PID + pré-aquecimento c/espiral de cobre

[Guest Anita]

Pior que eles fazem estas modificações e usam a bichinha deste jeito.. autêntica Frank:

 

[Guest Anita]

Total OT: Gil, adorei a assinatura baseada no Leminski. :lol: :lol:

 

beijo

[leonardopm]

Cabral,

 

Duas perguntas:

 

1) no que se baseia o seu tal PID KIT caseiro?

 

2) qual a temperatura que você encontrou na parte interna da carcaça da Gaggia?

 

Abraço.

[Ricardo Esteves]

Esse mod pode ser chamado de MadMax...

[Cabral]

@Rodrigo,

 

Vamos levar em consideração as leis da Termodinâmica, certo?

 

Quanto mais a serpentina estiver "em contato" com a caldeira, mais o efeito da água-fria entrando na serpentina se assemelha a ter água fria entrando na caldeira... Seria como ter uma caldeira maior, sem aumentar a potência do elemento aquecedor nem a dinâmica do termostato pra compensar. Usando um PID pra compensar o "desajuste" conseqüente do termostato resolveria apenas o problema do termostato em si, que é a rampa de resposta, mas não a questão do tempo de recuperação e da queda forçada de temperatura por conta da entrada de água fria. Sem ter contato direto, utiliza-se da energia irradiada e se reduz a recuperação da energia refletida, mas considerando a impedância térmica do ar e as perdas por irradiação da carcaça não isolada, o efeito de perdas reais sobre a caldeira deveria mínimo. Na verdade, daria o mesmo resultado de operar a máquina SEM a carcaça, o que já fiz e tem poucos reflexos em sua utilização, aumentando o tempo de recuperação em uns 10% ou 15% se medi direito.

 

A idéia de fazer a serpentina ficar perto mas sem tocar a caldeira, de preferência formando uma bobina coesa e o mais selada possível, visa aproveitar ao máximo a energia normalmente perdida e não refletida. Se puder manter a bitola interna igual à da saída da bomba (para não aumentar o stress da mesma) e embutir a maior metragem possível, deveremos ter alguma melhoria no tempo de recuperação e maior estabilidade durante o shot.

 

@Leo

 

1)Estou testanto o uso de um PID de forno industrial com um sensor aproveitado de uma Estufa de Secagem Industrial utilizada em indústria química, que não é o que se usa normalmente. Tive de fazer uma conversão de sinal para acionar o SSR (DC-AC), que também não é o que a Auber usa no Kit da Gaggia, pois é um acionador de elemento de estufa de esterilização biológica portátil. Se tudo funcionar, o custo vai ficar bem baixinho pra mim. Até o momento tá promissor: consegui estabilizar a temperatura de um copo de cerâmica com 200ml de água, usando um mergulhinho de 1000W em 220V como elemento térmico e imergindo o sensor diretamente na água. Ao jogar água fria direto no fundo com uma bomba de aquário, a água quente escapa pelo ladrão no alto e o PID atua na hora pra compensar. Parece que acertei a curva pra esse conjunto, então mantenho 96.5 C e tenho visto variação de 2 C pra baixo e depois pra cima antes do PID estabilizar, em uns 3 segundos. Ajustei o intervalo de leitura em 6 Hz e o de atuação do SSR em 3 Hz, com PWM em 20Hz.

 

2) bem no meio entre a carcaça e a caldeira, tudo fechado, 15 minutos ligada, a temperatura fica em 63 C.

Colocando uma placa de espuma isolante de silicone de alta temperatura bem no meio, fechando a lateral da melhor maneira possível, e posicionando o sensor do termômetro a apenas 1 milímetro da espuma, a temperatura subiu pra 65~66 C. Com a espuma a apenas 5 mm da caldeira e o termômetro bem no meio, tem momentos em que a temperatura chega a 71 C, flutuanto entre 68~71C. Usei uma daquelas pontas "peladas" que veio no meu multímetro da Fluke, indicado para medir de -20 C a +350 C. Parece uma delicada ampola de vidro bem fininha.

