Как сделать чиллер для пива своими руками

Для начала стоит разобраться, что такое чиллер вообще. Чиллер — это специальное приспособление для охлаждения сусла. Дело в том, что сваренное сусло обязательно нужно поскорее охладить, в противном случае мы рискуем всей партией. При высоких температурах размножение бактерий происходит быстрее, а значит, чем дольше сусло остается горячее — тем больше шансов заразить его нежелательными патогенами. Так же медленное охлаждение пагубно сказывается на вкусовых качествах домашнего пива. Третьим фактором, голосующим ЗА чиллер можно назвать объем сваренного пива. Если объемы не большие (5-10 литров), то остывание пройдет достаточно быстро, достаточно взять кастрюлю побольше. А вот если вы сварили 50 литров, тут уже без чиллера не обойтись.

Давайте немного подумаем, зачем же нужен чиллер? Думаю, понятно, что основная задача чиллера — это остужать сусло, соответственно его размер и эффективность должна быть оправдана, т.к. остудить 50 литров маленьким чиллером будет, мягко говоря, непросто, и при этом, засунуть чиллер рассчитанный на 100 литров, в 5-и литровую кастрюлю, тоже будет проблематично. Так что размер чиллера должен быть соответствующим, и не только размер, но и его эффективность, очень важна!

Выбор материала для чиллера.

Если просто подумать, для чего и как применяется чиллер, то напрашиваются вполне логичные мысли:

    Материал должен хорошо проводить тепло

Хорошие варианты — это стекло, но дома мы его точно не сможем обработать, так что отбрасываем. Силиконовые шланги — плохо переживают высокие температуры, да и теплоотдача не очень. Лучший вариант — это металл.

Какой металл использовать для изготовления чиллера своими руками?

Вариантов у нас не так уж много:

  1. Нержавейка
  2. Алюминий
  3. Медь

Нержавейка дорогая и теплоотдача у нее не самая лучшая. Алюминий окисляется, да и вообще он вреден — так что отбрасываем. Остается медь.

Медная трубка продается в любом магазине сантехники, она обладает хорошей теплоотдачей и легко гнется. Отлично! определились!

Введение

От редактора (ALT-F13): Так уж получилось, что статью мы смогли опубликовать аж через два месяца после ее написания. За это время автор не сидел, сложа руки, а двигался дальше в сторону более экстремального охлаждения. Сейчас Steff занимается сборкой самодельных phase-change direct-die систем, в просторечии – «фреонок». На момент написания этих строк, он продемонстрировал уже второй вариант своей системы. Впрочем, первый также прекрасно работал. Так что строки, с которых начинается текст этой статьи – «Экстремальными методами охлаждения компьютера я увлёкся совсем недавно, так что это — описание моего первого эксперимента в этой области» можно считать недействительными:)

Экстремальными методами охлаждения компьютера я увлёкся совсем недавно, так что это — описание моего первого эксперимента в этой области.

Водяное охлаждение я использовал на протяжении нескольких лет, но пришёл момент, когда захотелось большего. Можно было конечно купить готовую систему Asetek VapoChill или nVentiv Mach II (экс-Prometeia), но у фреонок есть свои недостатки. Во-первых это цена, во-вторых — способность охлаждать только один элемент системы. Для охлаждения, к примеру, видеокарты пришлось бы покупать еще одно устройство и серьезно заморачиваться с установкой.
Начинать свое знакомство с экстремальным охлаждением с постройки самодельной direct-die системы показалось мне достаточно сложной задачей, поэтому я выбрал другой путь.
Альтернативой direct-die охлаждения являются ватерчиллеры, то есть системы на базе водяного охлаждения с эффективным охлаждением хладагента, позволяющие достичь температур ниже окружающих.
Серийный ватерчиллер на сегодня есть только один, это достаточно неэффективная (около 0 градусов при загрузке 50-70Вт) и дорогостоящая ($330) система от Swiftech. Голландцы OC-Shop.com обещают начать продажи своего чиллера, но за последние полгода не слишком продвинулись к цели. Известна лишь цена продукта — 600 евро, что еще больше, нежели у продукта Swifttech.
По причине отсутствия эффективных серийных чиллеров, остаются два пути — сделать самому или купить чиллер, предназначенный для другого применения.
Существует два основных вида ватерчиллеров: на основе фазового перехода (phase-change) или с использованием модулей Пельтье. Первые представляют собой двухконтурную систему, где испаритель «фреонки» охлаждает хладагент в контуре жидкостного охлаждения. Во втором случае вода или другой хладагент проходит через ватерблок, охлаждаемый модулями Пельтье. Этот вид чиллеров компактнее и проще в изготовлении, но сильно проигрывает в температурах и соотношении «эффективность/потребляемая энергия». Так, 500Вт суммарной мощности модулей дают температуру жидкости чуть ниже нуля градусов при нагрузке около 100Вт.
Итак, решено — будем делать phase-change waterchiller с тремя охлаждаемыми элементами (процессор, северный мост, ядро видеокарты).

