skayred

skayred

на Пикабу
поставил 4896 плюсов и 53503 минуса
сообщества:
958 рейтинг 3 подписчика 1045 комментариев 1 пост 1 в горячем
17

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками

Предыстория


Пиво я люблю с давних времен, несколько раз пробовал варить пока жил в Челябинске, но в этом не было особой необходимости, ибо в магазинах и у местных заводов был отличный выбор на любой вкус. И так было до тех пор, пока я не перебрался в Финляндию на ПМЖ...


Местные супермаркеты приятно удивили выбором (в основном местных пивоварен), но от цен я просто охуел, самое дешевое из более-менее неплохих стоит на данный момент 2 евро 10 копеек за баночку 0.5. Тогда как кило любого солода обходится в 95 центов. Короче, пришлось вспомнить что и как делать, а также бегать по магазинам в поисках подходящих кастрюль (они тоже адово дорогие).


Как программист и ленивая жопа в одном лице, я очень быстро затрахался варить в мешке и вручную контролировать температуру, поэтому решил попробовать PID-контроллер REX C-100 и простенькую электроплитку. И то ли контроллер я настроил неправильно, то ли он сам по себе был кривой - затирание происходило через жопу. Затор достигал положенных по рецепту 66 градусов, но температура продолжала расти даже при выключенной печке (я до сих пор удивляюсь, как у меня в принципе получалось что-то похожее на пиво). Ну и, само собой, повторяемости при таком методе тоже оставляет желать лучшего.


Что делать? Покупать медную трубу, магнитную помпу, шланги, и ебашить HERMS!


Что такое этот HERMS (точнее, e-HERMS)?


Heat Exchanged Recirculating Mash System - система затора с рециркуляцией сусла через теплообменник, и устроена эта система крайне просто:

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Собственно, достоинств у такой конфигурации несколько - повторяемость варок, принудительная циркуляция сусла лучше вымывает сахара из солода, само сусло более прозрачное. Но внимательный пивовар сразу же задаст вопрос - а что делать, если температура HLT вдруг скакнула? И как в целом контролировать процесс?


В больших и дорогих установках используется кран-тройник (чаще всего автоматизированный) и короткий контур - когда температура затора на нужном уровне, кран закрывается, и сусло вместо койла сразу же возвращается обратно в котел. Отличная и достаточно просто реализуемая идея, если не одно НО - цена на эти краны в Европе или длительность ожидания более дешевого из Китая. Но я хотел вотпрямщас, поэтому решил контролировать нагреватель (индукционную плитку).


Казалось бы, способ тоже рабочий, но хер там - сходу обнаружилось, что между HLT и заторником есть разница температур, причем нелинейная - если, скаже на 43 градусах она составляет 1 градус, то на 78 уже около 4. И это не самое страшное, самое страшное, что PID тут уже не особо поможет - нужно поддерживать температуру заторника, но контролировать HLT, пробовал по-всякому, но так и не нашел статей по этому поводу, свою математическую модель разрабатывать очень не хотелось....


но и не пришлось! Абсолютно случайно я наткнулся на эту статейку - http://www.beerbot.ca/beer/herms/ , и там описано гениально и простое решение, которое мне в голову не пришло - средневзвешенное значение температур MLT и заторника и есть то самое значение, которое нужно контролировать!


Собственно, теория достаточно понятна, теперь я покажу, что, как и зачем я сделал


Реализация


Сердце системы - самая дешевая индукционная печка и самодельная платка на основе ESP-12e. Если будете делать что-то подобное - очень рекомендую именно ESP, может быть даже 32-битную, ибо больше памяти и выше тактовая частота по сравнению с Ардуино, чуть шире стандартная библиотека, ну и меньше по размеру.


Собственно, зачем вообще пришлось разрабатывать плату и пилить что-то свое - обычная плитка сгорела, а индукционная упорно не желает контролироваться через реле, поэтому я просто подпаялся к кнопочке включения и имитирую нажатие на нее - такая себе автоматизация для бедных. Ну и бонусом веб-интерфейс, который я покажу позже

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

HLT, тут особых пояснений не нужно, я думаю. Тупо медная труба, погнутая при помощи колена и такой-то матери.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Кастрюля для затирания. Вот тут пришлось потратиться на фальшдно (по размеру нормального фальшдна я не нашел, поэтому взял такое, работает неплохо) и всякие фитинги. Пробовал варить в мешке без фальшдна, просто со шлангом - хреновая затея, мешок забивается внутри шланга и начинается пенная феерия.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Отдельно хочется отметить финские быстроразъемные фитинги - отличная штука, но хз, как они правильно называются.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Магнитная помпа, я брал в Европе за 100 евро, на Али видел по 30-40, еще и алюминиевые. Очень важно поставить кран на выход - позже расскажу зачем.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Набираем воду, засыпаем нужное количество зерна, перемешиваем и даем постоять 10-15 минут.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Это время необходимо для того, чтобы зерна равномерно улеглись на фальшдно и образовали нечто вроде фильтра.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

После этого ЗАКРЫВАЕМ вывод из насоса, открывает вывод кастрюли, самую чуточку ОТКРЫВАЕМ вывод насоса - нужно подать жидкость в насос, но очень малым потоком - зерно не должно никуда уплыть. После того, как насос наполнится водой, снова закрываем вывод и включаем насос. Магнитный насос прекрасно себя чувствует при закрытом выводе, но не может работать на сухую, поэтому такая вот магия. У включенного насос понемногу открывает кран до получения более-менее адекватного потока, выше, на фотке насоса, показано положение, на котором я варил свое пиво. Такой подход убережет стол, пиво и нервы на 65-67 градусах, ибо при слишком сильно потоке, на выходе вместе с суслом начнет переть дикое количество пены, почему и как - не знаю, но трюк с краном вычитал на зарубежных форумах. Работчает, рекомендую.

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Собственно, когда кран открыт на нужный угол, закладываем сенсоры в обе кастрюли и идем сидеть за компом, наблюдая простенький веб-интерфейс:

Полуавтоматическое пивоварение или HERMS своими руками Пивоварение, Автоматизация, Мат, Длиннопост

Как видите, использование средневзвешенного значения позволяет системе задирать температуру HLT для более быстрого разогрева заторника, что есть несомненный плюс.


Собственно, это все, что я хотел рассказать.

PS: НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ FastFerment! Лютое количество брака и задранная цена. Если у кого есть - могу написать о проблемах и как с ними бороться.

Показать полностью 10
Отличная работа, все прочитано!