Lassen Sie mich mit einer Warnung beginnen: Dieses Projekt ist nicht für jeden geeignet. Es erfordert mehr Wissen als das durchschnittliche Heimwerkerprojekt und wird viel Zeit in Anspruch nehmen.
Ich habe diesen Würzekühler für knapp 50 Dollar gebaut, aber ich hatte bereits alle Werkzeuge und die rostfreien Anschlüsse.
Wie die meisten Heimbrauer begann ich damit, Würze in einem mit Eis gefüllten Waschbecken zu kühlen. Es dauerte nicht lange, bis ich beschloss, dass das nicht ausreichen würde.
So baute ich meinen ersten Gegenstrom-Würzekühler. Ich baute sie aus einem Kupferrohr, einem Wasserschlauch und ein paar Kupferfittings. Diese erste Kältemaschine nahm viel Platz in Anspruch, also beschloss ich, mich nach anderen Optionen umzusehen.
Eine Option, die mir ins Auge fiel, war die Exchilerator Würzekältemaschine.
Homebrewers Top Choice in Counterflow Würzekühler.
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Ich war jedoch kein Fan von dem Preisschild. Nach einigem Nachdenken hatte ich eine wilde Idee: Vielleicht könnte ich einen selbst bauen.
Natürlich wird die vorgefertigte Version mit einem gewundenen Rohr hergestellt, und ich habe keine Möglichkeit, das zu tun, aber ich hatte einige Ideen.
Bevor wir zu weit in den Bauprozess eintauchen, möchte ich die Grundlagen der Funktionsweise eines Gegenstromkühlers treffen.
Die Konstruktion ist einfach. Er besteht aus einem Rohr innerhalb eines Mantels, der einfach ein weiteres Rohr ist. Eine Flüssigkeit wird in einer Richtung durch den Mantel gepumpt und eine andere Flüssigkeit wird in der entgegengesetzten Richtung (Gegenstrom) durch das Rohr gepumpt, während die beiden Flüssigkeiten aneinander vorbeigehen und ihre Wärme austauschen.
Kochende Würze aus dem Kochkessel wird in einer Richtung durch den Kühler gepumpt und die Flüssigkeit (normalerweise Wasser) wird in die entgegengesetzte Richtung gepumpt, wobei sie die Wärme der Würze absorbiert.
Hier ist die Liste der Teile, die Sie für dieses Projekt benötigen:
- (1) 10 Fuß ¾ Zoll Kupferrohr
- (1) 10 Fuß ½ Zoll Kupferrohr
- (2) ¾ – ½ – ½ Reduzier-T-Stücke
- (4) ½ bis ½ NPT-Gewinde Fittings
- (2) ½ 90-Grad-Winkelstücke
- ~2 Pfund Kochsalz
- 25 Fuß Kupferdraht der Stärke 12
Werkzeuge, die Sie für dieses Projekt benötigen:
- Drahtabisolierer
- Drahtschneider
- Rohrreibahle
- Rohrabschneider
- Stahlbürste/ feines Schleifpapier
- Metallfeile
- Schweißbrenner/Gas (ich habe MAP-Gas verwendet)
- Lötzinn
- Flussmittel und etwas zum Auftragen.
- Klebeband (ich habe blaues Abdeckband verwendet)
Rohr- und Gehäusekonstruktion
Ich habe ein ¾ Zoll Rohr für mein Gehäuserohr und ein ½ Zoll Rohr für mein Rohr verwendet. Ich habe für das gesamte Projekt Kupferrohr in Wasserqualität verwendet.
Um das Rohr mit einem anderen Rohr darin biegen zu können, habe ich die beiden Rohre mit Salz gefüllt, damit sie nicht in sich zusammenfallen.
Um der Idee des gewundenen Kupfers entgegenzuwirken, das dem Innenrohr mehr Oberfläche für die Temperaturübertragung gibt, habe ich beschlossen, das Innenrohr mit Draht zu umwickeln und den Abstand zwischen Rohr und Mantel zu verringern.
Dies sollte das Wasser in der Schale dazu zwingen, sich kreisförmig um das Rohr zu bewegen, wodurch das Wasser theoretisch mehr Kontaktzeit erhält (nicht so effizient wie das gewundene Rohr, aber ein Kompromiss, um es selbst zu machen).
Vorbereitung:
- Mit einer Metallfeile den Anschlag im Reduzier-T-Stück wegfeilen.
- Beide Enden des Rohrs markieren, wo die Schalenauslässe sein werden.
Versichern Sie, dass mindestens ein Zoll des Rohrs vom Ende jedes T-Stücks übrigbleibt.Diese Markierungen dienen als Anfangs- und Endpunkte für den Draht, der sich darum windet. - Abziehen des Schutzmantels von etwa 25 Fuß für den 12 Gauge THHN Massivkupferdraht.
Schritte:
- Löten Sie ein Ende des abisolierten Drahtes an das Rohr, wo Sie die Austrittsmarkierung gemacht haben und beginnen Sie, ihn um den Außendurchmesser des Rohres zu wickeln. Ihre Wicklungen sollten etwa einen Zoll voneinander entfernt und fest sein. Um die Spannung aufrechtzuerhalten, habe ich fest gezogen und den Draht in Abständen von einem Fuß an das Rohr gelötet.
