Gerenciamento de temperatura (surfing) para Gaggia baby Twin

[Gilberto]

Carlos, eu entendo, mas o que quero concluir é que a energia que fornecemos para a caldeira conseguiria no MÁXIMO alterar a temperatura d'agua em 13º C, ou seja a histerese d'agua é de no máximo 13º C , devendo ser menor já que toda energia não vai para água e sim para o aluminio.

[Gilberto]

Que bate mais ou menos com o que você encontrou, de 86º a 100º C.

[Lucas Faccioni]

O Gil está certo. Só precisa confirmar se são 4 segundos mesmo.

 

É basicamente a aplicação da formula q = m c dT, apenas substituindo:

 

q = P dt (calor = potencia x tempo)

 

dT (max) = q / m c ( A variacao maxima da temperatura da agua é a quantidade de calor fornecida, dividida pela capacidade térmica da massa de água)

 

Este é um limite máximo. Se considerar que parte da potência irá aquecer o alumínio e os internos da máquina, a variação de temperatura da massa de água será menor.

[Gilberto]

O que não inviabiliza em nada o estudo do Carlos, só contribui para entendernos melhor o processo.

Este ciclo de 4 s se repete de tanto em tanto, talvez começando a extração no meio do período de certo.

[sergio.m]

No gráfico da Coffee parece ser 15 s. Carlos comentou nesse tópico algo como uns 30 s, mas parece que foi chute e não cronometrado.

 

E Carlos, mesmo a resistência estando ali, não deve ir nem 5% pro ar.

[Lucas Faccioni]

O meu feeling também é que a maior parte do calor vai direto pro alumínio mesmo.

 

Apesar de 1/3 da área da resistência estar exposta ao ar, temos que lembrar que na parte engastada o calor é extraído por condução direta para um bloco de alumínio, que tem condutividade altíssima.

Já na parte exposta ao ar o calor tem que sair por convecção e radiação.

Radiação deve contribuir pouco

Quanto à convecção, a velocidade de extração de calor é "proporcional" à diferença de temperatura entre a superfície e o ar. Se o ar já está aquecido, a capacidade de extrair calor por convecção será baixa. Além do que o ar não é um bom condutor de calor

[Gilberto]

Outro sim, acredito que cada um tenha que achar seu tempo, eu por exemplo que moro a 1150 de altitude, 4/5º mais frio que São Paulo, voltagem baixa, tinha que esperar fechar o ciclo, dava um flush de 0,5 s e já extraia.

[Rodrigoks]

É por isso que disse lá atrás que essa caldeira tem algumas características de HX. Em uma caldeira single boiler convencional, a água que entra já vai se misturando por convecçao (e inércia) com a água quente de dentro da caldeira. Em uma HX, isso não acontece, pois a água do trocador não se mistura com a água da caldeira. Adaptando um pouco, é o que talvez aconteça em parte nessa caldeira massuda da Gaggia, em que o alumínio faz as vezes da água em uma caldeira de uma HX.

 

Nem estou falando de histerese nem nada, apenas pensando no comportamento geral da máquina.

 

Outro fator é a temperatura do grupo, que equaliza a temperatura de extração. Pra ver a influência de forma mais precisa, precisaria montar um termofiltro caseiro e ajustar o fluxo pra uns 50ml em 25s.

[sergio.m]

Sobre a histerese da água ser menor que a da caldeira, deve ser pouquissimo.

 

1- A condutividade do aluminio é 220 W/(m.K) e da água 0.6 W/(m.K)

 

360 vezes maior. É basicamente se a resistência estivesse dentro da água. E com essa condutividade basicamente a temperatura da parede da caldeira é a da água!

 

2- A capacidade térmica do aluminio é 0.9 J/(g.K) e da água 4.18 J/(g.K)

 

Imagino que o boiler pese 600 gramas. Calculando o tempo do ciclo de resistência ligada:

 

((105 g * 4.18) + (600 g * .9)) * 20 C / 1450 W = 13.5 s

 

13.5 s bate mais ou menos com o gráfico da Coffee.

[carlos eduardo]

Se você extrair 50 mls e marcar por quanto tempo a resistência ficou ligada fazemos a conta de novo.

 

Gil eu filmei a luz indicadora hoje de manhã , eu deixei filmando varios ciclos e um expurgo , agora eu tenho que colocar o filme no editor para medir os tempos , quando o jogo da italia acabar eu vou fazer isso. 

[Gilberto]

Sergio, você calculou que para repor 20c leva 13,5 s, mas então, na minha lembrança são 4 s , entre fechar e abrir o termostato.

[sergio.m]

Interessante que no gráfico da Gaggia Coffee aí em cima é uns 15 s.

[Gilberto]

Bem, vamos aguardar o Carlos esta medindo. Eu procurei todos os tópicos onde postei isto mas não achei.

[carlos eduardo]

Caramba , Gil esse negocio parecia simples , mais deu trabalho , eu achava que era só filmar durante um longo tempo , colocar no software de edição e medir os tempos , nada disso , filmeu de manhã , mais tarde quando coloquei o filme no software nada a luz não aparecia de jeito nenhum , resultado tive que fazer tudo de novo , filmando na cozinha no escuro , juro que agora minha mulher tem certeza que eu fiquei maluco , ela entrava na cozinha e eu segurando a câmera em frente a maquina no escuro , ela olhava , olhava , mas , não perguntou nada.

