mir selbst noch nicht so im Klaren drüber. Hier zwei Beispiele mit 100% Heizung und 0% Heizung und sonst gleichen Parametern:

    [​IMG]


    [​IMG]


    Der mit 100% landete bei einer deutlich höheren Absoluttemperatur, schmeckte überextrahiert mit fiesem Abgang. Der Temperaturverfall, der dennoch zu sehen ist, kommt m.E. durch das unintelligente Heizen. Weiter unten habe ich bessere Kurven, die die Temperatur stabiler halten, obwohl viel weniger stark gegengeheizt wird.
    Der zweite schmeckte ganz gut (aber auch mit Einschränkung, ich habe kein Paddle verwendet damit es auf andere Maschinen übertragbar ist, deshalb ist aber der Druck zu hoch), wir sehen dass die Temperatur während der Extraktion (als Erreichen des maximalen Drucks) von 94,5° auf 92° um 2,5° fällt. Ich weißt nicht, ob das eine prinzipielle Grenze ist, oder ob es möglich ist einen größeren Temperaturverfall reinzufriesieren (vielleicht mit niedrigerem Setpoint und massiven Heizstoß vorm Bezug). Ist natürlich völlig offen ob das Sinn ergibt, es geht ja nur um das was möglich ist und mal ausprobiert werden kann.

    --> Was alles möglich ist, ist noch nicht ganz klar. Aber das sind nun wirklich Spielereien, die Frage ist ja eigentlich die Temperaturstabilität und Reproduzierbarkeit. Die sind extrem gut!

    Hier vier verschiedene shots mit einer Heizrampe von 100% auf 0% in den ersten 6 Sekunden:

    [​IMG]


    [​IMG]

    ....
     
  8. #188 octabeer, 05.03.2011
    Zuletzt bearbeitet: 05.03.2011
    octabeer

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    [​IMG]


    [​IMG]



    Die Bilder sind ziemlich redundant, aber es sind 4 Shots an zwei Tagen, jeweils einmal morgens nach 1 Stunde aufheizen und einmal nachmittags mit PID-Dauerbetrieb. Das illustriert schön das zweite Ergebnis.
    Zweites Ergebnis: Hohe Reproduzierbarkeit und intrashot Temperaturstabilität
    Es ist problemlos möglich immer wieder genau die gleiche Brühtemperatur zu erreichen. Die Reproduzierbarkeit der Brühkurve ist im eingeschwungenen Zustand sehr hoch! Die Brühtemperatur bewegt sich in einem 1° breiten Band, teilweise sogar 0,5°. Das sind Werte, die ich ganz subjektiv der Silvia nie zugetraut hätte.
    Vielleicht geht das alles noch ein bisschen anders, ein bisschen besser, vielleicht doch ein stärkerer Heizstoß zu Beginn oder was weiß ich. Aber: die Silvia verrichtet mit einem PID zuverlässig ihren Dienst, kein Überhitzen, keine cooling flushs notwendig, X° auf dem Boiler sind Y° im Puck. Mein Eindruck, dass der PID die Brühgruppe mal wärmer, mal kälter aufheizt, war falsch.

    Drittes Ergebnis (nicht ganz sicher): normale PIDs und meine ursprüngliche Heizkurve machen die Brühkurve krumm
    Hierzu habe ich leider keine Aufzeichnung, aber bei dem typischen Heizverhalten eines PIDs kommt es zu einer Brühtemperatur, die am Anfang stärker abfällt (siehe Shot ohne Heizung), weil der PID ja den Temperaturverfall erst mit 2-4 Sekunden Verzögerung auf dem Boilerdeckel registriert. Zu Beginn strömt also VIEL Wasser OHNE Gegenheizen, dann aber wenig Wasser mit VIEL Gegenheizen. Die Folge ist, dass die Temperatur später im Shot wieder zunimmt (siehe erster Screenshot). Wenn höhere Temperatur mehr Extraktion bedeutet, heißt das, dass dadurch mehr unerwünschte eher bittere Aromen gelöst werden. Auch mein erstes vorgeschlagenes Heizprogramm dürfte diesen Effekt haben.
    Aber bei den Heizprogrammen wird sich bestimmt auch noch einiges als anders oder kompliziert erweisen. Mein aktuelles Heizprogramm unterliegt auch dem Risiko, dass die Maschine derzeit offen ist (Flowmeter, wohin damit? Meine Pumpe muss noch weiter raus, als beim easy kit, kein Platz daneben). Es könnten sich also auch hier noch Korrekturen ergeben.