- Setze das Rohr in die Schale ein.
- Fülle das Rohr mit Salz. Gieße langsam, um Lufteinschlüsse zu vermeiden. Nachdem das Salz aus dem Rohr zu fließen beginnt, klebe ich das Ende ab und fülle den Rest des Rohres. Mit einer Schleifmaschine, die für Vibrationen sorgt, habe ich das Salz verpackt. Sobald das Rohr voll und verpackt ist, klebe das andere Ende ab. Jetzt ist es an der Zeit, die Schale mit Salz zu füllen.
- Fülle die Schale mit Salz. Dieser Schritt erfordert Geduld. Sehr viel Geduld. Die beste Methode, die ich gefunden habe, war, einen Trichter an ein Ende zu kleben, und nachdem ich ihn mit Salz gefüllt hatte, drehte ich das Rohr. Die Tatsache, dass der Draht um das Rohr gedreht wurde, half ihm, wie eine Schraube zu wirken und ermöglichte es dem Salz, sich die Schale hinunter zu bewegen.
Wenn du das Rohr und die Schale mit Salz gefüllt hast und keine Lufttaschen mehr vorhanden sind, kannst du beide Enden mit Klebeband abkleben.
Biegen des Kupfers
Du brauchst eine Form, um das Rohr zu biegen. Ich habe ein Stück 4,5-Zoll-Eisenrohr verwendet. Man braucht eine Möglichkeit, das Kupferrohr an der Form zu befestigen, um die Biegung zu beginnen, eine „C“-Klemme am offenen Ende des Formrohrs könnte funktionieren, bei mir konnte ich das Kupferrohr zwischen der Form und dem Traktorgerät, das die Form aufrecht hielt, einklemmen.
Stellen Sie sicher, dass Sie sich etwa sechs Zentimeter Rohr sparen, das an jedem Ende der Spule gerade ist.
Ich habe versucht (und bin gescheitert), das Kupfer kalt zu biegen, selbst mit dem Salz knickte das Rohr noch ab. Nachdem ich zweimal gescheitert war und drei Fuß der Gesamtlänge des Kühlers verloren hatte, beschloss ich, Hitze zu verwenden.
Ich muss sagen, dass dies keine Ein-Personen-Arbeit ist, man braucht mindestens zwei, einen, der das Rohr erhitzt, und einen anderen, der leichten, konstanten Druck ausübt. Also… habe ich die Hilfe meines Vaters in Anspruch genommen.
Wir haben die Schale langsam erhitzt, bis sie anfing, durch die Hitze ihre Farbe zu verändern. Du musst darauf achten, dass du die Flamme bewegst und sie nicht zu lange an einer Stelle hältst, sonst brennst du ein Loch in das Kupfer. Lerne aus meinen Fehlern, ich habe das getan und musste es mit Lötzinn flicken.
Sobald das Rohr seine Farbe ändert, wird leichter und konstanter Druck auf das Rohr ausgeübt und die Flamme wird nach vorne bewegt. Die Idee ist, genug Hitze zu haben, um das Rohr zu biegen, aber nicht zu viel, um Knicke zu bilden.
Wenn das Rohr beginnt, sich zu biegen, ist die Person, die den Druck ausübt, dafür verantwortlich, es zu führen und die Biegung fest zu halten.
Halten Sie die Flamme nahe an der Form, und wenn sich Knicke bilden, hören Sie auf, Druck auszuüben, und lassen Sie es wieder heiß werden. Bewege dich so lange um die Form, bis du kein Rohr mehr hast. Bei mir hat dieser Vorgang mehr als anderthalb Stunden gedauert.
Anbringen der Enden
Das innere Rohr sollte über die äußere Hülle hinausragen, und um dies zu erreichen, müssen Sie wahrscheinlich einen Rohrschneider verwenden, um einen Teil der Hülle zu entfernen. Nachdem Sie den abgeschnittenen Teil der Schale entfernt haben, können Sie den Draht abschneiden, wenn er das Aufschieben des T-Stücks auf das Ende der Schale behindert.
Fertigen Sie ein Ende vollständig ab und verwenden Sie den Wasserdruck des Wasserschlauchs, um das Salz zu entfernen, bevor Sie das andere Ende fertigstellen.
Hier sind die Schritte, um ein Ende des Kühlers hinzuzufügen:
Vorbereitung:
- Schneide zwei kleine Rohre aus ½ Zoll Kupferrohr. Die Länge dieser Rohre hängt davon ab, wie das Endprodukt aussehen soll und von der Größe der Anschlussgeräte. Die Länge, die ich verwendet habe, war 2,5 Zoll für beide.
- Säubern und entgraten Sie alle Fittings und Rohre.
- Stellen Sie sicher, dass Sie Flussmittel auf alle Verbindungen anwenden, wenn Sie sie anbringen.
Schritte:
- Setzen Sie das Rohr in das Reduzier-T-Stück ein und lassen Sie das T-Stück über das Gehäuse passen.
