Contrôle parfait de la température de fermentation avec plusieurs fermenteurs à différentes températures

La réponse courte : pour maintenir plusieurs fermenteurs à des températures différentes à partir d'une seule source froide, faites circuler de l'eau glacée ou du glycol à travers la double paroi ou le serpentin de chaque fermenteur, en utilisant un régulateur de température et une vanne ou une pompe pour chaque cuve. Le montage DIY ci-dessous, datant de 2016, utilise un refroidisseur d'aquarium et une seule pompe. Pour une installation prête à l'emploi, un refroidisseur à glycol avec une pompe par fermenteur fait le même travail avec une plus grande capacité.

Installation	Idéal pour	Compromis
Réfrigérateur de fermentation	Un petit fermenteur	Une température par réfrigérateur ; espace limité
Eau du robinet et électrovanne	Ales quand l'eau du robinet est froide	Gaspillage d'eau ; impossible d'aller en dessous de la température du robinet
Boucle de refroidissement DIY (aquarium) (cet article)	Quelques petits fermenteurs à petit budget	Capacité limitée ; pièces faites maison
Refroidisseur à glycol	Tout nombre de cuves, lagers et garde au froid	Coût initial plus élevé

Comment gérer économiquement plusieurs températures de fermentation dans la même pièce.

 

On m'a souvent demandé par le passé comment contrôler la température de son fermenteur de système de brassage tout-en-un lorsque l'eau du robinet dépasse la température de fermentation souhaitée. J'ai vu beaucoup d'équipements coûteux mis en place, et je me suis dit qu'il devait y avoir une meilleure solution. Les plus courants sont les réfrigérateurs de fermentation, et les brasseurs transportaient soit une bonbonne dans un congélateur réglé sur un thermostat, soit achetaient un fermenteur assez petit pour entrer dans un réfrigérateur. Ces deux méthodes fonctionnent, mais soyons honnêtes, c'est une corvée. Et si vous voulez fermenter une lager et une porter en même temps ? Cela signifie que vous aurez besoin de deux réfrigérateurs, n'est-ce pas ? Pas nécessairement.

J'ai moi-même été confronté à ce problème, en utilisant l'eau du robinet pour fermenter ma bière, et j'ai utilisé de l'eau du robinet contrôlée par une électrovanne pour réguler les températures de fermentation dans mes fermenteurs coniques. Bien que cela fonctionne bien, je veux éviter de gaspiller autant d'eau.

La solution que j'ai trouvée a commencé par un refroidisseur d'eau d'aquarium à compresseur. Cette méthode de refroidissement est, selon moi, la plus efficace pour refroidir plusieurs fermenteurs coniques. J'utilise un refroidisseur d'eau de 1/4 HP, et il est presque trop puissant même lorsque j'y ai connecté trois fermenteurs de 75L ! De plus, la consommation d'énergie est minimale car il fonctionne par cycles marche/arrêt, avec de longues périodes d'arrêt, ce qui signifie que la seule énergie consommée est celle de la pompe de recirculation.

Les refroidisseurs d'eau refroidissent l'eau mais doivent avoir le liquide pompé à travers eux, j'utilise donc une pompe magnétique d'aquarium pour cela. Elle peut refroidir jusqu'à trois fermenteurs à des températures différentes en même temps, en utilisant simplement cette pompe unique de système de brassage tout-en-un, un petit refroidisseur d'aquarium et une paire de collecteurs fabriqués sur mesure pour ajouter ou retirer des fermenteurs à votre guise. Cette installation a de la place pour l'expansion et serait une solution parfaite pour refroidir plusieurs fermenteurs dans une micro ou nano-brasserie, dimensionnée de manière appropriée. Si vous souhaitez refroidir un seul fermenteur ou plusieurs fermenteurs, ce tutoriel devrait vous donner un bon point de départ. Maintenant, vos besoins en refroidissement varieront en fonction de ces facteurs : la température ambiante de la pièce, le débit GPM de la pompe à eau à travers le refroidisseur, la taille du fermenteur et le nombre de fermenteurs que vous prévoyez d'ajouter à la boucle fermée.

