Verständnisfrage zum Brühdruck

Diskutiere Verständnisfrage zum Brühdruck im Grundsätzliches Forum im Bereich Fragen und Tipps; Hallo, liebe Kaffee-Freunde! Gerade bin ich, auf der Suche nach Antworten, auf dieses Forum aufmerksam geworden und hoffe, dass ich hier ggf....

  1. #1 Avocado, 22.10.2021
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    Hallo, liebe Kaffee-Freunde!

    Gerade bin ich, auf der Suche nach Antworten, auf dieses Forum aufmerksam geworden und hoffe, dass ich hier ggf. eine Erklärung finden kann. Es geht um den Brühdrück, bzw. den Wasserdruck, der in der Brühgruppe ankommt.

    Bislang war ich in der Annahme, dass sich die Pumpe heißes Wasser aus dem Brühkessel (der somit nicht unter Druck stünde) zieht und dieses dann in die Brühgruppe (unter Druck) pumpt. Nun habe ich mir aber mal ein paar Konstuktionen angeschaut und mir ist aufgefallen, dass dem nicht so ist.

    Wenn wir nun ein DualBoiler-System betrachten und uns den Dampfkessel, den wir ja zum Brühen nicht brauchen, wegdenken, dann hängt die Brühgruppe augenscheinlich am Brühkessel. Steht dieser Kessel nun unter permanentem Druck von etwa 9 bar und die Pumpe bekommt ein Signal über den Druckverlust des Brühkessels, wenn ein Bezug durchgeführt wird und regelt (pumpt) nach?

    Oder steht der Brühkessel nicht unter Druck, beim Starten des Bezuges wird die Pumpe aktiviert (Magnetventil?) und presst Kaltwasser in den Brühkessel, sodass Heißwasser aus dem Brühkessel mit etwa 9 bar in die Brühgruppe gelangt?

    Wo liegt mein Denkfehler?

    Ich würde das gerne verstehen und hoffe, dass meine Frage nicht allzu banal erscheint.

    Liebe Grüße
     
  2. #2 quick-lu, 22.10.2021
    quick-lu

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    Im Brühkessel liegt kein Druck an, zumindest nicht derart hoch wie im Serviceboiler.
    Im Brühkessel wird das Wasser auf Brühtemperatur plus offset aufgeheizt, da sich das Wasser auf dem Weg zum Kaffeemehl je nach Maschine mal mehr, mal weniger stark abkühlt.
    Im Serviceboiler wird das Wasser unter Druck aufgeheizt, damit Temperaturen von über 120°C erreicht werden können und dadurch ausreichend Dampf entstehen kann um auch größere Mengen an Milch auzuschäumen. Üblicher Druck wäre hier etwa 1-1,3 Bar (mal mehr, mal weniger, je nach Hersteller und Maschinentyp)
    Genau, die Pumpe schiebt mittels kaltem Wasser das ausreichend aufgeheizte Wasser vor sich her in die BG. Die 9 bar werden mittels eines OPV eingestellt (falls vorhanden), die Pumpen (egal ob Vibra oder Rota) wären imstande, deutlich mehr Druck aufzubauen (voausgesetzt das Kaffeemehl bietet ausreichend Widerstand).
     
  3. #3 quick-lu, 22.10.2021
    Zuletzt bearbeitet: 22.10.2021
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    Hier gäbe es noch ein einfaches Schema zum Thema:
    Es fehlt allerdings die 4. Variante, der Handhebler, der nur einen Boiler hat, dessen Wasser aber immer unter (Dampf)Druck steht und mit diesem (eigentlich zu heißen) Wasser auch den Espresso brüht. Hier kühlt das Wasser aber auf dem Weg zum Kaffeemehl auf Brühtemperatur ab.

    Und hier viele weitere nütztliche Infos:
     
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  4. FRAC42

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    Wie bitte?

    Im Service aka Dampfkessel liegen um die 1,2 Bar an, vielleicht ein paar Zehntel mehr, aber immer deutlich unter 2 Bar.