 

@ Ana

 

Adorei esses Mods! Tô olhando o site e pirando! Tem gente muito, MUITO louca nesse mundo de Mod de máquinas...

 

Abraços a todos e Carpe Coffea!

 

Cabral

[Guest Anita]

Cabral, não se empolgue com a ideia de trabalhar SEM a carcaça. Já basta a Frankie da foto anterior. Silvia não é exatamente um show de beleza (é Miss só no nome, ainda que a ruiva seja elegante), mas esta aberração ninguém merece. A garota custa uma notinha para terminar deste jeito.

 

Imagina a cara das visitas: "Vamos até a cozinha tomar um expresso?" Se bem que a Frankie deve ficar na oficina e não no cantinho do café...

 

Não a minha, obrigada. Se faço isto depois nunca mais consigo vender.

 

A minha, pelo contrário, vai ganhar uns acessórios fashions.

 

Beijo

 

[Rodrigoks]

@Rodrigo,

Quanto mais a serpentina estiver "em contato" com a caldeira, mais o efeito da água-fria entrando na serpentina se assemelha a ter água fria entrando na caldeira...

 

Não tinha atentado para esse detalhe, Cabral, e entendi o seu raciocínio. Essa providência, porém, de a serpentina não tocar a caldeira vai aumentar o tempo de recuperação do sistema. Resta saber o quanto. Necessitaria testar também se a velocidade que a serpentina aquece consegue ser maior do que o sistema perde calor para o ambiente, ou corre-se o risco de a temperatura da serpentina não subir o suficiente (idealmente, deveria estar na mesma temperatura da caldeira se quiséssemos o máximo de estabilidade) pra garantir uma extração melhorada o suficiente pra valer o mod.

[Gilberto]

Eu ainda tenho minhas dúvidas da eficiência, quando entra agua fria na caldeira ela gira, pula um degrau e já bate direto na região onde esta o termostato, ligando a resistência em pouco tempo, entrando uma agua morna pode ser que o acionamento da resistência demora alguns segundos a mais, eliminando a vantagem conseguida com o pré aquecimento da agua da serpentina.

[Rodrigoks]

Gil, a idéia de utilizar a serpentina junto com o PID é justamente pra dar mais tempo pro sistema reagir à queda de temperatura. O problema do PID em máquinas de caldeira pequena é que quando dá tempo do sistema reagir, a temperatura já caiu demais durante a extração e/ou o shot já vai terminar. O mod tenta amenizar esse problema.

[Fábio A. Castelli]

Rodrigo, sabe que eu havia pensado numa espécie de serpentina após ver a preocupação com queda de temperatura intra-shot. Este tipo de solução é bastante típica na industria, muitas vezes chamadas pre-heating. Muitos aqui já devem conhecer. Aprendi isto na faculdade de engenharia e vemos muito nas plantas industriais. Como numa termo-elétrica: os gases quentes ou vapor que passam pela turbina são reaproveitados para pré-aquecer a água e assim economizar mais energia, com menos combustível para elevar a temperatura. Isto para aumentar o rendimento do preocesso. Também numa chaminé, os gases quentes que serão liberados para a atmosfera pode passar por um trocador de calor e pré-aquecer algum fluido antes de chegar ao forno, diminuindo a energia necessária para o processo.

 

Havia pensado em passar algumas espiras do tubo que conecta a caldeira ao grupo (vamos dizer a jusante da caldeira). Desisti desta possibilidade quando vi em fotos que o duto tem muita largura. Deve haver explicação pra isso, provavelmente pela vazão característica. Pensei nesta hipótese porque ouvi de alguns aqui no forum, em outros posts, que a justificativa para a queda de temperatura seria a perda de calor da caldeira para o meio externo. Nâo sei se é bem isso, até porque nunca tive uma máquina. Precisava sentir, ganhar feeling

 