- Setzen Sie eines der kleinen Rohre in die offenen Reduzieröffnungen ein.
- Setzen Sie den 90-Grad-Bogen auf dieses Rohr.
- Setzen Sie das andere kleine Rohr in den Bogen ein.
- Setzen Sie die ½-NPT-Gewindeenden auf beide offenen Enden.
- Löten Sie alle Verbindungen.
Wenn Sie alle Verbindungen gelötet haben, können Sie Ihren Lieblingsanschluss anbringen und ihn an einen Wasserschlauch anschließen. Ich benutze rostfreie Nockenschlösser in meinem Setup, also habe ich das verwendet.
Schalten Sie das Wasser ein und warten Sie eine Weile. Das Wasser sollte das Salz auflösen und innerhalb von ein paar Minuten sollte Wasser aus dem anderen Ende kommen. Stecke nun den Schlauch auf den anderen Einlass und reinige auch diese Seite.
Auf diesem Bild kannst du sehen, dass die Idee, das Wasser in einer kreisförmigen Bahn um das Rohr zu bewegen, funktioniert hat.
Wenn du sowohl das Rohr als auch das Gehäuse des Kühlers gereinigt hast, kannst du das andere Ende auf die gleiche Weise anbringen.
Wenn du undichte Stellen an deinen Verbindungen hast, musst du nachlöten. Um die Rohre auf Undichtigkeiten zu prüfen, können Sie ein Ende verschließen und Wasserdruck ausüben. Wenn Wasser aus den Einlässen des Gehäuses austritt, haben Sie ein Loch in Ihr Rohr gebrannt oder es beim Biegen geknickt.
Nachdem das Rohr frei von Lecks war, habe ich mit einem meiner Prozessschläuche eine Schleife zwischen dem Auslass des Rohrs und dem Einlass des Gehäuses gebildet. Ich ließ das Wasser etwa 15 Minuten lang durchlaufen, um es zu reinigen.
Verwendung und Tests
Um diesen Kühler zu testen, beschloss ich, kochendes Wasser durch das Rohr zu leiten, bis es der Temperatur des Grundwassers entsprach, das durch das Gehäuse strömte.
Die Temperatur der Umgebungsluft betrug 85F.
Die Grundwassertemperatur war 80F.
Ich kochte 9 Gallonen Wasser.
Aufgrund einiger Probleme mit der Ansaugung der Pumpe begann ich den Test erst, als das Wasser bereits auf 185F abgekühlt war.
Während meines Tests begann ich mit halb geöffneten Pumpen, nach etwa 15 Minuten öffnete ich sie auf etwa 75% und dann nach 23 Minuten öffnete ich sie auf 100%. Dies geschah, um die Kontaktzeit zwischen den Flüssigkeiten zu erhöhen.
Innerhalb von 10 Minuten senkte die Kältemaschine die 9 Gallonen von 185F auf 111F.
Nach 15 Minuten lag die Temperatur bei 98F.
Nach 30 Minuten lag die Temperatur bei 82F und sie schien nicht weiter fallen zu wollen.
Dies war nur für den Test. An einem normalen Brautag würde ich, sobald der Chiller die Würze auf ~100F gebracht hat, das Grundwasser mit Eiswasser aus meinem Maischebottich austauschen und dieses mit einer zweiten Pumpe umwälzen.
In diesem Test erreichte der Chiller 100F in knapp 15 Minuten. Das Eiswasser würde weitere 5 Minuten brauchen, um auf 65F zu kommen, was typischerweise der Punkt ist, an dem ich ansetze.
Fazit
Wie ich schon sagte, ist dieses Projekt nicht für jeden geeignet. Alles in allem kann man es für weniger als 50 Dollar bauen, wenn man die Werkzeuge schon hat, und obwohl der Preis verlockend ist, sollte man ein paar Wochenenden einplanen, um daran zu arbeiten. Die eigentliche Frage, die Sie sich stellen müssen, lautet: Wie viel ist mir meine Zeit wert?
Wenn Sie einfach nur ein neues Projekt haben wollen, dann machen Sie es auf jeden Fall. Wenn Sie jedoch nicht der größte Heimwerker sind oder nicht über das nötige Wissen verfügen, um die anfallenden Aufgaben zu bewältigen, wäre es wahrscheinlich von Vorteil, sich für eine kommerzielle Version dieses Projekts zu entscheiden.
Es gibt immer mehr als einen Weg, eine Katze zu häuten, dies ist nur die Art und Weise, wie ich es getan habe (es wurden keine Tiere geschädigt, um diesen Kühler herzustellen). Nicht alle diese Ideen sind originell, die meisten stammen aus anderen Forenbeiträgen und/oder kommerziellen Produkten.
Haben Sie Ihren eigenen Gegenstromkühler gebaut? Würden Sie einen Eintauchkühler in einen solchen umwandeln?
Meinen Sie, dass das verschlungene Kupfer es wert ist? Kaufen oder selber machen – ist das nicht immer die Frage?
Homebrewers Top Choice in Counterflow Würzekühler.
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