    Im Brühkessel dagegen liegt beim Bezug der komplette Brühdruck von ca. 9 Bar an. Also etwa 8 Mal so viel wie im Dampfkessel. Der Druck kommt auch nicht vom OPV, sondern von der Pumpe, die kaltes Wasser in den Kessel pumpt gegen den Widerstand des Pucks oder ggf. eines Blindsiebs. Das OPV (Over Pressure Valve / Überdruckventil) begrenzt diesen nach oben.

    Nahezu drucklos ist der Brühkessel nur, solange die Pumpe nicht läuft und auch erst, wenn der Druck des letzten Bezugs abgebaut wurde.
     
  5. #5 Avocado, 22.10.2021
    Avocado

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    Vielen Dank für die bisherigen Antworten!

    Das klingt alles schon ganz plausibel. Dann ist der Brühkessel also immer vollständig gefüllt?

    Während des Bezuges müsste der Druck im Brühkessel ja dem Brühdrück (Brühgruppe) entsprechen, sofern die Pumpe kein heißes Brühwasser aus dem Kessel entnimmt, was sie ja nicht zu tun scheint.

    Stellt sich nur noch die Frage, wie dann eine permanente Durchströmung der Brühgruppe erreicht werden kann.
     
  6. #6 quick-lu, 22.10.2021
    quick-lu

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    Naja, ich meinte natürlich vor dem Bezug, die Temperatur ist ja (anders als im Serviceboiler) eher unter 100°C (oder je nachdem auf welcher höhe die Maschine steht)
    Ich schrieb ja dann weiter
    Genau so habe ich das auch gemeint, Entschuldigung sollte es meinerseits arg missverständlich beschrieben worden sein.
     
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  7. FRAC42

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    Die Pumpe drückt kaltes Wasser in den Kessel, entsprechend viel heißes Wasser strömt von dort in die Brühgruppe.
     
  8. #8 Espressojung, 22.10.2021
    Espressojung

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    Ganz einfach, dich Konvektion.
     
  9. #9 quick-lu, 22.10.2021
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    Im Idealfall sollte er das sein.
    Genau.
    Verstehe die Frage nicht. Die Pumpe läuft ja permanent während des Bezugs. Oder meinst du ein kompletten Austausch des Wassers?
     
  10. #10 Espressojung, 22.10.2021
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  11. FRAC42

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    Das hat jedoch die Zeichnung für einen Zweikreisern.

    Hier eine Seite mit wie ich finde guten Beschreibungen der verschiedenen Systeme:

    Espresso-Maschinenraum
     
  12. #12 Avocado, 23.10.2021
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    Ich meinte die Wasserzirkulation durch die Brühgruppe, um diese aufzuheizen. Konvektion scheint hier das Stichwort zu sein, was ja auch Sinn ergibt.

    Nichtsdestotrotz steht der Kessel ja dann, zumindest für die Bezugsdauer, unter vermutlich mindestens 9 bar. Ist das nicht ziemlich gefährlich? Bzw. ist es nicht wirklich gefährlich, weil eben keine Luft im System ist / sein sollte? Dampfkessel entlasten ja meinstens "schon" bei 2 bar Druck durch entsprechende Sicherheitsventile.
     
  13. #13 quick-lu, 23.10.2021
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    Stünde alles im Kaffeewiki (und auch hier im KN), ist aber natürlich mühsamer, sich diese Infos selber zu erarbeiten.

    Hm, recherchier doch mal ob du etwas zu explodierenden Brühboilern findest. Mir ist bisher noch nicht aufgefallen das es sich um ein großes Problem handelt.

    Gefährlich z.B. ist es, wenn man einen Federhandhebler in entsprechender Größe unvorsichtig bedienen würde (wenn z.B. der ST aus dem Bajonett springen würde) und man sehr unglücklich nahe am Hebel positioniert stehen würde, könnte man mit einen fulminanten Aufwärtshaken niedergestreckt werden:)

    Wenn du ein sehr vorsichtiger Zeitgenosse bist würde ich aber von solch risikobehafteten Gerätschaft tunlichst die Finger lassen. Ein KVA baut nicht so viel Druck auf, die allermeisten Mühlen können nicht so fein mahlen, dass eine Explosionsgefahr besteht:D
    Alternativ gäbe es noch Siebträger mit Thermoblock (KVA-Technik), die haben keinen Boiler, bauen aber dennoch einen Brühdruck von 9-12 Bar auf.;)
     
  14. FRAC42

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    Es gibt verschiedene Systeme, die Brühgruppe zu beheizen.