    Ausblick: Offset, Stabile Brühkurven, Einfluss von Dampfen und der Brühgruppe
    Es sind eine Reihe Fragen offen:
    - Wie sieht der Offset aus? Lassen sich Brühkurven parallel verschieben? Es wäre natürlich schön, wenn sich einfach ergäbe: Heizpuls am Anfang sorgt für stabile Brühtemperatur bei 8° Offset. Ich probiere es aus, der Einfachheit halber mit dem Heizprogramm, das ich schon habe.
    - Was für Effekte haben Störungen? Brühgruppe ist durch Dampfen wärmer als sonst, Tassen wurden durch Heißwasser geheizt/nicht geheizt
    - Wie gut lassen sich meine Messwerte auf andere easy oder faustino Silvias übertragen? Vielleicht bedeuten verschiedene Verkalkungszustände ganz verschiedene notwendige Heizprogramme?
    - Wie können die Nutzer anderer PIDs und Temperatursurfer diese Ergebnisse übertragen?
    - Lassen sich die Brühkuren noch stärker stabilisieren? Weniger Abkühlung am Anfang?
    - Was für verrückte Brühkurven und Betriebsweisen sind möglich? Hier ist alles denkbar! Erst die Brühgruppe durch Dampfen aufheizen und dann mit niedrigerer Wassertemperatur im Boiler beziehen. Das sind aber auch uninteressantere Themen

    Naja, jetzt wo die Diplomarbeit fertig ist, brauch ich ja auch etwas, das ich statt Exposé schreiben tun kann :wink:. Insbesondere der letzte Punkt ist sicher endlos…

    Ich hoffe ich konnte ein bisschen was zur Aufklärung, was eine Silvia während des shots wirklich macht beitragen. Jeder der Lust hat, kann mit meinen Ergebnissen experimentieren und schauen was er in die Tasse kriegt. Es kann sich durchaus herausstellen, dass innerhalb eines gewissen Bands sich gar nichts am Geschmack ändert und alle so hyperdurchegemessenen Lösungen wie meine so unnötig wie Boxenkabel für 800€ den Meter sind und diese Fragen ein für alle mal beantwortet werden. Aber irgendeiner musste ja mal rauskriegen, was mit Silvia und Ramp and Soak so geht... Viel Spaß beim Ausprobieren!

    Beste Grüße
    octa
     
  9. Jumosan

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    AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

    Hallo Octa,
    war sehr spannend deinen Bericht zu lesen, auf den habe ich schon lange gewartet... Für mich bestätigt sich wieder das Problem vom nachströmenden Kaltwasser, dass wärend dem Bezug bis in den Puck wirkt. Ich hatte ja einmal den Vorschlag gemacht, ein Kupferrohr als Zuleitung um den Boiler zu wickeln, finde ich immer noch sehr interessant. Als einfacher Versuch könntest du die Silvia einmal aus dem Wasserkocher ansaugen lassen anstelle des Wassertanks. Ich sage du, weil du mittlerweile eine phantastische Messeinrichtung und viele Vergleichsmöglichkeiten hast.

    Ich bin der Ansicht, dass man einen leichten Abfall der Temperatur zu Beginn des Shots hinnehmen muss, weil das Pulver kühlt. Dies mit heisserem Wasser zu kompensieren verbrennt vermutlich das Pulver im oberen Bereich des Pucks.