Si vous utilisez une installation plus grande que celle que j'utilise pour ce tutoriel, vous devrez dimensionner correctement vos besoins en refroidissement afin d'acheter un fermenteur de taille appropriée. Voici comment faire.

1. Calculez le « delta T », qui est la différence de température entre l'eau à l'entrée et à la sortie de votre/vos fermenteur(s). Vous devrez placer une sonde de température en ligne pour mesurer avec précision. Vérifiez la température de l'eau à l'entrée et à la sortie, et soustrayez la différence pour chaque fermenteur. Ensuite, additionnez ces chiffres pour calculer la différence totale de température.
2. Calculez le débit de la pompe à eau de votre système de brassage tout-en-un. Le débit nominal sera différent du débit réel en raison des restrictions dans les conduites, il est donc préférable de mesurer à l'aide d'un débitmètre ou de remplir un seau de 5 gallons à la sortie de retour de votre fermenteur.
3. Maintenant que vous avez ces deux chiffres, calculez combien de BTU (British Thermal Units) vos fermenteurs combinés dégagent.

 

BTU/heure = 500 x GPM x Différence de température ou « delta T ».

 

Pour des applications de refroidissement plus importantes, c'est ainsi que vous choisiriez le refroidisseur d'eau approprié à vos besoins. Je vous donne un exemple :

Avertissement : Je n'ai aucune idée de la chaleur qu'un fermenteur de 3BBL peut dégager. Veuillez ne pas utiliser l'exemple de calcul ci-dessous comme une vérité absolue ; vous devrez mesurer vous-même vos besoins en refroidissement pour dimensionner avec précision un refroidisseur d'eau pour les besoins de votre brasserie.

Vous avez trois fermenteurs de 3BBL et une pompe de 1500 GPH qui fait circuler le liquide. Vous avez mesuré le retour du liquide à 1200 GPH. Cela vous donne 20 GPM.

La différence de température mesurée d'un seul fermenteur dans la pièce où vous fermentez est de 1 degré entre le retour et l'entrée. Parce que vous avez trois fermenteurs, cela vous donnerait un différentiel de température total de 3 degrés Fahrenheit.

En utilisant le calcul ci-dessus : 500 x 20 x 3 = 30 000 BTU ou 2,5 tonnes de refroidissement requises pour votre application. Cela a du sens ?

Revenons à notre article. Pour mon installation, la température de retour du fermenteur était presque impossible à mesurer par rapport à la température d'entrée. Dans ce cas, vous pourriez acheter un refroidisseur d'eau de 1/10 HP, qui est le plus petit fabriqué sur le marché. J'ai utilisé ce que j'avais sous la main, et fait quelques trajets au Home Depot local pour fabriquer cela. N'hésitez pas à adapter cette conception générale à votre propre installation ; il y a plusieurs façons de parvenir à ses fins.

 

 

Comment ça marche :

Nous avons conçu ce système pour utiliser le moins de pièces possible, et pour être aussi peu coûteux que possible, tout en fournissant une température de fermentation prévisible et précise.

