Chauffage ⇒ HERMS : plusieurs questions

[Penn-Maen]

Bonjour,

Depuis quelque temps, je m'intéresse au principe du HERMS. Peut-être un jour en construirais-je un (avec une glacière et des résistances élec) !

Cependant, j'ai quelques questions pour lesquelles je n'ai pas encore trouvé de réponse.

- La sonde de régulation du PID doit-elle mesurer la température du moût en recirculation (en sortie de serpentin par exemple) ou la température de l'eau du HERMS ? (en gros, est-ce qu'on régule sur la température du mout ou sur celle de la cuve, sachant que le mout circule en permanence et qu'il doit y avoir entre 8 et 15°C de différence entre les deux, selon l'échangeur et le débit)
- la douchette : elles doit être immergée dans la maische, pour éviter l'oxydation ? A quelle "profondeur" ? (certains se contentent d'un banal tube de silicone qui "flotte" sur la maische, et d'autres d'une douchette type "rinçage")
- La douchette (bis) : quelle est la forme la plus adaptée ?
- Faut-il, ou peut-on, associer un mélangeur ? J'ai l'impression que non, mais dans ce cas, quid des chemins préférentiels ?
- Est-ce que le rendement global augmente ou diminue, comparativement à une simple cuve isolée qu'on "touille" de temps en temps ?
- Je n'ai pas trouvé de ratio optimum entre le volume d'eau du herms et le volume du brassin. Je vois des trucs qui vont de la bouilloire de ~2 litres à des cuves de 50 litres... Sachant qui si j'en construit un, il est très probable que le volume du herms corresponde à minima à mon volume de rinçage : pas de pertes d'eau ni d'énergie (oui, je recherche l'exergie la plus haute possible, déformation pro).

D'ailleurs, si quelqu'un avait un tuto avec les formules pour bien dimensionner un HERMS (et oui, j'ai déjà navigué sur le site de Emile)

Merci

PM

[NicoJ]

Bonjour,
- La sonde de régulation du PID doit-elle mesurer la température du moût en recirculation (en sortie de serpentin par exemple) ou la température de l'eau du HERMS ? (en gros, est-ce qu'on régule sur la température du mout ou sur celle de la cuve, sachant que le mout circule en permanence et qu'il doit y avoir entre 8 et 15°C de différence entre les deux, selon l'échangeur et le débit)

J'aurais tendance à baser la régulation sur la température du moût en sortie. Par analogie, c'est ce qui est fait dans le cas de la régulation du chauffage domestique (chez moi en tout cas) : le régulateur mesure la température de la pièce et régule en fonction la température de l'eau de la chaudière.

[Jads]

Je sais pas mais moi je ferais une regulation sur l'eau du HERMS pour qu'elle soit à 80C, et une régulation de la pompe pour avoir le bon palier dans la cuve d'empatage (si trop froid: marche, sinon arret)...
Il me semble que le bete tuyau qui flotte et en fait parmi les meilleures solutions, avec la poussée par le fond (qui mélange bien à la brau).
Le rendement doit etre meilleur je crois.
Le volume d'eau n'est pas bien important je pense (l'eau de rincage me semble bien), le débit de la pompe, la puissance de chauffe et la taille de l'échangeur beaucoup plus.

Pour ma part, je pense qu'au fond il est mieux de faire circuler de l'eau bouillante dans le mout que le mout dans de l'eau chaude...

[jean-jean]

Salut,
Grande question que tu poses la.

D'après mes cours d'asservissements (aussi appelé automatisme) où l'on te fait calculer à la mano la fameuse équation Proportionnel Intégrale et Dérivée, il serait plus juste de mettre la sonde en sortie de processus, c'est à dire à la sortie de la cuve de brassage et l'entrée du serpentin de l'HERMS. Ceci pour 2 raisons:
1- La température que tu veux pour ton palier (appelée consigne), c'est c'elle de ton eau de brassage avec la mouture. Ce qui est important c'est que la mouture soit à la bonne température. Et elle ne le sera réellement que lorsque l'eau en sortie de la cuve de brassage sortira à la température de consigne.
2- Le calculateur doit donc chauffer l'eau de brassage plus haut que le palier recherché, afin que lorsque cette dernière se mélangera au grain, les températures s’équilibreront.

Cependant, nous sommes ici avec un système ayant de très grandes constantes de temps! Entre le moment ou le calculateur va envoyer son ordre de chauffe et le résultat en sortie de cuve de brassage, il se passe beaucoup de temps. Temps que le calculateur aura utilisé pour chauffer et donc il risque de s'en suivre un dépassement de la consigne, notamment par le fait que l'eau tampon du HERMES rajoute une sacré constante. On dit que le calculateur "décroche".

Du coup la solution ultime serait de caractériser correctement le système et d'entrer manuellement les valeurs dans le PID. Mais la mes cours sont bien loin pour parvenir à cela et j'ai peur qu'a chaque brassin l'on se retrouve dans une configuration différente de la précédente...
Du coup je n'ai pas de solution
(je suis moi aussi en train de faire une pico de ce type de je déplace la sonde pour trouver le meilleur endroit: celui ou le palier recherché est atteint le plus rapidement...)