 

No filmete abaixo que eu editei , no inicio tem a filmagem no claro , que não dá para ver nada , a partir de 58 segundos , começa no escuro , tem ela piscando durante período ocioso e depois do expurgo.

 

Resultado : o led pisca 1 vez por segundo , em todas as vezes , ele piscava por 11 ou 12 seg, invariavelmente , pode considerar como o tempo sendo 12 seg sempre nã importa a situação , só durante o aquecimento é que pisca mais vezes.

 

Agora eu vou terminar de ver o jogo do japão

 

[Lisca / Babbo]

carlos LV meus acabaram.

nao seria que ela pisca enquanto a resistencia esta ligada?

[carlos eduardo]

Exato 12 seg em todas as vezes exceto durante o pré aquecimento , 12 seg de resistencia ligada

[sergio.m]

Valeu pelo trabalhão Carlos!

 

Pena que não vi antes, mas no vídeo desse cara + classic demora ~13 segundos. Vai do 2:52 até 3:05.

 

Meu cálculo de 13.5 não está longe =)

[Rodrigoks]

Carlos Eduardo avistou OVNIs.

[carlos eduardo]

Um  saco fazer essa filmagem   , fiquei com preguiça de procurar o tripe da maquina , me ferrei.

[Gilberto]

Kkkkkkkkkkk, morri de rir da situação, mas muito legal Carlos, não sei como a minha dava menos.

[Gilberto]

Carlos, agora fiquei na dúvida, 12 s se deu depois do expurgo ?

[carlos eduardo]

Tirando o pré aquecimento , em todas as vezes ela piscou 12 vezes ou seja 12 seg, durante ociosidade ou apos o expurgo .

[Lisca / Babbo]

a minha parece demorar menos entre os expurgos vou tentar medir ou filmar

[Lisca / Babbo]

carlos, a minha twin esta com um manometro instalado temporariamente no local do braço de vapor, que nao costumo usar mesmo, mas enfim o que queria comentar é que estava seguindo o surfing recomendado (isso mudou minha vida... ) e percebi uma variaçao da pressao da caldeira durante os 6min e também durante os dois minutos de espera,  a pressao que fica na caldeira e na linha nem sempre é a mesma, acho que quando se corta o flush ela "fica" presa por assim dizer em valores variaveis entre  o 0 e os 9 bar da opv, mas durante o periodo de espera ela varia pelo que pude perceber algo em torno 0,3 bar imagino eu que de acordo com a temperatura da massa de metal/resistencia o que preciso ver é a duraçao dessa variaçao pois percebi isso na ultima extraçao que fiz e nao liguei a maquina depois disso. mas me pareceu que o tempo dessa variaçao é mais curto o que deve ter a ver com os efeitos das inercias termicas la e pode ser que de pra levantar de algum jeito a histerese da temp da agua que imagino nao deve mesmo ser da ordem dos 20graus como da caldeira em si.

[Pedro Freire]

Oi Carlos,

 

Extraído usando sua técnica. Ficou muito, mais muito bom mesmo! 

Abçs, 

 

 

http://forum.clubedocafe.net/index.php?/topic/270-fotos-fotos-fotos/?p=81125 

[sergio.m]

Estava estudando pelo SolidWorks as caldeiras e grupo do meu projeto e lembrei disso aqui.

 

Fiz no olhômetro um modelo da caldeira da Gaggia. Bloco de alumínio com o compartimento cilindrico de água de uns 110 ml. A "moedinha" na lateral é o termóstato.

 

Os parâmetros foram, 1450 W nas resistências, termóstato ligando em 90 C e desligando em 115 C.

 

Partindo tudo dos 30 C o gráfico é esse (verde termóstato e vermelho água)

 

Aqui a água na temperatura mais baixa, o termóstato acaba de ligar, olhe como a resistência já esquentou:

 

E aqui a água na temperatura mais alta:

 

Uma conclusão é que a histerese da água é aproximadamente 40% da histerese do termóstato.

[Rodrigoks]

Fico pasmo com essas modelagens do Sérgio.

[Gilberto]

Legal Sergio, não sei usar esta parte do Solidworks, você esta estudando como ? Pelos próprios tutoriais do Solidworks ?

Alias, você precisa de uma placa de vídeo melhor, rsrsrsr, para que o material escolhido apareça na imagem.

[Guest Anita]

E uma impressora 3D já para imprimir as invenções dele e do pai.

[sergio.m]

Que bom Rodrigo =)

 

Legal para simular o esquema de um boiler acima do outro na minha máquina. Também para a escolha da potência miníma de resistência adequada para aquecer o grupo.

 

Outra coisa a se notar é que nessa caldeira pequena da gaggia, ou mesmo no grupo de minha máquina, é que toda a água fica aproximadamente na mesma temperatura devido a convecção. Coisa de 1 C de diferença.

 

Gilberto, aprendi a mexer bem na simulação de fluidos esses dias. Pelo tutorial dele, youtube, etc. Meu nb mostra o material sim, é que está está desligada a opção para renderizar mais rápido. Mas cor mostra tranquilo, é que o modelo acima é todo de alumínio.