Automatyczny kocioł zacierno-warzelny

Collapse
X
 
  • Filtruj
  • Czas
  • Pokaż
Clear All
new posts
  • mat_bro
    Szeregowy Piwny Łykacz
    • 2017.02
    • 17

    Automatyczny kocioł zacierno-warzelny

    Nadszedł czas, żeby pochwalić się owocem prawie rocznej pracy nad naszym (moim i kolegi) "automatycznym" kotłem zacierno-warzelnym. Na tę chwilę zrobiliśmy 3 sztuki (dwie 25 i jedną 35l). Teoretycznie można by powiedzieć - kolejny klon braumeistera. I w sumie jeśli chodzi o zasadę działania (pompa od spodu) to tak jest - pozostaje pytanie czy jedno rozwiązanie pompowania wody od spodu czyni z innych, podobnych rozwiązań klony.
    Stworzony przez nas kocioł jest automatyczny, sterowanie odbywa się poprzez osobne urządzenie podłączane do samego kotła poprzez wielopinowy przewód przemysłowy (dla ułatwienia, jest on odkręcany - można obydwie części przenieść niezależnie, i w ciągu kilkunastu sekund podłączyć na miejscu).
    Co do samego sterowania - jest ono znacznie bardziej zaawansowane niż w breumeisterze. Odbywa się poprzez dotykowy ekran, na którym możemy ustawić CAŁY proces warzenia od samego początku do końca (przerwy, temperatury, dodawanie kolejnych słodów, chmieli). Po wystartowaniu programu i wlaniu wody jedyne przerwy, w których musimy podejść to dodawania uprzednio zaprogramowanych dosypań słodów/chmieli oraz przy wysładzaniu (urządzenie wyświetla wówczas odpowiedni monit i czeka na potwierdzenie wykonania np. wysładzania).

    Oczywiście możemy też korzystać z kotła w trybie manualnym, możemy też zmieniać zaprogramowane temperatury "w locie". Urządzenie posiada złącze USB do wgrywania aktualizacji. Ponadto przycisk wyłącznika, reset, awaryjne wyłączenie pompy (z doświadczenia - lepiej mieć takie awaryjne przełączniki fizyczne i nie polegać wyłącznie na ekranie dotykowym).

    Pompa to Bosch o mocy 13W. Całe oprogramowanie oparte jest na Arduino UNO (w ciągu tygodnia, dwóch zmieniamy na Arduino Mega gdyż program okazał się być bardziej zaawansowany niż myśleliśmy). Cyfrowy odczyt temperatury poprzez czujnik na spodzie zbiornika. Załączanie grzałek i pompy cyfrowe poprzez przekaźniki (widoczne na w obudowie pod zbiornikiem). Podstawa pod pompę, obudowa przekaźników, obudowa samego urządzenia zaprojektowane w programie do grafiki 3D i wykonane na drukarce 3D z PLA/ABS-u (wykonanie z metalu takich skomplikowanych kształtów kosztowałoby majątek a nie ma takiej potrzeby). Kranik do zdjęć nie wkręcony ale pokazuje. Mocowania prętów, odpowiednie śruby, kształtki wykonane w firmie kolegi na tokarce i frezarce.

    Sam kocioł ma moc 200+2600W (dwie równoległe grzałki elektryczne). Zbiornik zewnętrzny wykorzystujemy gotowy z innego urządzenia (z małymi zmianami zrobionymi na życzenie). Zbiornik wewnętrzny, płyty perforowane wykonywane w firmie zewnętrznej wg naszego projektu.

    Problemy napotkane po drodze
    Mogłoby się wydawać, że takie urządzenie się robi i działa, niestety...
    Zmorą były podzespoły, który nie spełniały tego co producent napisał. Przykładowo - 3 wcześniejsze modele pomp okazały się być do kitu (problemy ze szczelnością, hałas >80st. C, w ogóle wyłączały się w wysokiej temp. a miały pracować do 100stC...). Czujniki temperatury padające jak muchy. 10 wersji obudowy bo ciągle było coś nie tak. Kilka mocowań pompy, na sztywne połączenia miedziane, na węże, które znowu nie zachowywały się tak jak producent napisał. Wreszcie elektronika, z która również nie było tak wesoło - zakłócenia na przekaźnikach, padające ekrany dotykowe marnej jakości, które zawieszały urządzenie, sam kod, który było trzeba dopracować.
    Łącznie do tej pory spędziliśmy nad tym projektem prawie 9 mc-y (popołudnia, wieczory).