Termodinamicamente, a resistência aquece a água e energia (calor) é transferido para fora da caldeira pela condução de calor ao longo da parede da mesma. Ao se desligar a resistência o saldo líquido seria transferência de calor do meio externo para dentro da caldeira, podendo esfriar a água após algum tempo. Mas este nem deveria ser um processo rápido. Espiralando o tubo a jusante corremos o risco das trocas térmicas nem serem eficientes, inclusive podendo aumentar a queda de temperatura ao longo do tubo a jusante. Uma pergunta. A que temperatura costuma chegar a superfície externa da caldeira? Sobre isolar a caldeira, o bom senso diz que a taxa de variação de temperatura vai diminuir muito. Como comparar o nosso forninho doméstico da brastemp com um forno industrial com paredes refratárias que precisa de horas e até dias para aquecer e esfriar. Um forno convencional adaptado para assar pizzas, com tijolos refratários em seu interior, leva cerca de 5 horas para aquecer [forum de pizzas]. Sendo assim, da mesma forma que o perfil de temperatura nos intra-shots se tornam mais planos, também deverá ser mais plano o perfil quando o PID atuar para esfriar ou aquecer. As variações de temperatura serão mais lentas, mesmo quando a variação for desejada. Aumentamos a inércia de temperatura.

 

Depois pensei na ideia original. Pré aquecer o tubo a montante, para que a bomba injete água numa temperatura maior para dentro da caldeira. Uma forma seria utilizar vapor da caldeira, se isso é possível, como numa usina termoelétrica.

 

Estas ideias é o que o Marcio chama de passivo em outros tópicos. Métodos ativos deveriam ficar fora de cogitação, ao meu ver. Muito feio ligar uma resistência térmica dentro do reservatória de água e nada econômico. Já estes métodos passivos são baseados em trocadores de calor. Melhores porque utilizam energia criada no equipamento. Podem ser interessantes, mas pra aplicá-los tem que conhecer bem uma máquina. O que não é o meu caso. Também é necessário aprender com outras experiências, seja de malucos como esses de fotos acima ou observando soluções das máquinas comerciais. Eu tentei adquirir uma Gaggia Desmontada no topico de classificados mas não obtive sucesso, né GILBERTO huahuahuahua.

 

importante frizar que alongar o tubo e incorporar curvas e dobras aumenta a perda de carga e, consequentemente, a pressão disponível da bomba.

[Gilberto]

É mesmo Fabio, e seria de grande proveito, imagino que você fez engenharia mecânica, ia se divertir um monte com uma máquina que você pode desmontar a vontade.

O tubo que leva a água para o grupo é um tubo que fica dentro da caldeira, pequeno de pequeno diametro com único o objetivo de tirar água da parte mais alta da caldeira, longe de onde entra a água fria que é por baixo, deste tubo já segue por tubulações que levam a válvula solenóide e dai para o grupo, este caminho não é maior que 40 mm.

Usar a tubulação do vapor não daria pois a resistência dela não se aciona ao mesmo tempo que a da caldeira que normalmente e rapidamente ativada quando se inicia a entrada de agua fria.

 

Você sabe usar Solidworks ?

 

Um abraço

[Fábio A. Castelli]

obrigado pela descrição Gilberto. Agora sei que a carga é por baixo e a descarga por cima, na caldeira. Pelo jeito a resistência fica em baixo também.

 

Quanto ao Solid Works já o utilizei algumas vezes. Posso dizer que é a ferramenta CAD que mais sei utilizar. Uma certa vez desenhei uma tubulação de uma antiga caldeira nele. Foram varios zigs e zags. Foi importante para eu me familiarizar com as famílias nos CADs mais modernos. No mestrado cheguei a desenhar ambientes internos, como escritório, para estudos de conforto térmico. Mas não sou um usuário profissional de CAD.

 

De CAD sei um pouco do AUTOCAD e SOLID WORKS, principalmente deste. Tenho boas referências do Inventor e CATIA. Mas eu me especializei mesmo nas ferramentes de simulação numérica de escoamento e transferência de calor durante o mestrado, como FLUENT.

 

Quando mostrei pra patroa que queria adquirir aquela Gaggia desmontada ela deu quase um pulo srsrsrsrs.

 

Ela não entende nossa curiosidade. Tem uma loja de usados perto da casa de minha mãe que tá vendendo uma Delonghi, modelo anterior a EC200, por 120 reais. Acho que vale até menos. To pensando em comprar pra aprender, como você fez com a Gaggia.