Второй вариант кажется более эффективным, ведь он предполагает использование специализированной техники. Чиллеры для охлаждения воды в бассейне, чане с водой и других конструкциях пользуются немалой популярностью. Кстати, сделать такую конструкцию для аквариума можно и своими руками. Это несложно. И к тому же дешевле, чем приобрести заводскую дорогостоящую модель, которая точно не по карману большинству аквариумистов.

Если с бытовым чиллером все понятно, то как быть с бассейном или купелью? Для охлаждения больших объемов воды подойдет только специальная охладительная установка, которая стоит немалых денег.

Вариант №2: воздух охлаждается в климатических модулях и охлаждающих балках — это альтернатива фанкойлам

В этом случае мы применяем внутренние блоки охлаждения, только вместо фанкойлов нами используются эжекционные доводчики и охлаждающие балки.

Здесь мы кратко опишем принцип работы этих систем, которые называются водяными системами охлаждения.

От вентиляционной установки производится подача воздуха в климатические модули и охлаждающие балки, к которым также поступает холодная вода от чиллера (холодильной машины).

В климатических устройствах и охлаждающих балках воздух с высокой скоростью проходит через сопла эжекционного аппарата и теплообменник с холодной водой. В результате эжекции воздуха в соплах данных устройств, свежий воздух увлекает с собой через теплообменник с холодной водой и тот воздух, который находится в помещении. В результате форсированной конвекции поступающий воздух, проходя через теплообменник, смешивается и охлаждается.

Устройство чиллера с водяным охлаждением

Прежде, чем рассматривать принцип работы водяного чиллера, необходимо понимать примерную схему конструкции таких установок. В общем виде она состоит из следующих элементов:

  • компрессор – данный элемент обеспечивает необходимое давление, достаточное для сжатия газообразного фреона до высокой (порядка 90⁰с) температуры;
  • конденсатор – в этой части сжатый хладагент отдает тепло и конденсируется, переходя в жидкое состояние, для чего и нужны система охлаждения;
  • испаритель – функция данной части заключается в тепловом обмене между охлажденным фреоном и теплоносителем (водой или этиленгликолем), разделенным герметичной перегородкой.

Таким образом, любой чиллер должен иметь систему охлаждения, чтобы обеспечивать хладагенту пониженную температуру перед его подачей в испаритель, где он закипает, отбирая тепло у теплоносителя.

Абсорбционный чиллер фанкойл

Абсорбционные приборы отличаются от стандартных чиллеров строением и схемой эксплуатации. Принцип работы абсорбционного чиллера основывается на использовании раствора бромида лития (LiBr), который поглощает испарения внутри агрегата, переходя в состояние разбавленного вещества. Полученный раствор отправляется в генератор, где нагревается и выпаривается под воздействием пара или выхлопных газов. Раствор бромида лития (LiBr) возвращается в свое прежнее состояние, и направляется к своим истокам – в абсорбер. Тем временем полученный пар из воды подходит к конденсатору, чтобы замкнуть цикличный процесс и повторить процедуру вновь. Аппараты на абсорбционной системе охлаждения используются в производственных сферах для выполнения масштабных работ.