    Lg,

    Jumo
     
  10. AlexW

    AlexW Mitglied

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    AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

    Hallo,
    auch ich verfolge deinen Thread nun auch schon seit Wochen. Finde das ganze als naturwissenschaftlicher Student auch extrem spannend und hoffe, dass du weiter an der Sache dranbleibst ;)
    Ich habe bei meiner M30 auch NiCr K-Typ Drahtfühler direkt unter dem Duschsieb eingebaut. Bei mir war der Aufwand nicht ganz so hoch weil man den Fühler oben durch eine Blindverschraubung einführen kann.
    Ich verwende die Messergebnisse aber bisher nur um den Cooling Flush bis zu einer gewissen Temperatur zu machen und damit die Brühtemperatur bei einem HX System einigermaßen reproduzierbar zu machen.
    Ich habe leider keinen Datenlogger sonst würde ich natürlich auch ein paar Kurven einstellen.

    Zu dem Problem mit dem hohen Überschwinger am Anfang: Machst du denn einen kleinen Flush bevor du den Bezug startest? Wenn nicht würde ich vielleicht eher darauf tippen, dass das Brühwasser im Kanal der Gruppe durch das lange stehen eine etwas höhere Temperatur hat, denn der PID im Boiler ist ja auf einen deutlicher höheren Temperaturwert eingestellt. Erst durch den Durchfluss bei Bezugsstart kann sich dann ein besseres Gleichgewicht einstellen.
    Ich bin mir nicht sicher ob man das auch auf den Einkreiser übertragen kann, denn das ist ja das Phänomen dass ich bei meinem HX System ebenfalls messe. Zuerst ist das stehende Wasser in der Gruppe und dem HX zu heiss.. nach einem kleinen Flush sinkt die Temperatur. Danach spanne ich den ST ein und starte den Bezug und habe ca. +/- 0,5°C konstante Brühtemperatur während dem Bezug wobei die wirklich extrem massive Cimbali Gruppe wahrscheinlich den größten Einfluss bei der kleinen Flussrate während dem Bezug hat. Ohne einen Flush sieht der Temperaturverlauf oben wie bei deinen Messungen aus.

    Vielleicht könntest du das ganze mal bei einem realen Bezug testen, indem du einen kleinen Flush direkt vor dem Bezug machst.

    Gruß Alex
     
  11. #191 octabeer, 06.03.2011
    octabeer

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    Temperaturbuckel

    Hallo!

    Vielen Dank für die Tipps! Deswegen poste ich so viele Zwischenergebnisse, so kriege ich viele gute Hinweise.
    Es kommen mehrere Faktoren in Betracht, die den Temperaturbuckel erklären.

    faustino: Der Anstieg der Temperatur ist ein Messartefakt. Durch die höhere Flussrate wird mehr Energie übertragen, die Abkühlung bei niedrigerer Flussrate heißt nicht, dass das Wasser kühler ist, sondern dass kühlere Elemente wie Luft oder Metall wieder den Sensor beeinflussen.
    Experiment Vorschlag: Kaffeepulver mit Siebträger eine Weile eingespannt lassen --> Das Kaffeepulver heizt sich auf, die Abkühlung am Sensor müsste deutlich kleiner sein, als sonst. Zeigt sich hier wieder eine Abkühlung von 4°, könnte es tatsächlich ein Messartefakt durch die Flussrate sein.
    Gute Idee, ich probiers aus!

    AlexW: Das ist eine gute Idee! Das Wasser im Steigrohr könnte durchaus irgendwelche merkwürdigen Eigentschaften haben. Normalerweise spülen es ja alle Leute vorher raus, nur ich habe das extra nicht gemacht um immer das gleiche Experiment zu haben. Ich werde es testen! (OT: Miss Silvia zieht bald aus beruflichen Gründen nach Karlsruhe um, mal sehen wie sich der badische Kaffee so vermessen lässt)..