 

a é, a moça da loja tava usando pó normal de café pra demonstrar para as pessoas.

[Rodrigoks]

A idéia é preaquecer a água antes de entrar na caldeira. Assim, a serpentina ficaria entre a bomba e a entrada da caldeira. Não se pode aquecer a água antes de entrar na bomba porque ela é desenhada para trabalhar com água na temperatura ambiente.

 

Cabral fez uma consideração de que se a serpentina for muito "colada" à caldeira, em um contexto macro equivaleria a ter uma caldeira maior. Faz sentido, mas seria interessante até testar para ver como se comporta o modelo na prática. Aumentar a caldeira em si não é uma idéia ruim, pelo menos no contexto de uma extração, já que aumenta a inércia do sistema à entrada de água fria.

 

A serpentina deveria comportar 60ml, que é o volume de um duplo, uma das extrações de mais volume que comumente se faz. Na verdade, acho que a serpentina poderia menos de 60ml, já que o tubo de cobre funcionaria também como trocador de calor e aqueceria um pouco a água que percorresse seu trajeto.

[Gilberto]

Legal Fabio, perguntei pois estou desenhando o meu moedor no Solidworks,só que sou da época que não existia nada disto e as vezes tenho algumas dúvidas, vou terminar de assistir os cursos que comprei e se precisar tirar alguma dúvida posso lhe perguntar ?

[Anderson Silva]

Estava eu aqui os miolos pra queimar e será que não é viável adaptar uma resistência com um outro pid antes da caldeira e esse controlador seria ajustado para por exemplo a 80 C ou mais ?

http://bimg2.mlstatic.com/resistncia-cafeteira-britnia-cp36n-127v_MLB-F-4559480554_062013.jpg

tipo esse !!

http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-493543079-resistncia-cafeteira-britnia-cp36n-127v-_JM

vendedor!

[Fábio A. Castelli]

A idéia é preaquecer a água antes de entrar na caldeira. Assim, a serpentina ficaria entre a bomba e a entrada da caldeira. Não se pode aquecer a água antes de entrar na bomba porque ela é desenhada para trabalhar com água na temperatura ambiente.

 

Cabral fez uma consideração de que se a serpentina for muito "colada" à caldeira, em um contexto macro equivaleria a ter uma caldeira maior. Faz sentido, mas seria interessante até testar para ver como se comporta o modelo na prática. Aumentar a caldeira em si não é uma idéia ruim, pelo menos no contexto de uma extração, já que aumenta a inércia do sistema à entrada de água fria.

 

A serpentina deveria comportar 60ml, que é o volume de um duplo, uma das extrações de mais volume que comumente se faz. Na verdade, acho que a serpentina poderia menos de 60ml, já que o tubo de cobre funcionaria também como trocador de calor e aqueceria um pouco a água que percorresse seu trajeto.

 

Rodrigo, faz sentido, mas como você mesmo disse, teria que testar para ver na prática. Dependendo da configuração, as espiras podem funcionar como aletas, aumentando a transferência de calor com o meio externo. Mas tudo tem o seu peso, podendo um ser mais considerável que o outro. Chamaria-os "efeito aleta" e "efeito caldeira-extendida", que tal? Mas tenho algumas preocupações. A bomba deve viver sempre afogada. Sendo assim, o pré-aquecimento no tubo deixaria a bomba aquecida também, o que deve ser ruim conforme sua explicação acima. Também me preocuparia com o superaquecimento. Sei que sem o PID a água na caldeira atinge temperaturas superiores a 110°C. Daí um PID seria mais do que fundamental. Se não vaporizaria a água ainda no duto ou subiria a pressão. Afastar a espiral da carcaça resolve ou quase resolve esse problema. Pelo menos o pré-aquecimento diminuiria a redução da temperatura durante um shot sem gasto adicional de energia.

