Elektronikk - 300 liter VVB - Hvor mange watt? - Hvor mange kurser ? - PID

[Imperial]

Noen spørsmål til de kyndige.

Jeg er igang med å oppgradere fra 25 liters kjøkkenbryggeri til 180 liters fastmontert bryggeri.

HLT, Mash & Boil lages av hver sin 300 liters varmtvannsbereder, og jeg satser på at øl til gjæring blir ca 180 liter.

HLT:
Volum til oppvarming ca 185 liter

Boil:
Volum kjele ca 275 liter, til kok ca 200 liter?

Jeg regner med at jeg trenger ca 12.000 W i hver av disse kjelene for å få en noenlunde effektiv oppvarming og kok. F.eks 4 x 3.000 W

Jeg har da sett for meg at jeg må ha noen kraftige kurser (over 50 Amp for hver kjele), men har hørt at dette blir for kraftig og at elementene ikke vil tåle det. Anbefalingen da var å ha en egen 16 Amp kurs til hvert element.

SPØRSMÅL:

1) Er 12.000 Watt tilstrekkelig ?

2) Stemmer det at et 3000 Watt element ikke har godt av å kobles på en kurs med 50 amp sikring ?

3) Er det bedre og ha flere små kurser enn en stor kurs ?

4) Kan jeg koble flere Releer på 1 PID ? For samtidig å kontrollere elementer som er koblet til hver sin kurs (HLT)

Prosessen kan følges her:
http://www.facebook.com/GrovEleganse
Olav

 

[Oddvar Demmo]

Du får det hverken lovlig eller forsvarlig med en 50 A kurs.
Du behøver heller ikke kjøre alle kjeler samtidig så 12 Kw totalt er evig nok, altså 42 A hovedsikring og flere 16 A til elementene.
Greier selv lett å kjøre et 100 + liter på 3/16 A.

 

[Imperial]

Takk Oddvar.

Riktig, HLT og boil kjører aldri samtidig, så kursene kan først brukes til HLT og deretter til boil.

Men vil 42 Amp hovedsikting være nok?
Jeg ser for meg 4 x 16 Amp til elementene og en hovedsikring på 50 + Amp? (63 Amp?)

 

[T Jacobsen]

diskuterte dette med elektrikkerene på jobben.....der dukket det opp flere spørsmål om lovligheten og forsvarligheten rundt 50amp sikring og kobling.
Vi konkluderte vell med akkurat slik Oddvar beskriver her.

Så tipset her....hør på Oddvar ;D

Edit: så nettopp at du svarte før meg......Bare en liten kommentar til sikkerhet...håper du eller den som skal koble dette har kompetanse til å gjøre det.
Har sett tidligere folk som har lekt cowboy og det resulterte i en skikkelig karamell.

 

[Oddvar Demmo]

42 A er skrivfeil, 32 A er nok, til sammenligning så er 63 A, 25 Kw normat til et helt hus.
16 A gir deg 3600 W X 4 så blir det 14400 W
14400 W varmer 200 liter til kok på ca 1,4 time

 

[Imperial]

Takk for svar til begge. Det blir helt sikkert mindre kurser enn 50 Amp!

Oddvar:
Beklager om jeg må ha det inn med teskje, men vil ikke en 32 Amp hovedsikring ryke hvis jeg har 4x16 Amp etter den og alle disse belastes fullt samtidig? Er det noe grunnleggende jeg har misforstått?

Har dere noe tips til en innføringsbok eller nettside hvor jeg kan få økt elektrokompetansen min?
Jeg skal ikke koble sikringsskapet selv, men det kan være greit å vite hva jeg skal bestille av elektrikeren.

Bryggeriet ligger i en gammel låve, og det er et edderkoppnett av sikringsskap og kurser der som jeg gjerne vil ha oversikt over og forstå.

 

[StoreMy]

Du har nok ikke misforstått.
Med en samtidighetsfaktor på 1 vil 4x16 gi 64 og dermed vil sikringen helt sikkert ryke.
Med samtidighetsfaktor på 0,5 vil den antagelig holde, men ikke sikkert.
Samtidighetsfaktor brukes for å finne den sansynlige belastningen. Eksempelvis er ikke en komfyr sikret for at alle plater og stekeovn skal være inne samtidig.

32A virker lite etter min oppfattning, men dette avhenger også av hvor du får tilførselen fra.
Det skal alltid sikres ned. Ikke like sikringer i serie.
I tillegg skal det brukes kabler/ledninger som er tilpasset sikringene og det som er mulig å belaste dem.
Om du skal hente strøm fra eksisterende sikringsskap vil dermed dagens sikringer i dette være avgjørende.
Om du skal ha nytt inntak direkte fra nettet vil alt annet enn 63A antagelig være tungvindt.