[estelle]

Pour ma part j'ai de l'expérience sur une RIMS mais comme l'on n'a pas la pas de possibilité d'intentifier la machine difficile de calculer une régul.
Pour trouver la bonne dynamique, je pense qu'il faille deux régulateurs
Un dans le bain régler à au moins 10°C supérieur à la consigne et l'autre dans le mout pour stopper la pompe lorsqu la consigne de temp du mout est atteinte
Apres par tatonnement tu peux régler le delta t° par rapport au temps de montée en température du mout (~1°C/mn)

[Denis]

Pour ma part, et j'ai déjà eu l'occasion de l'évoquer, j'ai fait le choix inverse: le chauffage indirect
Je plonge un serpentin dans la cuve matière et y fait circuler de l'eau bouillante via une pompe de vidange de MAL de récupération
Les avantages que j'y vois sont:
le moût reste dans la cuve matière
le nettoyage est plus simple, rincer l'extérieur du serpentin et c'est tout
on peut mettre un mélangeur dans la cuve matière
la température se prend dans la cuve matière
pas de souci de caramélisation ( mais c'est vrai aussi pour le Herms)
ça fonctionne très bien (montée de 1°C/mn sans problème)

http://vimeo.com/59891241

Déjà une cinquantaine de brassins réalisés avec cette installation

[adementhiere]

Je travaille en HERMS cf mon topic (viewtopic.php?f=17&t=16148&p=226182)

- sonde a la sortuie du serpentin mais j'ajoute aux palier le temps pour que tout le mout fasse un cycle complet (pour moi 16mn) avec le debit de ma pompe reglé a 4l/mn

- Pour cuve tampon de 70l herms de 10l mais on peut faire moins. moins c"'est plus le herms sera reactif. Mais on est limité par la taille de son serpentin. Si tu arrives a plier qqch de tres etroit et rentrer dans 5l une resistance + 10 m de serpentin bravo !

- Mon efficacité est de l'odre de 70 a 80% selon que je m'applique ou pas a bien rincer..... donc je ne peux pas dire.. mais la biere est super limpide ! et on gagne en tranquilité car pas besoin de stresser pour reguler les robinets de gaz et depasser le palier.

[estelle]

J'oubliais
Si la pompe est assez puissante tu peux faire une entrée tangentielle et ainsi tu n'as pas besoin de brassage

[Penn-Maen]

bon, sur le coup, il y a tout les sons de cloches.

Alors commençons pas poser les contraintes :

• il s'agit d'un HERMS
• La précision souhaitée est en générale de l'ordre du demi-degré
• La pompe est en fonctionnement continu (beaucoup plus simple de réguler sur un ON/OFF de résistance que sur la résistance + la pompe, amha, surtout qu'on souhaite utilise l'eau du herms pour le rinçage, donc ne pas dépasser les 78/80°C fatidique). En plus, si la pompe est en fonctionnement périodique (à supposer qu'elle supporte les marches-arrêts répétitifs), on a l'inertie de la maische qui s'ajoute à l'inertie du Herms, non ?
• Le débit de mout dans l'HERMS est supposé invariable (une fois le régime établi)
• L'HERMS présente effectivement une inertie importante, ce qui ne devrait pas être un gros problème pour un PID, si ? (je n 'ai jamais accroché à mes cours de régul, avec toutes ces transformées... Et puis c'était systématiquement le vendredi matin )

Avec ses contraintes, est-ce que c'est mieux pour les questions que je pose ?

La solution de Denis est effectivement une bonne approche, tant du coté simplicité que nettoyage, mais elle me pose 2 problèmes :

• faut pouvoir mettre le serpentin dans la cuve (pas possible pour moi car j'ai plusieurs doigts de gant dans celle-ci (à différentes hauteurs pour différents volumes d'empâtage) - Ou le mettre à l'extérieur, dans le cas d'une cuve métallique isolée (piste à creuser)
• cela nécessite un mélangeur, sinon je suppose que la température n'est pas homogène dans la maische

[Penn-Maen]

- Pour cuve tampon de 70l herms de 10l mais on peut faire moins. moins c"'est plus le herms sera reactif. Mais on est limité par la taille de son serpentin. Si tu arrives a plier qqch de tres etroit et rentrer dans 5l une resistance + 10 m de serpentin bravo !

Oui, ça doit être possible. Le hic, c'est qu'il reste peu de place pour l'eau

- Mon efficacité est de l'odre de 70 a 80% selon que je m'applique ou pas a bien rincer..... donc je ne peux pas dire.. mais la biere est super limpide ! et on gagne en tranquilité car pas besoin de stresser pour reguler les robinets de gaz et depasser le palier.

Tu rinces en sparge ? Et oui, c'est la tranquillité et la stabilité de température que je recherche (en gros, j'veux devenir fainéant )

@estelle : mais dans ce cas, tu as formation d'un cône central qui est peu mélangé non ? et tu n'as pas trop de farine qui passe dans le herms / rims ?