 

Pesquisei um pouco sobre isolamento das caldeiras. Percebi que o principal motivo para isolar as caldeiras é diminuir o aquecimento dos lares. Não esperava que fosse por isso. Esse site abaixo fala da Silvia. Pelo jeito o PID também se faz muito importante. Presumo eu que seja por causa da inércia térmica que aumenta a duração dos ciclos da caldeira com controle liga-desliga. Mas o isolamento também melhora a estabilidade da temperatura, aumenta durabilidade dos componentes internos próximos a caldeira e diminui o consumo de energia elétrica, conforme o site abaixo. Os problemas seriam redução do aquecimento de xícaras e necessidade de reconfigurar a temperatura no PID.

 

http://www.pidsilvia.../insulation.htm

 

Encontrei um site falando da restauração e aplicação de isolamento numa em caldeira da FAEMA E61: http://coffeegeek.co...asia/12-18-2007

 

Tem esse site falando da Breville (http://coffeegeek.co...lboiler/details), com duas caldeiras. Há um trocador de calor (passe na caldeira do vapor) para pré-aquecer a água do espresso. Não utiliza isolamento em nenhuma das caldeiras.

 

 

Agora perguntas de principiante: O elemento aquecedor fica imerso na água? A carcaça da caldeira esquenta tanto mesmo?

[Gilberto]

No caso da Gaggia Twin, o elemento aquecedor são 2 e ficam nas laterais da caldeira embutidos no alumínio da caldeira, como é em formato de U o maior aquecimento é na parte inferior junto a entrada de água fria e junto ao PF.

[Fábio A. Castelli]

Legal Fabio, perguntei pois estou desenhando o meu moedor no Solidworks,só que sou da época que não existia nada disto e as vezes tenho algumas dúvidas, vou terminar de assistir os cursos que comprei e se precisar tirar alguma dúvida posso lhe perguntar ?

 

Na medida da minha capacidade estarei disponível. Mesmo que eu não te ajude gostaria de ver os resultados quando terminar, se você permitir.

[Gilberto]

Obrigado Fabio, com certeza verás, a idéia esta quase toda pronta, os desenhos também, claro faltando alguns detalhes por não ter muito conhecimento no uso do programa, mas antes de construi-lo vou publicar o desenho para crítica ou sugestões.

[Fábio A. Castelli]

Estava eu aqui os miolos pra queimar e será que não é viável adaptar uma resistência com um outro pid antes da caldeira e esse controlador seria ajustado para por exemplo a 80 C ou mais ?

http://bimg2.mlstati...0554_062013.jpg

tipo esse !!

http://produto.merca...-cp36n-127v-_JM

vendedor!

 

Pode sim Anderson. O problema seria aumentar o consumo de energia elétrica (devem ser centenas de watts) e queimar mais os miolos para definir a localização rsrs. Se colocar antes da bomba (no reservatório) é problema pra bomba. Se colocar depois da bomba tem que mudar muita coisa de lugar.

[Fábio A. Castelli]

Obrigado Fabio, com certeza verás, a idéia esta quase toda pronta, os desenhos também, claro faltando alguns detalhes por não ter muito conhecimento no uso do programa, mas antes de construi-lo vou publicar o desenho para crítica ou sugestões.

 

já estou ficando ansioso heheheh

[Carneiro]

Sim, a grande maioria das caldeiras usam a resistência submersa. E o metal chega na temperatura da água, ao menos no ponto de equilíbrio antes da temperatura começar a cair e a resistência ser novamente ligada. Na Gaggia com caldeira de alumínio é o contrário, o metal esquenta primeiro, considerando que a resistência está no metal.

[Rodrigoks]

Fábio, porque você acha que aumentaria a temperatura na bomba?

 

Creio que um sistema assim funcionaria melhor com isolamento térmico por fora da espira, deixando esta com temperatura mais próxima da da caldeira, ou, como você observou, a área externa maior do sistema aumentaria a perda de calor para o ambiente.

