Secundaria Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

[pabloko]

Hola a todos, seguro que alguno me odiará por llegar y preguntar, pero la verdad es que soy bastante profano y negado ante la fisica, aun asi voy a intentarlo.

El tema es el siguiente, estoy haciendo una maquina para fabricar cerveza. Dispongo de 2 barriles de cerveza que he modificado para que me sirvan como ollas para macerar y hervir. El tema es que, uno de ellos, de 60L, tengo que mantenerlo una hora a 67ºC.

Para la temperatura estoy pensando en usar esto: http://www.aliexpress.com/store/8031...eries-2kw.html

Se trata de una resistencia de 2000W que controlaré mediante un termostato, encendiendo y apagando segun necesite.

El problema es que la cebada malteada no debe pasar mas de 20 minutos a menos de 65ºC sumergida en agua debido a que se echa a perder.

Me gustaría conocer si hay alguna forma en la que pueda calcular el tiempo que tarda el mosto en alcanzar cierta temperatura con los valores que dispongo, o el algoritmo que tendria que usar para calcularlo.

De hecho quien me pueda echar una mano esta mas que invitad@ a un buen six pack de mi cerveza, o como la llaman mis amigos, "lo mejor que han probado mis labios"

[H2SO4]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Perdón si digo una tontería, pero ¿no sería posible precalentar el agua antes de añadirla a la cebada? Entonces no habría problema.

Saludos

[pabloko]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

jeje bueno, se me olvido mencionar que no puedo precalentar el agua ya que forma parte de mi proceso de automatización (no solo tengo que controlar esto, a la vez tengo otro barril hirviendo y otro haciendo un enfriado muy rapido, ademas de otros procesos como el control de las bombas, temporizadores, alarmas, hidratacion de levaduras, preparacion de fermentadores, esterilización... no puedo estar pendiente de ello para añadir el grano, ademas de que debe mojarse un poco y debe formar un manto, y a la vez debo calibrar una entrada de recirculación para que se filtre bien el mosto y no sea absorbido... es todo un arte...)

Por no hablar del coste electrico, el cual quiero reducir todo lo posible...

[H2SO4]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Pues según mis cálculos, el tiempo mínimo para calentar 60 L de agua unos 50 ºC (desde 15 ºC a 65ºC) con una resistencia de 2000 W es de unos 100 min.

Saludos

[pabloko]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

hmmmm gracias! tienes por ahi la formula para que pueda ir haciendo mis pruebas?

Gracias!

[H2SO4]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Pues sí. Los cálculos están hechos para agua pura, pero creo que no diferirán mucho de la mezcla real.

Calor necesario en Julios = masa en kg x capacidad calorífica específica en J/kg·ºC x variación de temperatura en ºC.

La masa es 60 kg.

La capacidad calorífica específica es un valor conocido que para el agua es 4180 J/kg.ºC

La variación de temperatura es 50 ºC aproximadamente.

Para averiguar el tiempo de calefacción necesario, basta recordar que la potencia es el calor aborbido cada segundo, así que

Tiempo en segundos = Calor en Julios / Potencia en Watios.

Eso nos da 6270 s, que, dividido entre 60, resulta ser 104.5 min.

El resultado real, considerando las pérdidas de calor, ha de ser mayor.

Saludos

[pabloko]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Muchisimas gracias Ácido Sulfúrico!

Cuando quieras tomame la palabra para unas birras!

Me he tomado la libertad de prepararme un banco de pruebas en excel, por si alguien lo necesita: http://www.zshare.net/download/94806007cd3c891d/

Da un poco de verguenza ya que ahora que veo los calculos esto me lo enseñaron en la eso... pero bueno nunca es tarde

Saludos!

[H2SO4]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Lástima que sean bir-vir (birras virtuales), pero se agradece igualmente.

Suerte

[skynet]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

pabloko ten cuidado con la resistencia de 2000w porque alcanzará temperaturas elevadas en su superficie y producirá malos sabores en la cerveza que esté en contacto con ella.

para calentar cerveza debes hacerlo usando un fluido de transporte al que puedas controlar su temperatura.

saludos

[pabloko]

Re: Profano en fisica: Averiguar el tiempo de incremento de temperatura mediante unos valores dados.

Gracias por el comentario, al final con los datos que he obtenido aqui me he decantado por quemadores de gas bajo los barriles, segun sus especificaciones tira a 10kW por lo que cumple con los tiempos que necesito, ya veremos como consigo mantener una temperatura constante durante al menos una hora...

El caso es que hace mucho tiempo que me dicen eso de que las resistencias contaminan pero realmente no lo creo, hace poco vi las instalaciones de estrella levante (steinburg para los camaradas pobres) y utilizaban resistencias para este proceso, de hecho, mi primera microcervecería era un cubo de basura con la resistencia de una freidora, y he hecho las mismas recetas a fuego sin notar variaciones de sabor...

El tema de calentar con algun tipo de intercambiador lo vi en su dia, de hecho, esta cerveceria que ando haciendo lleva varios serpentines, pero para justamente lo contrario, enfriar muy rapido para evitar la contaminación del mosto. Pero este sistema tiene un aprovechamiento casi minimo y muchisimas perdidas y gasto energetico, y no esta la cosa como para esturrear, de hecho el serpentin enfriador utiliza agua de una piscina.

Saludos