    Jumosan: Du hast völlig recht, es wird eine Mischung aus mehreren Faktoren sein und es wird schwierig die auseiander zu halten. Davon hängt aber ab, ob an den ersten Brühsekunden optimiert werden kann oder nicht. Mal sehen ob wir das ausklabüstert kriegen. Wie ist denn bei dir die Reroduzierbarkeit? Ich war überrascht wie konstant die Ergebnisse waren..


    octabeer, aka ich: Ich glaube (!), dass die Abkühlung durch den Puck entscheidend ist. Die Messung hat ja folgendes Problem:
    Zunächst ist unter der Messsonde die Luft über dem Espressopuck --> Das Wasser Fließt nach unten, verdrängt Luft mit ohnehin geringer Wärmekapizität --> Das Wasser aus dem Boiler dominiert die Messung

    Nachdem die Maschine geflutet ist, quillt der Puck auf und von unten liegt an dem Sensor eine niedrigere Temperatur an, weil der Puck das Brühwasser, das ursprünglich reingeflossen ist, abkühlt.
    Aber hier wird faustinos Experiment Klarheit schaffen: Wenn ein heißer Puck das Brühwasser sehr viel weniger oder gar nicht abkühlt, müsste er der Hauptübeltäter bei dem Buckel sein...

    Vielen Dank für alle Tipps und Meinungen!
    bis bald
    octa
     
  12. Pit

    Pit Mitglied

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    AW: Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

    hallo Octa,
    schön, dass die Diplomarbeit fertig ist, falls du die noch verteidigen musst, schon mal viel Erfolg dabei.
    Was mich bei deinen Kurven besonders erfreut, ist die gute Reproduzierbarkeit, war ja bei meinen Messungen nicht so toll , aber Silvia ist offensichtlich doch besser als ich dachte.
    Ich hatte ja auch immer diesen Temperaturanstieg am Ende des Shots, seit ich jedoch r&s ausgeschaltet hab, (beim Firmwareupdate vergessen:lol: wieder neu zu programmieren) ist mein Espresso vollmundiger und weniger bitter. (Bei Espresso eine deutliche Verbesserung, bei latte m. war bitterer ganz o.k. , weil die Milch ja doch viel abfängt.
    Ich würde deiner These, dass (zu starkes) r&s zu einer Erhöhung der Extraktionstemperatur zum Ende des Shots und damit zu einer Überextraktion führt zustimmen.
    Danke (mal wieder ) für deine zahlreichen Messungen.
     
  13. #193 octabeer, 07.03.2011
    Zuletzt bearbeitet: 07.03.2011
    octabeer

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    Es ist der Puck.

    Hallo!


    Heute habe ich ein paar Experimente zu der Frage, woher die Abkühlung in meinen Messkurven kommt, gemacht und es lässt sich ziemlich deutlich sagen, dass der Puck das Brühwasser kühlt und dieser Effekt einen Moment braucht, bis er sich am Sensor zeigt. Die Abkühlung durch nachfließendes Kaltwasser scheint nicht erheblich, der Einfluss höherer/niedrigerer Flussraten am Sensor ebenfalls nicht.

    [​IMG]

    Hier sehen wir einen bereits extrahierten Puck, der nochmal getampert wurde und danach 2 Stunden im Siebträger blieb, um voll durchgeheizt zu werden. Die Brühtemperatur zeigt am Anfang Zacken, hier sind vermutlich tatsächlich Turbulenzen im Wasserfluss, die das Temperaturmessergebnis verfälschen, ausschlaggebend. Insgesamt gibt es aber keine nennenswerte Abkühlung.
    Im Augenblick sieht es für mich danach aus, dass der Puck für den weit größten Teil der Abkühlung sorgt. EDIT: Das bedeutet, dieser Buckel darf per Ramp and Soak nicht beseitigt werden. Wir sehen hier eine Abkühlung, weil der Sensor in zwei Phasen die Temperatur misst:
    Phase I: Luft zwischen Dusche und Mahlgut --> hohe Flussrate heißen Wassers von oben verdrängt die Luft --> Die Messung wird von der Wassertemperatur, wie sie von oben aus dem Boiler und dann der Brühgruppe kommt, dominiert.
    Phase II: Das Wasser staut sich unter der Dusche auf (=Druck steigt an, Flussrate bricht ein), das Mahlgut quillt in Richtung Duschsieb und damit zum Sensor --> Die Temperatur ist nun eine Mischung aus der Temperatur von "unten" (=Mischung des schon geflossenen Wassers mit dem Mahlgut) und der Temperatur von "oben" also dem weiter nachlaufen Wasser.
    Wir wollen Phase II messen und sehen, dass Phase I zu heiß sein muss, um auf die richtige Mischtemperatur zu kommen.
    Argument: Dieser Prozess muss in allen Maschinen stattfinden! Der erste "Schwapp" Wasser muss wärmer sein als die beabsichtigte Brühthemperatur, weil die Temperatur eben eine Mischung aus kaltem Mahlgut und erstem Brühwasser ist.


