Homebrewing e autocostruzione: fermentatore Tronco Conico 30L controllato in temperatura
Ritorno sul tema della autocostruzione della attrezzatura per Homebrewing illustrandovi un progetto su cui ho lavorato per un certo tempo e che mi sta dando soddisfazione per i risultati ottenuti: la costruzione di un fermentatore tronco conico da 30L con controllo della temperatura.
E’ noto che il controllo della temperatura nelle varie fasi del processo di fermentazione e’ una degli aspetti piu’ importanti per l’ottenimento di un prodotto finale di qualita’ e che rispetti le caratteristiche che ci si e’ prefissati in fase di definizione della ricetta ed e’ sicuramente uno degli aspetti che differenzia una produzione casalinga da una professionale.
Per molto tempo mi sono affidato a madre natura per fermentare le mie produzioni fasandomi con la temperatura della mia cantina… banalmente prediligendo le birre a bassa fermentazione in inverno e le alte in primavera autunno. In estate la temperatura di cantina e’ troppo elevata anche per una alta fermentazione. Mi sono quindi messo in testa di poter controllare la temperatura di fermentazione sicuramente per produrre qualsiasi tipo di birra in qualsiasi stagione ma anche per poter far lavorare il lievito in condizioni particolari ad esempio in una alta fermentazione controllare la generazione di esteri fruttati o in una bassa riuscire magari a fare variare la temperatura per riassorbire il diacetiele.
La possibilità poi di ridurre al minimo la temperatura a fine fermentazione secondaria e’ inoltre un grande vantaggio per stabilizzare, maturare e illimpidire la birra.
Disponevo gia’ di un fermentatore tronco conico in INOX di capacita’ 30L, il problema era quello di raffreddarlo e termostatarlo. Ho scartato per motivi vari (essenzialmente spazio) la soluzione tipo frigo ovvero inserire banalmente il contenitore in un frigo cosi’ come quella di raffreddare il contenitore con una camicia esterna di liquido refrigerante (tipo i fermentatori professionali) in quanto le piccole dimensioni non consentivano di calandrare l’acciaio e realizzare la camicia.
Ho invece optato per una soluzione con serpentino INOX immerso nel mosto, in pratica lo stesso principio del worth chiller con cui si raffredda il mosto caldo prima dell’inoculo dei lieviti.
Il serpentino immerso nel mosto/birra e’ attraversato da un flusso di H20 refrigerata e un sensore di temperatura inserito all’interno del cono consente di pilotare l’unita’ refrigerante.
Per raffreddare l’H20 ho pensato a varie soluzioni ma poi mi sono orientato verso uno scambiatore a celle di Peltier.
Una unita’ refrigerante quindi “allo stato solido” senza compressore o parti in movimento che sfrutta il potere refrigerante delle ormai famose celle di peltier impiegate in molte applicazioni. Tali celle si presentano come un piccolo biscotto (ce ne sono di varia forma e potenza) e se opportunamente alimentate creando un gradiente di temperatura tra le due facce di otre 40 gradi…ovvero se la faccia calda e’ mantenuta a 0 gradi quella fredda sara’ a -40.
Nel mio firgo allo stato solido (surplus recuperato su ebay) le celle dal lato “caldo” sono montate su un dissipatore di alluminio con ventole , da quello freddo su una piastra di lega con due canali interni per fare scorrere il fluido da raffreddare
Il blocco frigo a celle di Peltier e’ alimentato da un potente alimentatore di tipo switching da 24V 12A. Il tutto e’ controllato da un termoregolatore digitale di tipo PID che rileva la temperatura mediante la sonda PT100 inserita nel fermentatore e pilota (on/off) il gruppo frigo.
Ultimo elemento la pompa di circolazione dell’ H20, per questo ho usato una pompa da acquario (esterna) che garantisce un buon flusso di acqua e un funzionamento continuativo e silenzioso.
Una nota riguardo al serpentino: sconsiglio di utilizzare soluzioni in rame che, se pur piu’ economiche e efficienti come scambio termico, hanno problemi in termini di pulizia finale e interazione con il mosto/birra (il rame rimarrebbe a bagno per giorni/settimane..) Ho quindi optato per un serpentino in acciaio INOX di quelli guarda caso usati nei banchi di spinatura delle birra (in quel caso e’ la birra a scorrere nel serpentino immerso in h20 gelat). Vista la difficoltà a piegare un tubo INOX di 10mm di diametro ho acquistato l’oggetto gia’ fatto da un distributore su Ebay in Germania che dispone di serpentini di vario diametro e numero di spire a costo ragionevole.
Costruttivamente il lavoro non e’ stato molto complesso. Il serpentino si inseriva di misura nella parte cilindrica del mio tronco conico che ho provveduto a forare nella parte alta per inserire due passaparete in ottone con relativa guarnizione isolante in modo da avere all’esterno del fermentatore l’attacco per la mandata e il ritorno del acqua gelida. Il fermentatore rimane quindi chiuso con il suo gorgogliatore e i due attacchi per l’acqua gelida. Nella parte conica ho inserito la sonda PT100 fissata con dado e controdado da 8mmPer il circuito idraulico ho usato normali tubi di plastica alimentare da 10mm il tutto stretto con fascette per evitare sgocciolamenti.
Le connessioni elettriche sono abbastanza semplici: la sonda entra nel termoregolatore che tramite il rele interno pilota alimentatore del gruppo frigo e la pompa. Ogni volta che la temperatura sale oltre il set point il gruppo frigo parte inizia a raffreddare e la pompa fa circolare l’acqua raffreddata nel circuito. Il tutto risulta abbastanza silenzioso e compatto. Appena avro’ tempo realizzerò un contenitore per racchiudere la parte elettrica e per il gruppo firgo.
Veniamo ai risultati e al collaudo. Il primo punto su cui ho avuto qualche difficoltà e’ fare circolare il liquido nel circuito chiuso in maniera regolare. Il circuito va riempito senza lasciare bolle d’aria, impresa che richiede gia’ un po’ di tempo e cura, dopodiché probabilmente per la contrazione del liquido a freddo o qualche piccolo sfiato mi sono accorto che nel tempo si forma qualche bolla d’aria che rende difficoltoso il lavoro della pompa (non autoaddescante). Da studiare eventualmente un circuito aperto con vaschetta di recupero per ovviare al problema.
Un altro punto di attenzione e’ la coibentazione del tutto…in prima battuta non ho coibentato il fermentatore o i tubi…in questa configurazione riesco tuttavia a mantenere a 9-10 gradi la massa liquida di 30L senza uno stress eccessivo del gruppo frigo (temperatura esterna non superiore ai 20 gradi). Per andare oltre sicuramente occorre da un lato coibentare con cura il tutto dall’altro magari usare una miscela di glicole a acqua per evitare che ghiacci nei canali dello scambiatore.
Anche se quindi il tutto e’ stato realizzato in maniera un po’ sperimentale e empirica il risultato finale e’ OK…la temperatura nei range tipici di una birra anche a bassa fermentazione rimane stabile, il tutto e’ di facile gestione, rapidamente scollegabile e pulibile. Si puo’ migliorare qualche aspetto sopra descritto ma l’esperimento e’ riuscito…utilizzato per ora su una pils, una weizen e una apa.
Con un po’ di ingegno e sbattimento ho anche io il mio piccolo tronco conico termostatato con gruppo frigo allo stato solido e con una spesa dell’ordine dei 150-180E (fermentatore escluso) …sono molto fiero del tutto !
Se volete qualche dettaglio in piu’ non esitate ovviamente a contattarmi…il giocattolo non e’ soggetto a brevetto
Davide















