Elektrické vytápění je účinný, ovladatelný a bezpečný způsob ohřevu, který se široce používá v zařízeních na vaření piva s elektrickým ohřevem. Tato příručka poskytuje komplexní přehled různých elektrických topných systémů používaných při vaření piva.
Úvod do elektrického vytápění pro vaření piva
Elektrické vytápění nabízí pro výrobu piva několik výhod:
- Přesná regulace teploty pro rmutování, vaření atd.
- Čistý ohřev bez výparů nebo vedlejších produktů spalování
- Rovnoměrné a konzistentní rozložení tepla
- Kompaktní topná tělesa s rychlou odezvou
- Bezpečný pro styk s potravinami a bezrizikový provoz
- Energeticky úsporné a nižší provozní náklady
- Integrace automatizace a řízení procesů
elektrický ohřev zařízení na vaření piva metody pro zařízení na vaření piva:
- Elektrické parní kotle
- Elektrické bojlery na teplou vodu
- Rychlovarné konvice
- Elektrické varné nádoby
- Elektrické topné pláště
- Elektrická topná tělesa
- Elektrické ohřívače nádrží/fermentorů
Aplikace v pivovarnictví
Elektrické topné systémy se používají v:
- Rmutovací nádoby
- Lauter tuns
- Varné konvice
- Vířivky
- Nádrže na horký alkohol
- Množení kvasinek
- Fermentační nádrže
- Světlé pivní tanky
- CIP systémy
- Myčky lahví/soudů
- Ohřev potrubí
Elektrické parní kotle
Elektrické parní kotle používají elektrody nebo topné články k výrobě páry pro vaření:
Funkce:
- Rychlé vaření v páře s rychlým spuštěním
- Kompaktní jednotky namontované na lyžích
- Plně automatický provoz
- Přesná regulace tlaku a teploty
- Odvápňovací a odkalovací schopnosti
- Vyšší energetická účinnost
výhody:
- Poskytuje velmi suchou, vysoce kvalitní páru
- Žádné zbytky po spalování nebo látky znečišťující ovzduší
- Nízká údržba bez čištění hořáku
- Bezpečný a čistý provoz
- Dlouhá životnost elektrod
- Nižší provozní náklady
Pro velké pivovary jsou k dispozici elektrické parní kotle s parní kapacitou až 50 000 lb/h.
Elektrické bojlery na teplou vodu
Elektrické teplovodní kotle ohřívají vodu na rmutování, čištění atd.:
Funkce:
- Kompaktní design pro omezené prostory
- Rychlý náběh a odezva
- Přesná digitální regulace teploty
- Odolná konstrukce z nerezové oceli
- Automatický přívod vody a bezpečnostní systémy
- Integrované ovládací prvky a protokolování dat
Výhody:
- Poskytuje stabilní dodávku teplé vody na vyžádání
- Důsledná regulace teploty
- Rovnoměrné vytápění a žádná studená místa
- Odvápňovací a odkalovací schopnosti
- Nižší údržba bez spalování
- Bezpečný, čistý a efektivní provoz
Elektrické horkovodní kotle do výkonu 500 kW jsou vhodné pro většinu komerčních pivovarnických potřeb.
Elektrické varné konvice
Rychlovarné konvice vybavené topnými tělesy se používají pro vaření mladiny:
Funkce:
- Topná tělesa zapouzdřená v nerezových komorách
- Výkon od 50 kW do 500 kW
- K dispozici jsou také parní/vodní topné pláště
- Odolná vnitřní nádoba z nerezové oceli
- Izolovaná nádoba pro minimalizaci tepelných ztrát
- Automatická regulace teploty
Výhody:
- Rychlý ohřev a vaření mladiny
- Přesná regulace teploty
- Energeticky úsporné a nižší náklady na energii
- Snížená doba varu
- Konzistentní, vysoce kvalitní mladina
- Nižší údržba bez hořáků
- Bezpečnější provoz bez horkých plamenů
Rychlovarné konvice jsou k dispozici od 100 galonů do 600 barelů.
Elektrické topné pláště
Elektrické topné pláště obalují nádrže a nádoby:
Funkce:
- Bundy pro tanky na míru
- Flexibilní topné prvky se přizpůsobí tvaru
- Izolované obaly pro energetickou účinnost
- Vyrobeno z potravinářských materiálů
- Může udržet CIP a sterilizaci
- Integrovaná regulace teploty
Výhody:
- Zajišťuje rovnoměrný ohřev nádoby
- Lepší regulace teploty než hořáky
- Bezpečnější provoz bez živé páry
- Menší půdorys systému bez kotlů
- Snadná integrace do stávajících nádrží
- Nižší údržba než parní pláště
Topné pláště se běžně používají pro fermentory, množení kvasinek, světlé pivní tanky atd.