Читайте также  Ролики для зиг машины схемы чертежи

Важные особенности оборудования

Холодильная установка, которая предназначена для нагревания и охлаждения жидких теплоносителей в главной системе кондиционирования, получила название чиллер. Теплоносителями могут быть фанкойлы либо механизмы приточного типа.

Срок службы чиллера во многом зависит от технических характеристик изделия. Также большое значение имеет то, соблюдаются ли правила эксплуатации данного оборудования.

В число главных особенностей чиллера входят следующие.

  • Данная система является гибкой. В ней расстояние между фанкойлами и чиллером ограничено лишь мощностью насоса и может составлять сотни метров.
  • Благодаря такому оснащению удастся сэкономить средства.
  • Оборудование можно использовать в любое время года.
  • Имеется возможность в автоматическом режиме поддерживать установленные параметры в каждом помещении.
  • За счёт использования запорной арматуры риск залива сведён к минимуму.
  • При работе оборудование практически не издает шум.
  • Холодоноситель безопасен, экологичен.
  • Строительные плюсы — гибкость планировки, небольшие расходы полезной площади на размещение оборудования.

К выбору чиллера следует подходить со всей ответственностью. Чтобы не ошибиться, важно знать, какие существуют разновидности чиллеров, а также каковы устройство и основные принципы работы таких установок.

Устройство чиллера несколько отличается от устройства обычного холодильника либо системы кондиционирования. Чиллер не понижает температуру воздуха. Он понижает температуру веществ, используемых для перемещения холода. Данное оборудование может охладить, к примеру, гликолевый раствор либо воду. Далее жидкость попадает туда, где нужен холод.

Чиллер имеет такие функциональные элементы:

  • воздушный конденсатор;
  • ёмкость накопительная;
  • реле высокого и низкого давления;
  • компрессорный механизм;
  • пластинчатый теплообменник;
  • манометры для жидкости;
  • фильтр-осушитель;
  • терморегулирующий вентиль;
  • реле протока;
  • насос;
  • ресивер.

Точный набор компонентов зависит от модификации оборудования.

Что такое чиллер

Итак, чиллеры – это устройства, предназначенные для быстрого охлаждения пивного сусла. Конструктивно и по принципу действия они напоминают змеевик (охладитель, холодильник) дистиллятора. Самые простые модели представляют собой длинную свернутую в спираль трубку из меди или пищевой нержавеющей стали.

Разделяют два вида охладителей для пивоварения, в зависимости от того, где используют чиллеры и каким образом:

  • погружные;
  • противоточные;

Первый вид используется в домашнем пивоварении. Последний получил широкое распространение в крафтовых пивоварнях.

Рассмотрим особенности использования каждого из них.

Чиллеры для лазерного станка

Недорогой CW-3000 представляет собой простую систему с принудительным воздушным охлаждением. Внутри этого чиллера стоит помпа прокачки воды, резервуар, на который дует вентилятор, а также система управления и сигнализации. CW-3000 не сможет охладить жидкость ниже температуры окружающего воздуха, поэтому не получится его использовать эффективно, если в помещении жарко. Помните, оптимальная рабочая температура лазерной трубки — 15-17 градусов.

Преимущество CW-3000 над системой охлаждения с помпой прокачки воды в том, что с ним вы сразу получите герметичную систему охлаждения лазерной трубки, а также систему оповещения, если охлаждающая жидкость перестанет циркулировать + он занимает меньше места в сравнении с 80-ти литровым резервуаром.

С CW-3000 возможно сделать систему с принудительным охлаждением. Первый способ — поставить чиллер в холодильник. Второй — сделать промежуточный резервуар и установить его в холодильник. Некоторые ставят его под кондиционер.

Чиллеры CW-5000 и CW-5200 — более совершенные промышленные агрегаты с принудительным охлаждением на базе хладогента, в качестве которого выступает фреон. В этих чиллерах вы можете настраивать диапазон рабочих температур.

У CW-5000 и CW-5200 помимо системы оповещения при сбое водного потока, есть индикация и звуковой сигнал при перегреве охлаждающей жидкости выше установленного значения.

Эти чиллеры можно смело использовать для охлаждения лазерных трубок мощностью до 100 Вт, для более мощных подойдут CW-6000, CW-6100 и другие старшие модели.