יום שבת, 23 במאי 2009

בניית מחליף חום לצינון בירה

קיימות כמה אפשרויות לצינון הבירה לאחר הבישול אבל חשוב להבין קודם כל את השלב הזה בתהליך הכנת הבירה: הבישול הסתיים, האש כובתה ועכשיו יש לנו בירה מוכנה בטמפרטורה של 90 - 95 מעלות. בטמפרטורות אלה היא "בטוחה" - משמע, לא יכולה להזדהם.

השלב הבא הוא להתחיל את התסיסה המתבצעת על ידי הוספת השמרים. לשלב ההתססה אנחנו צריכים בירה מצוננת לטמפרטורת החדר (25 מעלות או פחות, בהתאם לסוג השמרים) - טווח טמפרטורות שיכול לחשוף את הבירה לזיהום ולכן אנחנו מבצעים את התסיסה במיכל אטום. ועכשיו נחזור לעניין הצינון - בהתאם לנ"ל צריך לבצע את הקירור מהר ככל האפשר ובמידת האפשר - במערכת סגורה עם כמה שפחות חשיפה לאויר.

האפשרויות לצינון הבירה בבישול ביתי הן: (1) הוספה של קרח לבירה, במקרה שבישלנו נפח חלקי; (2) טבילה של סיר הבישול כמו שהוא במיכל עם מי קרח; (3) צינון באמצעות מחליף חום בתוך סיר הבישול; (4) צינון באמצעות מחליף חום זרימה נגדית בדרך למיכל התסיסה.
מכיוון שאני החלטתי לבשל נפח בישול מלא, את הבישול הראשון ציננתי במיכל מי קרח. 5 חבילות קרח מתחנת הדלק הקרובה ודלי גדול איפשרו את המהלך הלוגיסטי המסורבל. תוך כ-40 דקות הצלחנו להוריד בירה מ-90 מעלות ל-30 מעלות. לאחר סיום הצינון הבירה נמזגה למיכל התסיסה. זו דרך אפשרית אבל היא נראתה לי לא נכונה ומסורבלת מאוד. היה ברור לי שצריך למצוא פתרון אחר.

מחליף חום הוא מכשיר המאפשר העברת חום מהבירה למי ברז הזורמים בסמיכות לבירה, כך שהמים מתחממים והבירה מתקררת במקביל. מחליפי חום לבירה ביתית מתחלקים לשני סוגים עיקריים:

מחליף חום טבילה - נכנס לתוך סיר הבישול לקראת סוף הבישול ולאחר כיבוי האש מוזרמים דרכו מי ברז (או מים שעברו דרך אמבטיית קרח לקירור מקדים)

מחליף חום זרימה נגדית - קיימות שתי קבוצות של מחליפי חום הפועלים בעיקרון של זרימה נגדית. האחד מבוסס על פלטות נחושת ארוזות במארז קומפקטי, אך קשה יותר לניקוי והשני הוא למעשה סליל צינור נחושת - קצת גדול יותר ומסורבל אך פשוט לניקוי ותחזוקה.

מחליף חום זרימה נגדית (פלטות) - הבירה זורמת בין פלטות נחושת כשמצידן השני של הפלטות מוזרמים מי ברז בכיוון הנגדי. ההזרמה בכיוונים מנוגדים מאפשרת מיצוי יעיל של החום המועבר וקירור מקסימלי. שליטה על מהירות הזרימה של הבירה ושל המים מאפשר שליטה על טמפרטורת הקירור - עד כדי הגעה לטמפרטורת כניסת מי הברז

מחליף חום זרימה נגדית (צינורות) - העיקרון דומה למחליף החום הקודם, אלא שהבירה זורמת בצינור פנימי והמים זורמים בצינור חיצוני מסביבה. גם כאן - כיווני הזרימה של הבירה ושל המיים מנוגדים למיקסום האפקטיביות של הקירור.
מחליפי חום הם דבר יקר, אבל העיקרון הוא פשוט. הפתרון המתבקש הוא לתכנן ולבנות לבד. מחקר קצת באינטרנט וביקור אצל יוחאי (בירה בשור) בקיבוץ אורים רק חיזק את המוטיבציה לבנות מכשיר בעצמי (יוחאי משתמש במצנן זרימה נגדית צינורות שהוא בנה) שעושה את העבודה היטב.

