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:
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
HLT, тут особых пояснений не нужно, я думаю. Тупо медная труба, погнутая при помощи колена и такой-то матери.
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.
Отдельно хочется отметить финские быстроразъемные фитинги - отличная штука, но хз, как они правильно называются.
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.
Набираем воду, засыпаем нужное количество зерна, перемешиваем и даем постоять 10-15 минут.
Это время необходимо для того, чтобы зерна равномерно улеглись на фальшдно и образовали нечто вроде фильтра.
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.
Собственно, когда кран открыт на нужный угол, закладываем сенсоры в обе кастрюли и идем сидеть за компом, наблюдая простенький веб-интерфейс:
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.