    Co zostało do zrobienia:
    W chwili obecnej urządzenie zostało przetestowane ok 20-25 razy i wszystko działa poprawnie.
    Ja skupiam się na wizualnym ogarnięciu wszystkich kabli, mocowań, żeby to sensownie wyglądało i żeby być pewnym, że nic się nie będzie rozłączać. Połączenie całej hydrauliki bez grama silikonu (na samych uszczelkach, o-ringach) - tak, żeby w razie czego, można poszczególne elementy łatwo i przyjemnie wymienić.
    Dodatkowo ze strony wizualnej - obudowa urządzenia od spodu i góry będzie miała płytę plexi (raz, że doda uroku, dwa, że zapewni szczelność samemu urządzeniu).
    Kolega pracuje dalej nad kodem. Planujemy dodanie możliwości zapisu swoich warek na karcie SD (i odtworzenia ich w przyszłości bez potrzeby wpisywania). Dodatkowo w planie jest podłączenie bluetooth bądź wi-fi (sterowanie z telefonu czy komputera). Na ten moment tą opcję odpuszczamy bo nie ma potrzeby robienia wszystkiego na raz.
    Ponadto jest jeszcze sporo pierdół, których nie chce mi się już tutaj wymieniań, a które zajmą pewnie kolejne 2-3 mc-e.

    Wrażenia z warzenia:
    Pierwsze kilka warek - masakra! Niestety liczyliśmy się z tym, że prototyp będzie trzeba poprawiać i tak też było. Przecieki, zwisy programu i dużo, dużo więcej. Ostatnie testy pokazały, że jesteśmy na dobrej drodze, żeby cały proces był czystą przyjemnością. Generalnie robiąc warkę w garze na kuchence, schodziło nam 7 godzin (od włączenia podgrzewania wody, do sprzątnięcia po przelaniu na fermentację). W nowym kotle zeszliśmy do 4:30, może uda się zrobić z tego 4 godziny. Podgrzewanie jest znacznie szybsze, po wstukaniu przepisu nie zastanawiamy się 10 razy czy już coś zrobiliśmy czy jeszcze nie. Sprzątnie sprowadza się do poświęcenia 5 minut na wymycie kotła (przepłukanie wraz z pompą).


    Skąd taki pomysł?
    Generalnie kilka czynników:
    - wygoda (nie trzeba stać, mieszać, odliczać czasu itd)
    - czas: 7 godzin to praktycznie cały dzień i nic więcej już nie zrobimy. Żona krzyczy, pies chce iść na spacer.. 4 godzinki to pół dnia, startując w sobotę o 10 rano o 14 kończymy i można jeszcze gdzieś się ruszyć. To chyba największa zaleta takich kotłów.
    - sterowanie: sterowanie w breumeisterze nas zdecydowanie nie urządzało, jest prymitywne (choć oczywiście jakość wykonania na bardzo dobrym poziomie z tego co widać na youtubie)