[Fábio A. Castelli]

Me referi aoaquecimento na bomba porque você mesmo mencionou esta caracteristica das bombas, de trabalharem a temperatura ambiente. Mas pode ser que não seja um problema de fato ou algo tão sério. Mas me preocuparia porque o metal aquece muito, pelo jeito, então levaria o superaquecimento da agua dentro da serpentina. A caldeira trabalha a alta pressão, mas nao sei como se comportaria o tubo enrolado com uma bomba de um dos lados. A pressão poderia forçar seu retorno através da bomba. Só uma hipótese. Além disso, bomba nao costuma trabalhar bem como compressor, com gases ou vapor. São só hipóteses. Achei que pode ser esse o motivo de afastar a serpentina da carcaça da caldeira.

 

Talvez seja este o problema da "caldeira estendida". A alta pressão e temperatura de dentro da caldeira seria transportada diretamente a bomba nesta configuração com serpentinas. Teria que colocar uma barreira física.

 

Gostei daquele sistema de duas caldeiras com trocador de calor na caldeira do vapor para pre-aquecer água do expresso. Acho que você mesmo citou isto em algum lugar do forum

 

Mesmo assim acho que vale a pena persistir na idéia

[Fábio A. Castelli]

Rodrigo, parece que o método funciona. Ao menos existem mods por aí. Anexei uma foto mostrando serpentina numa Silvia. Mas se você der um zoom verá que as serpentinas estão afastadas.

 

Anexei outras fotos com esquemas simplificados de caldeira. Notei nestes esquemas que a agua da caldeira é a mesma utilizada para vapor (pelo topo da caldeira) e que a água para o espresso está num sistema fora, porem utilizando a caldeira para trocar calor, através de um passe por dentro (como num trocador casco e tubo) ou um passe por fora. Deixo as imagens para os principiantes como eu que desconhecem o funcionamento de uma maquina para expresso. Estougostando da idéia da serpentina Rodrigo. Acho promissora. Mas com isolamento no conjunto ainda acho que o superaquecimento ė um problema, a menos se utilizar PID.

 

Márcio, na Gaggia é diferente? A agua de dentro da caldeira vai para o expresso? Pergunto isso porque você disse que o aquecedor está no alumínio e sabemos que a Gaggia utiliza um meio independente para vaporizar a agua.

[Rodrigoks]

Fábio,

 

Existem sim alguns mods conhecidos com essa idéia. Entretanto, as Gaggias não utilizam caldeiras do tipo trocador de calor (HX). São caldeiras simples, chamadas pelos gringos de single boiler.

 

Nas Gaggias, a água da extração sempre vem da caldeira. A diferença é que no modelo Twin (também Classic e outras) as resistências ficam embutidas na carcaça de alumínio da caldeira. Na Dose e Color, que utilizam caldeiras de aço estampado da Saeco, a resistência é submersa na água.

 

Acho o PID importante também, nem tanto pelo superaquecimento, mas principalmente porque vejo menos utilidade em estabilizar uma temperatura que não seja conhecida. Esses termostatos bagaceiros que vem de fábrica nessas máquinas funcionam em uma banda muito extensa de temperatura.

 

O chato é achar espaço pra colocar a espira ao redor nessas caldeiras pequenas...

[Fábio A. Castelli]

Sim Rodrigo. Andei olhando alguns esquemas e percebi que uma check valve dá conta de proteger a bomba. A serpentina parece bem factível.

[Anderson Silva]

Mano será mesmo que vale a pena essas gambiarras? Por que a industria vendo todos esses benefícios dessas modificações não os aplicam em novas versões do mesmo equipamento ? Acho que esses equipamentos ja são concebidos para atender demanda do bom custo-eficiência. Acho que se usar a serpentina colada na caldeira o gasto de energia vai ser bem maior porque vai ter mais água e metal pra aquecer . Estarão roubando calor da caldeira e logo a resistência dela ficara ligada por mais tempo. E ainda corre o risco da água quente da serpentina ficar estacionada na bomba durante períodos de inatividade . Acho que o melhor mesmo seria usar o equipamento da forma que foi idealizada . Infelizmente equipamentos com melhor controle de temperatura custão caro ! E se não dispõe dessa grana ... É meu velho .... Se correr o bixu pega... Se ficar.....kkkkkkk!!!!!