הפרוייקט ההנדסי - הרבה יותר פשוט ממה שזה נראה...
התוכנית היא די פשוטה: צינור נחושת 10 מ"מ באורך 8 - 10 מטר עובר דרך צינור PVC שקוף (סתם שיהיה יפה) בקוטר 20 מ"מ ובאורך דומה. הנקודה היחידה המחייבת פתרון הנדסי היא הקצוות. מצאתי את התכנון הזה, לפיו עשיתי:
כל שנשאר זה לעשות רשימת מכולת, לקפוץ לחנות אינסטלציה ולהצטייד בחומרים (אני נוהג להסביר לזבנים שאני בונה משהו לקירור בירה שאני מבשל בבית והם נרתמים בהתלהבות גם לסייע בתכנון ולתת טיפים ומתחננים שאני אזרוק איזה בקבוק כשיהיה) ואח"כ 20 דקות עבודה - והמכשיר גמור. כדי לבצע ניסוי כלים על מים לפני שמעבירים בירה פעם ראשונה. אצלי זה עבד מעולה וקירר בקלות בירה מ-95 מעלות ל-25!!!

5 תגובות:

אנונימי אמר/ה...

שלום דגן לא הבנתי איך הבירה נכנסת לסליל נחושת ואיך היא יוצאת ולאן? תודה

Dagan אמר/ה...

שלח/י לי מייל (dagan@mivshelet.com) ואנסה להסביר ביתר פירוט.

אנונימי אמר/ה...

דגן שלום, אני מנסה לבנות מחליף חום על פי המודל שלך, ולא כל כך הבנתי מה גורם לבירה לנוע בצינור. את הפתח של המים אני מחבר לצינור כלשהו והלחץ יזיז אותם בצינור אולם את הבירה אשר בשלב זה נמצאת בסיר חם אין לי מושג איך להעביר
לתשובתך אודה

Dagan אמר/ה...

אנונימי שלום,

גרביטציה היא הסוד!!!
תראה למשל בפוסט הזה:
http://myhomebrewedbeer.blogspot.co.il/2009/07/10.html
הסיר צריך להיות מעל מחליף החום ומחליף החום צריך להיות מעל מיכל התסיסה. אני השתמשלי בסולם קטן אבל כל מבנה אחר גם יהיה בסדר.

ממליץ לך על "חובבי ציון" (חפש בגוגל) שם תוכל להעלות כל נושא ושאלה ועשרות רבות של מבשלים ישמחו לעזור לך.

בהצלחה.
דגן

Unknown אמר/ה...

שלום דגן

אני חדש בבישול OG וברצוני לבנות מחליף חום זרימה נגדית כמתואר בפוסט שלך.

מספר שאלות:

1. אני מבין שהתירוש החם זורם לצינור נחושת בגרביטציה.
האם הוא כבר יוצא מהמעביר חום בטמפ' הרצויה (בסביבות 20 מעלות)?
או שצריך להעביר כמה פעמים?

2. אני מניח שאתה מחבר צינור PVC לתעשיית מזון בין ברז הסיר לצינור נחושת של המחליף?

3. האם הצינור PVC של המחליף עצמו אמור להיות עמיד לטמפ' גבוהה או שבגלל זרימת המים מספיק אחד פשוט?

4. כמה זמן לוקח בערך לקרר 20 ליטר תירוש רותח?

5. איך אתה דואג שהתירוש שיוצא מקורר מהמחליף לא יזדהם?

סליחה על הפניה כל כך הרבה זמן אחרי שכתבת את הפוסט.

תודה

ארז