    I sprawa ostatnia o którą pewnie każdy będzie pytać - pieniądze. Czy wyszło taniej niż breumeister? Zdecydowanie nie :-) Do tej pory wydaliśmy ok 8-9 tysięcy złotych (trochę poszło w błoto na części, które były do kitu). Mamy jednakże 3 urządzenia (nie ukrywam, że nie wszystkie dokończone ale podzespoły są), które służyły do testów, sprawdzania czy wszystko działa jak należy (musieliśmy mieć przynajmniej dwa żebyśmy i ja i kolega mogli pracować niezależnie od siebie nad innymi rzeczami).
    Dwa urządzenie zostały już zamówione przez naszych znajomych, którzy namacalnie widzieli je w pracy. Docelowo 1 sztuka dla znajomych to koszt ok. 3000zł (+- 200-300zł, zależy czy coś się uda jeszcze zbić) wliczając w to już fakt, że coś tam chcemy z tego mieć :-) Patrząc po tym co można kupić na internecie w tej cenie (kotły z zewnętrzną pompą, bez żadnego sterowania albo maksymalnie ze sterowaniem analogowym) majątek to zdecydowanie nie jest. Mniej więcej połowa kosztu to elektronika a połowa cała reszta. Nie oszczędzaliśmy też na jakości bo oszczędzając płaciliśmy dwa razy. Takie rzeczy jak pompa czy podzespoły elektroniczny są markowe. Przykładowo sam kranik z nierdzewki INOX kosztuje stówkę, złączki nierdzewne z wężem kolejną stówkę a złącza przemysłowe z kablem kolejną. Wykonanie zbiornika wewnętrznego od podstaw niestety kosztuje bardzo dużo i szukamy tutaj innego, tańszego rozwiązania z gotowego elementy (rura nierdzewna fi250 i zlecenie wykonania jedynie okrągłych płyt perforowanych). Niestety są rzeczy, których sami nie zrobimy (spawanie nierdzewki, kilka kształtek na frezarce) i to podbija cenę o 200-300zł.
    Kilku znajomych poradziło nam, że skoro tyle czasu, energii i pieniędzy poświęciliśmy na stworzenie tego kotła to może pomysłem byłoby spróbowanie swoich sił z kampanią na jakimś portalu crowdfundingowym - zobaczymy. Dotychczas podobnych urządzeń tam nie było, klony breumeistera są stosunkowo słabe. Widzieliśmy jedynie bajeranckie maszynki o pojemności 10l z mnóstwem bajerów, w których... nawet nie było widać piwa przed zlaniem do butelek. Naszym zdaniem nie o to chodzi w amatorskim warzeniu, żeby maszyna robiła za nas wszystko. Ma jedynie pomóc, oszczędzić czas, sprawić, że warzenie będzie po prostu przyjemniejsze.

    Na pewno o setce rzeczy nie wspomniałem więc możecie śmiało pytać. O kolejnej setce nie wspomniałem celowo bo bez sensu rozpisywać się o każdej pierdółce. Wybaczcie ale kodu programu niestety nie udostępnimy za darmo gdyż był to kawał ciężkiej i mozolnej pracy - mam nadzieję, że zrozumiecie.

    Wstawiam kilka zdjęć poniżej (niestety słaba jakość bo ograniczenie 100kb). Postaram się nagrać jakiś filmik z pracy na dniach, wrzucić lepsze zdjęcia. Ostrzegam, że nie skręcałem wszystkiego do kupy tylko do zdjęć, efekt wizualny będzie ostatnią rzeczą po całej reszcie :-) Obudowy też były poprawiane na szybko (np. obudowa przekaźników jest brzydko potraktowana lutownicą, żeby powiększyć otwory, bez sensu było drukować kolejną z powodu takiej błahostki i tylko dla wyglądu na tym etapie). Piszcie co myślicie! Konstruktywna krytyka mile widziana :-) Ewentualnie co do wyglądu i "rozgardiaszu" we wnętrzu raczej bym się póki co aż tak nie czepiał bo to na pewno będzie wyglądać lepiej za miesiąc, dwa.
    Attached Files
  • mat_bro
    Szeregowy Piwny Łykacz
    • 2017.02
    • 17

    #2
    Foto 2
    Attached Files

    Comment

    • mat_bro
      Szeregowy Piwny Łykacz
      • 2017.02
      • 17

      #3
      Foto 3
      Attached Files

      Comment

      • Hanzo
        Sierżant Pijalniowy Zaprawiacz
        • 2016.02
        • 114

        #4
        Podziwiam za wkład pracy i zdolności potrzebne do wykonania tego urządzenia. Kable łączący panel z kotłem wygląda trochę topornie, nie dało by się wykorzystać jakiegoś USB albo zwykłej sieciówki?