Det er også et spørsmål om du trekker 1 fas eller 3 fas frem til fordelingsskapet for bryggeriet (sikringer skal i skap/boks og være berøringssikret)
Ved 3 fas kan du fordele belastningen mellom fasene slik at eksempelvis 3x16A ikke trekker mer enn 32A på hver sikring.

Gjør også oppmerksom på at det arbeidet som her beskrives skal gjøres av fagfolk og om det ikke har blitt endret de siste år skal ny kurser rapporteres til E-verket.

 

[Imperial]

Takk StoreMy.

Det var oppklarende, men jeg fikk selvfølgelig noen nye spørsmål...

Samtidighetsfaktor. Jeg skjønner hva det er, men ikke helt hvordan jeg skal bruke det. Er det slik at hvis jeg har alle varmeelementene på samtidig så gir det en samtidighetsfaktor på 1? Jeg tenker å bruke alle elementene samtidig.

Du skriver både sikringsskap og fordelingsskap. Er det det samme? Eller er det snakk om "vanlige" sikringsskap (altså som de fleste er kjent med fra hjemmet sitt) og et fordelingsskap som jeg har i bryggeriet og som jeg bruker for aktivt å skru på/av varmeelementer, pumper etc.? (eg. http://www.theelectricbrewery.com/control-panel-part-1)
Henvis meg gjerne til info et annet sted så du slipper å skrive et langt svar.

Som tidligere sagt: Jeg har ikke tenkt å koble sikringsskapet og dra nye kurser selv, men jeg vil gjerne vite hvordan det fungerer og hva jeg trenger.

Vi håper å slippe nytt inntak. Jeg er litt usikker på hvor stort inntak det er der i dag, men håper det er stort nok.
Det er først et "hoved"-sikringsskap og deretter mange nye nye sikringsskap.
Er vi heldige så er det en stor nok hovedsikring og nok 16A kurser der allerede.

 

[Hansenbrygg]

Jeg hadde tenkt å gå for 4x3,5kw varmeelement i HLT og det samme kokekjelen, og så bytte ledninger fra HLT til kokekjelen når meskingen var ferdig.

Da jeg sjekket hovedsikringen i huset er den kun på 55 ampere, og da tipper jeg at hovedsikringen ville røket om jeg hadde tatt 4x3,5 hvis fruen skulle finne på å skru på vaskemaskin, oppvask eller støvsuge. Til vanlig ligger huset på rundt 700-1,1kw forbruk, det er uten elektrisk oppvarming eller varmtvannstank (fjernvarmeveksler).

Jeg koblet sammen 3 SSR på en Sestos PID, men det kom en del ekle pipelyder fra en kondensator eller noe sånt i PID'en, så nå har jeg bestilt et 12v SSR som skal styre disse 3 SSR'ene. Bestilte en 12v/2A strømforsyning fra ebay som skal forsyne med svakstrøm til arduino samt de 3 230v SSR'ene og en del status-LED og lcd-display.

Alt er montert i en kasse fra IKEA med 3 x 2,5mm2 strømledninger inn som kobles på 3 ulike 16A-kurser i huset, 3 stikkontakter på utsiden av kassen, sammen med brytere for å slå av enkelt-ssr'ene individuelt. Den 3. kursen inn i kassen har elektronisk effektregulering med vribryter fra 0-100% for å justere kok.

Eksempel for å regne ut watt som jeg tror stemmer ganske bra:

Et eksempel for å varme opp 200 liter med meskevann fra springen på 10 grader til innmesk på 72 grader.

Man trenger 1000 kalorier pr kg vann for å øke temperaturen med 1 grad.

200 liter vann er ca. 200 kg, så 200 * 1 000 kalorier = 200 000 kalorier

1 kalori er 4,184 joule,

energien som trengs er  62 (temperaturendring) * 4,184 * 200 000 = 51 881 600 joule for å øke temp på 200 liter vann fra 10 til 72 grader

1 joule er 1 watt i ett sekund.

51 881 600 joule / 12 000 watt = 4323 sekunder / 60 = 72 minutter for å øke temperaturen fra 10 til 72 grader med 12kw uten varmetap.

tror man regner med 95% effektivitet på varmeelementer, så det rette blir muligens å gange effekten med 0,95.