[Fábio A. Castelli]

Olá Anderson. Vou tentar responder. Dei uma editada no post.

 

Mano será mesmo que vale a pena essas gambiarras? Por que a industria vendo todos esses benefícios dessas modificações não os aplicam em novas versões do mesmo equipamento ?

 

O que estamos fazendo neste tópico é pensar como uma técnica já existente pode ajudar a melhorar uma máquina de café espresso. Eu mesmo ainda não sei se máquinas mais modernas utilizam esta serpentina. Talvez alguns aqui saibam. O que encontrei até hoje, em minhas pesquisas, foi máquina fazendo pré-aquecimento na caldeira própria do vapor, em máquina com 2 caldeiras.

 

Importante frizar que isto que estamos fazendo não é engenharia reversa, é fazer uso do know how adquirido pelos fabricantes nas últimas décadas, para não ter que repensar como criar a roda. Observando as máquinas e suas tecnologias buscamos advinhar o melhor caminho, quais técnicas tem ou não tem potencial, assumindo que os fabricantes passaram pelo problema e gastaram uma fortuna nisso. Inclusive, sabemos que a industria não implementa todas as tecnologias para não encarecer o produto, pois sempre haverá um público alvo com um tamanho de bolso.

 

Acho que esses equipamentos ja são concebidos para atender demanda do bom custo-eficiência. Acho que se usar a serpentina colada na caldeira o gasto de energia vai ser bem maior porque vai ter mais água e metal pra aquecer . Estarão roubando calor da caldeira e logo a resistência dela ficara ligada por mais tempo.

 

Aí acho que você está enganado Anderson. Justamente pelo contrário. O calor ao lado de fora da caldeira pode aquecer os píres e as xícaras, mas outra parte é desperdiçada no ambiente e contribui para um efeito indesejado aquecendo a casa, como percebi nos sites americanos. Com a serpentina estamos reciclando parte desta energia. Pense num negócio: Você tem água a temperatura ambiente (cerca de 24°C) e precisa dela quente, vamos dizer a 88°C. Logo precisará de energia, certo? Encontrei que são necessários 4187J para aquecer 1L de água em 1°C. Logo são precisos 250J para aquecer 60mL em 1°C. Brincando com alguns números obtive que teremos aprox. 12J/s disponíveis devido convecção natural e 18J/s devido à radiação térmica, portanto 20J/s partindo da carcaça para o ar ambiente. Dependendo do tempo dá para aquecer alguns graus estes 60mL de água. Posso ter errado nas contas e na modelagem. Dá pra refinar. Assumi convecção térmica natural em placa vertical e chutei área da caldeira em 0,04m2. Deve-se levar em conta que nem toda energia desperdicida (disponível) pode ser reaproveitada. Há uma perda do desperdício.

 

Desta forma, pré-aquecendo a água fora da caldeira, a energia necessária de dentro da caldeira diminui. O PID se encarrega de controlar a resistência para uma potência menor. Mas defendo que a serpentina deva estar um pouco afastada para não haver o efeito aleta.

 

E ainda corre o risco da água quente da serpentina ficar estacionada na bomba durante períodos de inatividade . Acho que o melhor mesmo seria usar o equipamento da forma que foi idealizada .

 

Então. Acho que a maioria das máquinas dão conta disso com uma check-valve. Vi em um esquema padrão do sistema bomba mais caldeira. Esta válvula só permite fluxo num sentido, para proteger a bomba.

 

Infelizmente equipamentos com melhor controle de temperatura custão caro ! E se não dispõe dessa grana ... É meu velho .... Se correr o bixu pega... Se ficar.....kkkkkkk!!!!!

 

Isso mesmo. Equipamentos mais caros dispõem de mais tecnologias.

 

Senhores, pesquisando propriedades térmica dos materiais acabei descobrindo porque a caldeira da Gaggia é feita de Alumínio e porque a serpentina parece ser de cobre. A condutividade térmica do alumínio é muito maior que a o do aço. Necessário já que a resistência na Gaggia fica no corpo da caldeira. Da mesma forma, o corpo em cobre da serpentina garante um aquecimento mais rápido da água em seu interior. Anexei figura.