        Comment

        • mat_bro
          Szeregowy Piwny Łykacz
          • 2017.02
          • 17

          #5
          Niestety nie. USB ma tylko 4 żyły, skrętka ma co prawda więcej (i tak zdecydowanie za mało) ale raz, że małe przekroje, dwa, że nieekranowane. Zastosowany przez nas przewód ma aż 19 żył (na ten moment wykorzystywane jest 14) z czego dwie pary przewodów wewnątrz głównego przewodu jest dodatkowo ekranowana od całej reszty. Jedną z tych ekranowanych par leci zasilanie 230V, drugą 12V (ekranowane są właśnie zasilania, żeby nie zakłócały transmisji danych na pozostałych przewodach). Dodatkowo niektóre żyły są trochę grubsze co zapobiega spadkowi napięć na przewodach doprowadzających zasilanie. Sam przewód ma 10mm średnicy, może dałoby się znaleźć ciut coś cieńszego ale nigdzie w sklepach nic takiego nie widziałem. Może dałoby się to zrobić (był taki pomysł), żeby rozdzielić zasilanie (osobny przewód) od transmisji danych (drugi przewód). Uparłem się jednak, żeby było to jak najprostsze i jak najszybsze do podłączenia - stąd tylko jeden, gruby przewód.
          Najważniejsze, że jest, że sam przewód wraz ze złączami jest "idioto-odporny" - raczej nie do zniszczenia, chyba, że ktoś specjalnie chciałby go przeciąć :-)
          Last edited by mat_bro; 2017-02-05, 14:32.

          Comment

          • mat_bro
            Szeregowy Piwny Łykacz
            • 2017.02
            • 17

            #6
            Krótki film z pracy kotła:

            Comment

            • Pendragon
              Generał Wszelkich Fermentacji
              🥛🥛🥛
              • 2006.03
              • 13952

              #7
              Planujecie wyprodukowanie jeszcze kilku sztuk dla bliższych i dalszych znajomych?

              moje piwne mapy // Piwny Informator (facebook) // Browarek Camelot


              Lepiej siedzieć w gospodzie nad piwem i rozmyślać o kościele, niż siedzieć w kościele myśląc o gospodzie

              Comment

              • mat_bro
                Szeregowy Piwny Łykacz
                • 2017.02
                • 17

                #8
                Dla bliższych i dalszych znajomych czemu nie. Sprzedaż komercyjna na razie odpada. Niby mam firmę i można by się bawić tylko... zdobycie certyfikatów kosztuje sporo. Musielibyśmy sprzedaż ze 100 kotłów żeby to miało sens. Sprzedaż komercyjna na większą skalę bez certyfikatów nie wchodzi w grę, bo ktoś zaraz podkabluje i sprawa przerąbana (poniekąd słusznie, bo po to są certyfikaty, żeby urządzenia były na 100% bezpieczne). Z drugiej strony ręce opadają jak się widzi jakość "chińszczyzny" importowanej bez jakichkolwiek sensownych dokumentów jakość takich urządzeń jest tragiczna.
                Stąd pomysł z kampanią crowdfundingową - pozyskać fundusze głównie na zdobycie owych certyfikatów (CE, ROHS, niskonapięciowy, bodajże wysoko, czy średnionapięciowy).

                Na ten moment chcemy dokończyć kocioł w kwestiach technicznych i wizualnych jeśli chodzi o wygląd z zewnątrz. Niestety masa ludzi patrzy na wygląd i też musi to w miarę fajnie wyglądać, tym bardziej, że wygląd jest stosunkowo "tani" do osiągnięcia, wymaga tylko sporych nakładów pracy (głównie chodzi tutaj o projekty 3D i obrobienie tego na frezarce/ wydrukowanie na drukarce 3D).

                Postaram się wrzucać tutaj postępy prac i informować Was gdzie aktualnie się znajdujemy :-)

                Comment

                • anteks
                  Generał Wszelkich Fermentacji
                  🥛🥛🥛
                  • 2003.08
                  • 10769

                  #9
                  Super sprzęt
                  Mniej książków więcej piwa

                  Comment

                  • Pendragon
                    Generał Wszelkich Fermentacji
                    🥛🥛🥛
                    • 2006.03
                    • 13952

                    #10
                    No to może kiedyś się "poznamy", a ja dzięki temu wrócę do warzenia

                    moje piwne mapy // Piwny Informator (facebook) // Browarek Camelot


                    Lepiej siedzieć w gospodzie nad piwem i rozmyślać o kościele, niż siedzieć w kościele myśląc o gospodzie

                    Comment

                    • mat_bro
                      Szeregowy Piwny Łykacz
                      • 2017.02
                      • 17

                      #11
                      Jak tylko wszystko będzie gotowe na pewno damy znać.
                      Na pewno jeszcze 2-3 mc-e trzeba poczekać. Bez sensu, żeby coś miało działać niepoprawnie :-)
                      Dzięki za miłe słowa!