Elektrické ponorné ohřívače
Ponorné ohřívače zajišťují ohřev v nádrži:
Funkce:
- Kompaktní nerezová konstrukce
- Prvek pláště přímo ponořený do kapaliny
- Výkon od 3 kW do 200 kW
- Přizpůsobený topný výkon a délka
- Integrované ovládací a bezpečnostní systémy
výhody:
- Rychlejší ohřev přímo v kapalině
- Kompaktní, škálovatelné, levné
- Možnost zónového vytápění v nádobách
- Jednodušší instalace než venkovní vytápění
- Žádné znečištění jako přímé vstřikování páry
- Energeticky úsporné a nenáročné na údržbu
Ponorné ohřívače se používají pro nádrže na horký likér, filtraci rmutu, CIP, fermentaci atd.
Elektrické ohřívače nádrží a nádob
Elektrické ohřívače jsou navrženy pro konkrétní nádoby:
Funkce:
- Zakázkově navržený pro plavidla
- Přírubové nebo upnuté elektrické ohřívače
- Izolované ohřívače nebo spodní ohřívače
- Integrované ovládací a bezpečnostní systémy
- Výkon od 5 kW do 500 kW
Výhody:
- Optimalizované řešení vytápění pro nádoby
- Kompaktní a rychlejší ohřev
- Účinnější než externí vytápění
- Nižší údržba než u parních hadů
- Bezpečnější provoz bez horkých trubek
- Přesná regulace teploty
Používá se pro rmutovací kany, nádrže na horkou louhu, nádrže na množení kvasinek, fermentory atd.
Technické specifikace
Níže jsou uvedeny typické specifikace elektrických topných systémů:
| Typ | Kapacita | Napětí | Power | Materiál | Řízení |
|---|---|---|---|---|---|
| Elektrický parní kotel | 10 000 liber/hod | 480V 3f | 1000 kW | Nerezová ocel | PLC + HMI |
| Elektrický bojler na teplou vodu | 100 kW | 380V 3f | 150 kW | Uhlíková ocel | Digitální PID |
| Rychlovarná konvice | 600 galonů | 480V 3f | 600 kW | Nerezová ocel | PLC |
| Vyhřívací plášť | 10bbl fermentor | 480V 3f | 20 kW | Nerezová ocel, silikon | PID, senzory |
| Ponorný ohřívač | 10 kW | 380V 3f | 12 kW | Nerezová ocel | Termostat |
| Ohřívač nádrže | 10 000 litrů HLT | 480V 3f | 150 kW | Nerezová ocel | PLC, dotyková obrazovka |
Dodavatelé a ceny
Někteří přední dodavatelé elektrických topných zařízení a ukázkové ceny:
| Společnost | Umístění | Cenové rozpětí |
|---|---|---|
| Columbia Boiler Co | USA | $8 000 – $150 000 |
| Indeeco | USA | $5 000 – $100 000 |
| Chromalox | UK | $10 000 – $200 000 |
| Obřadní kotle | Indie | $3 000 – $50 000 |
| Inovativní vytápění | Kanada | $6 000 – $120 000 |
- Malé ponorné ohřívače začínají od $3 000
- Velké parní kotle do $150 000
- Vlastní tanky a plavidla $50 000 až $250 000
Cena závisí na kapacitě, konstrukčním materiálu, ovládacích prvcích, přizpůsobení atd.
Instalace a uvedení do provozu
Je třeba dodržovat pokyny pro správnou instalaci:
- Opatrné zvedání a umístění zařízení
- Montáž kotlů a nádob na pevný základ
- Kontrola vyrovnání a vůlí
- Utahování přírub a fitinků
- Připojení přístrojové a řídicí techniky
- Odvzdušňování a hydrotestování
- Izolační a prošívané bundy
- Programování řídicích parametrů
- Zkušební provoz a optimalizace
Dodavatelé poskytují dokumentaci pro instalaci a spuštění. Certifikovaní technici uvádějí do provozu elektrické topné systémy.
Provoz a údržba
Návod k obsluze a údržbě:
Úkon:
- Spouštění a vypínání se zahříváním
- Nastavení hodnot teploty
- Sledování výkonu, proudu, napětí
- Kontrola tlaku nebo průtoku páry
- Ověření činnosti regulačních ventilů
- Testování bezpečnostních vypínačů a alarmů
- Kontrola zařízení na případné netěsnosti, poškození
Údržba:
- Denní kontroly a čištění
- Odvápnění a odkalování
- Výměna poškozené izolace
- Kontrola svorek, spínačů
- Ověření spojů a armatur
- Testování pojistných ventilů
- Pravidelné mazání
- Kontrola topných těles
Výběr správného elektrického topného systému
Faktory pro výběr ideálního řešení elektrického vytápění:
1. Aplikace
- Typ kroku procesu vaření piva
- Objemy výroby a velikosti šarží
- Požadavky na teplotu a tlak
- Potřeby čištění na místě
- Stávající inženýrské sítě a infrastruktura
2. Kapacita
- Výkon a tepelná zátěž
- Specifikace teploty
- Objem, který má být zpracován
- Propustnost a rychlost výroby
3. Konstrukce
- Kompaktní nebo modulární konfigurace
- Materiálová třída pro styk s potravinami
- Rozložení, velikost a vůle
- Přístup pro údržbu a čištění
4. Ovládací prvky
- Potřebná úroveň automatizace
- Sledování a získávání dat
- Integrace s centrálním systémem
- Bezpečnostní blokování a redundance
5. Dodavatel
- Zkušenosti a odbornost v oboru
- Zakázkové inženýrské schopnosti
- Místní přítomnost a podpůrná infrastruktura
- Dodržování předpisů
- Instalační a školicí služby
Pochopení požadavků na vaření piva a porovnání možností dodavatele na základě těchto kritérií zajišťuje výběr optimálního elektrického topného systému s maximální návratností investice.