 

Só mais um adendo. Alguém aqui sabe a respeito das máquinas FARAT? Sei que é um fabricante nacional que apareceu na Globo.

[Anderson Silva]

Olá Anderson. Vou tentar responder. Dei uma editada no post.

 

 

 

O que estamos fazendo neste tópico é pensar como uma técnica já existente pode ajudar a melhorar uma máquina de café espresso. Eu mesmo ainda não sei se máquinas mais modernas utilizam esta serpentina. Talvez alguns aqui saibam. O que encontrei até hoje, em minhas pesquisas, foi máquina fazendo pré-aquecimento na caldeira própria do vapor, em máquina com 2 caldeiras.

 

Importante frizar que isto que estamos fazendo não é engenharia reversa, é fazer uso do know how adquirido pelos fabricantes nas últimas décadas, para não ter que repensar como criar a roda. Observando as máquinas e suas tecnologias buscamos advinhar o melhor caminho, quais técnicas tem ou não tem potencial, assumindo que os fabricantes passaram pelo problema e gastaram uma fortuna nisso. Inclusive, sabemos que a industria não implementa todas as tecnologias para não encarecer o produto, pois sempre haverá um público alvo com um tamanho de bolso.

 

 

 

Aí acho que você está enganado Anderson. Justamente pelo contrário. O calor ao lado de fora da caldeira pode aquecer os píres e as xícaras, mas outra parte é desperdiçada no ambiente e contribui para um efeito indesejado aquecendo a casa, como percebi nos sites americanos. Com a serpentina estamos reciclando parte desta energia. Pense num negócio: Você tem água a temperatura ambiente (cerca de 24°C) e precisa dela quente, vamos dizer a 88°C. Logo precisará de energia, certo? Encontrei que são necessários 4187J para aquecer 1L de água em 1°C. Logo são precisos 250J para aquecer 60mL em 1°C. Brincando com alguns números obtive que teremos aprox. 12J/s disponíveis devido convecção natural e 18J/s devido à radiação térmica, portanto 20J/s partindo da carcaça para o ar ambiente. Dependendo do tempo dá para aquecer alguns graus estes 60mL de água. Posso ter errado nas contas e na modelagem. Dá pra refinar. Assumi convecção térmica natural em placa vertical e chutei área da caldeira em 0,04m². Deve-se levar em conta que nem toda energia desperdicida (disponível) pode ser reaproveitada. Há uma perda do desperdício.

 

Desta forma, pré-aquecendo a água fora da caldeira, a energia necessária de dentro da caldeira diminui. O PID se encarrega de controlar a resistência para uma potência menor. Mas defendo que a serpentina deva estar um pouco afastada para não haver o efeito aleta.

 

 

 

Então. Acho que a maioria das máquinas dão conta disso com uma check-valve. Vi em um esquema padrão do sistema bomba mais caldeira. Esta válvula só permite fluxo num sentido, para proteger a bomba.

 

 

 

Isso mesmo. Equipamentos mais caros dispõem de mais tecnologias.

 

Senhores, pesquisando propriedades térmica dos materiais acabei descobrindo porque a caldeira da Gaggia é feita de Alumínio e porque a serpentina parece ser de cobre. A condutividade térmica do alumínio é muito maior que a o do aço. Necessário já que a resistência na Gaggia fica no corpo da caldeira. Da mesma forma, o corpo em cobre da serpentina garante um aquecimento mais rápido da água em seu interior. Anexei figura.

 

Só mais um adendo. Alguém aqui sabe a respeito das máquinas FARAT? Sei que é um fabricante nacional que apareceu na Globo.

Muito interessante ! Talvez fosse melhor que a própria caldeira fosse tb de cobre ! No caso das Gaggias em que a resistência fica em contato com o metal a caldeira aqueceria com mais rapidez e conduziria para a água com maior velocidade. Problema talvez posse a perda de calor para o meio! mais isso um isolamento térmico ajudasse ! E no caso da válvula , uma solenoide não rolava? Mano , faça os experimentos e compartilhe conosco !!!