Med god isolasjon har man muligens 5% varmetap, så justert for utnyttelsesgrad og varmetap blir det:

51 881 600 / 11 400 watt =  4551 sekunder * 1,05 = 4780 sekunder eller ca. 80 minutter.

formelen blir vel noe sånt som temperaturdelta * vannmengde * 1000 (kalorier) * 4,184 joule = joules som trengs for å endre temp.

joules / watt = sekunder

Jeg er ikke sikker på hvor stort varmetapet uten lokk vil være, det finnes sikkert en formel for det også så du kan beregne hvor mange watt som trengs uten lokk

 

[StoreMy]

Samtidighetsfaktor er bare et tall for hvor mye av belastningen du regner med å ha innkoblet samtidig.
Og den blir som du nevner 1 for elementene om du planlanlegger å ha dem inne samtidig og absolutt 1 om du styrer dem med samme termostat.
Her kan du også ha en utfordring. Ettersom de aller felste termostater har maks belastning på 10 eller 16A må du til med skillerele om du vil ha felles styring.
Alternativene er flere termostater, termostat med flere kontakter eller manuell styring.

Sikrinsskap/boks = Fordelingsskap/boks

Regner med at du klarer deg med de inntakssikringene du har om du ikke har gammelt oppleg (pre 80s).
Her er vi egentlig litt tilbake til samtidighetsfaktoren og det kan hende du ikke får vasket/tørket eller tislvarende når du kjører full belastning på bryggeriet en vinterdag.

Ta deg en preik med den lokale elektrikkeren.
Han vil utvilsomt kunne hjelpe deg.

 

[Imperial]

@Hansenbrygg: Det høres ut som vi bygger ganske like bryggerier. Takk for formel for utregning av tid for temperaturøkning.

@Storemy: Takk igjen!
HLT: Regulering med 1 PID som styrer 4 SSR (1 for hver kurs), og utfra hva jeg forstår trengs det da et skillerele mellom 1 PID og 4 SSR. Akkurat det skal jeg klare å finne ut av om noen uker når det skal kobles. Men det gir som du sier samtidighetsfaktor absolutt 1.
Boil: Regner med at manuell regulering (av/på) av de individuelle elementene gir meg god nok kontroll. Altså samtidighetsfaktor 1 ved oppkok, deretter <1.

+ at jeg trenger litt ekstra strøm til pumpe og varmeveksler i mesken.

Inntaket er gammelt. Det er en låve som ikke lenger brukes aktivt, bortsett fra korntørke på høsten og lys på låveveggen. Så om inntaket er stort nok så tror jeg det skal gå greit. Evt. så må bryggevolumet nedjusteres.

Takk for hjelpen! Jeg er nå en god del smartere.

 

[Svein Erik]

Olav!
Har du tenkt på at gass også kan være et alternativ!
Jeg har en gassbrenner med kapasitet på 30 kW.

Edit: så får du litt tørkevarme til kønnet også!

 

[StoreMy]

@Storemy: Takk igjen!
HLT: Regulering med 1 PID som styrer 4 SSR (1 for hver kurs), og utfra hva jeg forstår trengs det da et skillerele mellom 1 PID og 4 SSR. Akkurat det skal jeg klare å finne ut av om noen uker når det skal kobles. Men det gir som du sier samtidighetsfaktor absolutt 1.

Kjenner ikke stort til SSR, men inbiller meg at du bruker disse i stedet for relè fordi PID og relé ikke går veldig godt sammen.

 

[Imperial]

Har du tenkt på at gass også kan være et alternativ!
Jeg har en gassbrenner med kapasitet på 30 kW.

Har vurdert det, men er mer lysten på kontrollen som elektronikk gir.

Kjenner ikke stort til SSR, men inbiller meg at du bruker disse i stedet for relè fordi PID og relé ikke går veldig godt sammen.

Kjenner ikke stor til det jeg heller, men satser på å finne ut av det om noen uker!

 

[Imperial]

Oppdatering:

Både HLT og Boil har fått 3 x 5500 watt elementer (http://www.plumbingsupply.com/elements.html, Extra Low Foldback Style)

Elementene får strøm fra et dedikert styreskap som i hovedsak er basert på logikk og komponenter brukt i http://www.theelectricbrewery.com/control-panel-part-1
Men jeg har oppgradert det slik
Strøm inn: 3-fas 63 A
Strøm ut: 3-fas splittet til tre 25A 1-fas kurser (2 ledninger)
Dvs. en kurs for hvert element.

Kurs A gir strøm til Element A i HLT og Element A i Boil
Kurs B gir strøm til Element B i HLT og Element B i Boil
Kurs C gir strøm til Element C i HLT og Element B i Boil

På styreskapet må man velge enten HLT eller Boil, så HLT og Boil står aldri på samtidig. Dette styres av DPDT releer.

Skapet skimtes i bakgrunnen her
http://www.facebook.com/photo.php?f...3217159.62695.187332878066884&type=1&theater
Takk for hjelpen underveis.

 

[OleKH]

Flott anlegg!