Výhody a nevýhody elektrického vytápění
Výhody
- Přesná regulace teploty
- Rychlé doby odezvy a náběh
- Energeticky úsporné a nižší provozní náklady
- Snižte dobu a dobu varu
- Zlepšit kvalitu mladiny a piva
- Kompaktní, škálovatelné systémy
- Nižší nároky na údržbu
- Čistý provoz s minimálními emisemi
Nevýhody
- Vysoké počáteční investiční náklady
- Může vyžadovat novou elektrickou infrastrukturu
- Omezené kapacity pro velmi velké pivovary
- Ovládací prvky a senzory zvyšují složitost
- Pro použití vyžadujte kvalifikovaný personál
- Je nutná další integrace automatizace
- Vyžaduje výběr specializovaného prodejce
Běžné problémy a řešení
Některé problémy a nápravná opatření:
| Problém | Možné příčiny | Řešení |
|---|---|---|
| Přehřívání | Selhání snímače | Zkontrolujte a vyměňte snímače |
| Uvolněné spoje | Zkontrolujte svorky a utáhněte je | |
| Vklady vodního kamene | Odstraňte vodní kámen topných těles | |
| Kolísání teplot | Poškozená izolace | Opravte nebo vyměňte izolaci |
| Problémy s řídicí smyčkou | Vylaďte parametry PID, zkontrolujte zapojení | |
| Variace zatížení kotle | Vyrovnat potřebu páry | |
| Vypínání jističů | Přetížení | Zajistěte správně dimenzované jističe |
| Zkrat | Zkontrolujte elektroinstalaci a izolaci | |
| Poškozená topná tělesa | Vyměňte poškozené prvky |
Nejčastější dotazy
Otázka: Jaká topná kapacita je potřeba pro 20bbl spařovací systém?
Odpověď: Přibližně 400 kW parní kotel nebo 650 kW elektrický teplovodní kotel.
Otázka: Jakou teplotu mohou rychlovarné konvice dosáhnout?
A: Až 140 °C na základě jmenovitého výkonu, s přesným ovládáním.
Otázka: Jak se určuje hustota wattů pro topné pláště?
Odpověď: Na základě izolace nádoby, tepelných ztrát, požadavků na teplotu a velikosti šarže. Typicky 10-30 W/in2.
Otázka: Může elektrické vytápění nahradit parní vytápění?
Odpověď: Ano, elektrické systémy poskytují lepší kontrolu a nižší emise. Ale vyšší počáteční náklady.
Otázka: Jaké materiály se používají pro elektrické vytápění?
A: Nerezová ocel pro styk s potravinami. Ocelová nádoba se silikonovým pláštěm je také běžná.
Otázka: Je elektrické vytápění bezpečné pro výrobu piva?
Odpověď: Ano, elektrické systémy poskytují čistý provoz bez kontaminace, pokud jsou správně navrženy.
Otázka: Jak je maximalizována energetická účinnost?
A: Optimalizovaná izolace, topné zóny, pokročilé regulátory, hybridní kombinace elektřiny a páry.
Otázka: Jaká údržba je nutná?
A: Odvápnění, čištění, kalibrace senzoru, kontrola topného článku, kontrola vodičů a svorek.
Závěr
Elektrické topné systémy poskytují čistá, efektivní a ovladatelná řešení pro komerční výrobu piva. Díky komplexním procesním odborným znalostem a vyspělým návrhům specifickým pro vaření mohou prodejci poskytnout přizpůsobené konfigurace elektrického ohřevu integrované do procesu vaření piva. Výběrem optimálního systému na základě požadovaných specifikací a rozpočtu mohou sládci těžit ze zvýšené kvality, nižších provozních nákladů, bezpečnějšího provozu, snížených emisí a přesné kontroly topných profilů, což je kritický faktor pro konzistentní výrobu skvěle chutnajících piv. Vzhledem k široké škále dostupných elektrických topných systémů a jejich výhodám se mnoho pivovarů rozhoduje pro elektrické vytápění.
Vědět více Pivovarské zařízení