    Ähm, kann man das verstehen? 8)
    Oder gibt es Einwände?

    beste Grüße
    octa
     
  14. #194 ralfbausA, 21.03.2011
    ralfbausA

    ralfbausA Mitglied

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    AW: Es ist der Puck.

    Hallo,

    nach meinen Erfahrungen, sind meine Espressi durch die Erhöhung der 'standard' Temperatur weniger bitter und runder. Das würde diesem Argument entsprechen.
    Allerdings sinkt die Temp doch erhablich im Bezug.

    Habt Ihr schon Erfahrung ob und wie man dem Entgegenwirken kann?
    Ich habe auch festgestellt, dass das Ergebniss bei vorherigen Entlüften, reproduzierbar stabiler und besser wird.

    Gruss
    Ralf
     
  15. #195 Silvaner, 21.03.2011
    Silvaner

    Silvaner Mitglied

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    AW: Es ist der Puck.

    Kann aber auch kaffeesortenabhängig sein.
    Gruß, René
     
  16. #196 octabeer, 21.03.2011
    octabeer

    octabeer Mitglied

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    Temperatursturz

    Hallo Ralf!

    Ich weißt nicht, ob ich ganz verstehe worauf du hinaus willst. Die Temperatur auf dem Boiler stürzt ab, das sagt aber nichts über die Brühtemperatur.
    Wie die Brühtemperatur bei durchgehend heizen, gar nicht heizen und von 0-6 Sekunden von 100% auf 0% Heizleistung "rampen" aussieht hatte ich schon gepostet.
    Für mich sieht es im Augenblick danach aus, dass man dem Abfall der Brühtemperatur (NICHT der BOILERTEMPERATUR, die bildet die Brühtemperatur überhaupt nicht ab) zu Beginn wegen des "Mischens" von heißem Wasser und kaltem Kaffeepulver nicht entgegen wirken kann. Das Aufheizen des Pucks auf 90-94° muss einem Abkühlen des Wassers entsprechen. Am Anfang muss das Wasser also wärmer als die gewünschte Zieltemperatur sein.

    Wenn du die Solltemperatur auf dem Boiler erhöhst, findet eine Parallelverschiebung der Brühkurve statt. Wie da genau die Offsets aussehen wollte ich mal in eine Tabelle bringen, aber ich bin noch nicht dazu gekommen, das mal eine Woche lang konsequent durch zu probieren.


    Wie sich verschiedene Shot Prozedere auswirken habe ich auch noch nicht ermittelt:
    - Dampfen vorm Beziehen dürfte deutlich niedrigere Sollwerte am Boiler erforderlich machen
    - Vielleicht hat es die Tassen mit Wasser aus dem Boiler wärmen einen Effekt, vielleicht keinen.
    - Nochmal vorm Beziehen entlüften, wie du schreibst
    - Mal den ST nur kurz draußen haben, befüllen, tampern und wieder rein, mal liegt er 5 Minuten vor der Maschien rum, weil jemand anruft oder was weiß ich.

    Die Frage ist hier wir "sklavisch" man sich an bestimmte Abläufe halten muss. Als ich sehr auf meine shotprozedere geachtet habe, hatte ich eigentlich sehr genau immer den gleichen Temperaturkorridor und den gleichen Offset, Schwankungen +/-0,5°.

    Passt das zu dem worauf die hinaus wolltest?

    Viele Grüße
    octa


     
  17. #197 octabeer, 29.01.2012
    octabeer

    octabeer Mitglied

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Temperaturstabilität von Einkreisern: PID, Pre-Infusion und kaltes Fluten.

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