    Man kann sie einfach in den Boden des Brühkessels integrieren - Ringbrühgruppen nennt sich das. Da heizt der Kessel die Brühgruppe mit auf, ohne das Wasser zirkulieren muss.

    Oder man lässt heißes Wasser durch die Brühgruppe zirkulieren - das wird oft bei Zweikreisern mit Wasser aus dem Dampfkessel so gemacht, Thermosyphon ist hier das Stichwort.

    Manche Brühgruppe werden sogar elektrisch beheizt.

    Gefährlich sind die 9 Bar nicht, jedenfalls nicht gefährlicher als kochend heißes Wasser oder 240 V elektrische Spannung, die ja auch beide in den meisten Maschinen vorkommen. Vorsichtsmaßnahmen sind trotzdem nötig, und bei Reparaturen oder ähnlichem am Gerät muss man schon recht gut wissen, was man tut.

    Das Kaffee Wiki kennst du? Da dürftest du Antworten auf viele Fragen finden.
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  15. #15 Espressojung, 23.10.2021
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    Hier ein Bild vom Wasserkreislauf eines Einkreisers (ECM Classika II).
    Beim Bezug drück die Pumpe das "kalte Wasser" aus dem Tank in den Boiler, dass kalte Wasser
    vermischt sich mit dem "heißen Boilerwasser".
    Der Widerstand des Kaffeepucks im Siebträger führt zu einem Staudruck im System ==> Pumpe - Boiler - Brühgruppe - Puck.
    Der über das Expansionsventil eingestellte Druck begrenzt diesen auf ca. 9 -10bar.
    Das Rückschlagventil verhindert, dass heißes Kesselwasser die Pumpe schädigen kann.
    Die Kesseltemperatur wird über Thermoschalter geregelt. Die normale Kesseltemperatur für den Kaffeebezug liegt bei ca. 104°C.
    Beim Dampfbezug wird die Temperatur durch einen 135°C Thermoschalter begrenzt.
    Sollte durch einen Fehler in der Temperatursteuerung auftreten und die Maschine über 135°C aufheizt,
    dann schaltet der Sicherheitsschalter (der auf 165°C eingestellt ist), die Maschine aus.
    Die Brühgruppe selbst wird über den Konvektionskreislauf durch den Boiler aufgeheizt.
    [​IMG]
     
  16. #16 Gerwolf, 23.10.2021
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    Du hast immer so tolle, differenzierte und trotzdem übersichtliche Kreislauf-Bilder, machst Du die selbst?
     
  17. #17 Espressojung, 23.10.2021
    Espressojung

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    Ja, mache ich mit PowerPoint.
     
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  18. #18 Gerwolf, 23.10.2021
    Gerwolf

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    Die sollten alle in der „Espressomaschinen-Bibel“ Eingang finden, wer auch immer sie endlich mal zusammenstellt! (Ein Exemplar hiermit verbindlich vorbestellt)
     
  19. #19 Max1411, 24.10.2021
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    Im Brühboiler liegt auch ganz ohne Pumpenbezug häufig der Auslösedruck des Expansionsventils, also größer 9 Bar, dauerhaft an, sonst bräuchte man es ja nicht, zumindest nicht bei Maschinen mit Rotationspumpe.
     
  20. #20 Espressojung, 24.10.2021
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    Deshalb liegt das Expansionsventil ja auch zwischen Rückschlagventil und Boiler.
    Steigt der Druck über den eingestellten Expansionsdruck (wodurch auch immer), wird der Druck hier abgebaut.
     
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Verständnisfrage zum Brühdruck

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