                      Comment

                      • Hanzo
                        Sierżant Pijalniowy Zaprawiacz
                        • 2016.02
                        • 114

                        #12
                        Nie brałem pod uwagę, że idzie tam 220V. Myślałem, że tym kablem są poprowadzone tylko przewody od sterowania.

                        Comment

                        • mat_bro
                          Szeregowy Piwny Łykacz
                          • 2017.02
                          • 17

                          #13
                          Kilka zdjęć wykończenia od spodu (nie zdjęta do końca folia zabezpieczająca i spasowanie do małej poprawy).
                          Attached Files

                          Comment

                          • mat_bro
                            Szeregowy Piwny Łykacz
                            • 2017.02
                            • 17

                            #14
                            Kilka zdjęć z dzisiejszego warzenia. Zbiornik wewnętrzny jest od wersji 30l (za wysoki). Nowy, mniejszy do tego kotła jest w trakcie produkcji. Zmieniamy też płytę perforowaną na drobniejszą o "oczkach" max 1mm. Obecna 2mm jak widać na zdjęciach przepuszcza co mniejsze kawałki słodu (osad na płycie zdj. 4). 0,75-1mm powinno być w sam raz, żeby nic nie przelatywało a jednocześnie, żeby nie zapchać sita na amen.

                            Ponadto ostatnie zdjęcie z nowym menu zapisanych warek. Na ten moment w programie musimy dokończyć możliwość samodzielnego zapisu własnych przepisów (docelowo włącznie z nazwami słodów, i chmieli czego chyba nikt nie oferuje na rynku). Dodatkowo musimy zająć się poprawą grafiki, wstawić jakieś proste animacje etapów (np. woda wlewająca się do kotła, czy schemat wysładzania). W menu musimy też zrobić możliwość prostego czyszczenia pompy.

                            Poza programem, do zrobienia zostały:
                            - wspomniany zbiornik wewnętrzny w nowej odsłonie
                            - izolacja przeciw-wodna na wtykach kabla
                            - sensowna rączka do wyjmowania zbiornika wewnętrznego służąca jednocześnie jako podstawa do wysładzania.
                            - poprawa mocowania pręta w środku (tak, żeby był możliwie "idioto-odporny" nawet jak ktoś w niego uderzy)
                            - dokończenie skrzynki sterującej (głównie zamocowanie płyty z pleksi od góry oraz nowy wydruk obudowy z kanałami wentylacyjnymi + dopisanie programu do wymuszenia wentylacji wentylatorami jeśli w środku będzie za ciepło)

                            Najważniejsze, że wszystko działa jak należy i całość prac, które pozostały to rzeczy, które trzeba tylko poprawić bądź są to detale wizualne.
                            Wstępnie pierwsza sztuka będzie gotowa u naszego kolegi za ok. 2 mc-e :-)


                            Zdjęcia w sensownej rozdzielczości (2 dodatkowe) wrzucam na zewnętrzny hosting tutaj.

                            Krótki filmik z zacierania
                            W YouTube możesz cieszyć się filmami i muzyką, które lubisz, przesyłać oryginalne treści i udostępniać je swoim bliskim, znajomym i całemu światu.
                            Attached Files

                            Comment

                            • Cidrax
                              Szeregowy Piwny Łykacz
                              • 2012.02
                              • 4

                              #15
                              Wszystko całkiem fajnie.
                              Małe dwa pytania. Nie łatwiej było zrobić łączność bezprzewodową np. wifi? 0 kabli, świetne OTA update, sterowanie np. ze smartfona/stronki. (i nie, nie stanowi problem internet w dzisiejszych czasach, bez przesady).
                              No i drugie pytanie, mogę prosić o model wyświetlacza? Szukam alternatywy do drogich nextionów.

                              Comment

                              Przetwarzanie...
                              X