En utilisant un clapet anti-retour, vous pouvez utiliser une seule pompe. Comme le refroidisseur d'eau doit avoir un débit constant, l'eau s'écoule du réservoir et traverse le refroidisseur en permanence, puis retourne au réservoir via le clapet anti-retour dans le collecteur d'alimentation. Le clapet anti-retour est à ressort, et dès qu'un fermenteur a besoin de refroidissement, l'électrovanne associée à ce fermenteur s'ouvre. La pression diminue suffisamment pour permettre à l'eau de circuler à travers le fermenteur et le clapet anti-retour se ferme. Vous constaterez peut-être que le clapet anti-retour n'est pas assez serré pour se fermer complètement lorsqu'une électrovanne de fermenteur s'ouvre, ce qui peut être corrigé soit en serrant la vis à l'intérieur du clapet anti-retour, soit en ajoutant un deuxième clapet anti-retour en ligne avec le premier. L'eau s'écoule ensuite hors du fermenteur, et à travers le collecteur de retour, jusque dans le réservoir. J'aime régler la température du refroidisseur d'eau quelques degrés en dessous de la température de fermentation la plus basse. Trop bas, et vous dépasserez la température à l'intérieur de votre fermenteur. Comme vous pouvez le voir, cela rend le refroidissement de plusieurs fermenteurs beaucoup plus simple et économique. N'hésitez pas à partager vos propres montages avec nous ; vous pouvez nous envoyer vos photos par e-mail ici, ou les télécharger via les réseaux sociaux et n'oubliez pas de nous taguer ! De plus, nous aurons une vidéo sur notre chaîne YouTube, alors n'hésitez pas à la consulter.

Matériaux requis :

QTÉ 1 - Refroidisseur d'eau, j'ai acheté le mien sur Amazon

QTÉ 1 - Rouleau de ruban téflon

QTÉ 1 - Réservoir d'eau, j'ai utilisé une petite glacière isotherme que j'ai achetée dans un magasin de camping. Elle fait environ 5 gallons. Plus le réservoir est petit, plus le refroidisseur d'aquarium cyclera rapidement, et vous ne voulez pas qu'il cyclera trop souvent car un compresseur a besoin d'un temps d'arrêt minimum. Cependant, si votre réservoir devient trop grand, vous ne pourrez pas refroidir l'eau suffisamment froid pour la taille de votre refroidisseur. La plupart des refroidisseurs ont une directive quant à la taille maximale du réservoir.

6 pieds (env. 1,8m) de tuyau de 3/4” de diamètre intérieur.

Tuyau de 1/2” de diamètre intérieur pour connecter vos fermenteurs au collecteur de l'échangeur thermique. Vous déterminerez vous-même la longueur dont vous avez besoin.

QTÉ 3 - Raccords rapides femelles de 1/2” à cannelure.

QTÉ 3 - Adaptateurs de cannelure 1/2” vers tri-clover (selon votre installation, cela peut changer)

Un tas de colliers de serrage en acier inoxydable

Un kit d'adaptation d'électrovanne à eau (Nous les vendons sur notre site web ; cependant, vous pouvez créer le vôtre et l'adapter en conséquence. Le nôtre possède un raccord de tuyau d'arrosage mâle à l'extrémité pour une connexion facile)

QTÉ 3 - Tuyau de raccordement pour machine à laver. Ils sont livrés avec des raccords de tuyau d'arrosage femelles aux deux extrémités, ce qui facilite l'ajout ou le retrait d'un fermenteur.

QTÉ 3 - Contrôleurs de température SV1. Nous les vendons précâblés ; dans mon cas, j'utilise le contrôleur Dwyer, mais n'importe quel contrôleur à commutation fera très bien l'affaire pour cette tâche. Nous aurions pu en utiliser deux au lieu de trois et utiliser une sonde de température supplémentaire, car le Dwyer est un contrôleur à double étage, mais je voulais que chaque fermenteur affiche la température réelle, sans avoir à appuyer sur aucun bouton.

QTÉ 1 - Pot de colle PVC

Assemblage de la pompe :

QTÉ 1 - Pompe à eau, j'ai acheté une pompe Danner 900 GPH pour cette application, car elles produisent très peu de chaleur et le débit d'eau est suffisamment élevé pour circuler dans les serpentins de nos fermenteurs.

QTÉ 1 - Raccord PVC 3/4” FPT

QTÉ 1 - Adaptateur en plastique 3/4” MPT vers 3/4” cannelure

Collecteur d'eau d'alimentation :

QTÉ 5 - Tés PVC 3/4”

QTÉ 4 - Coudes 90º PVC 3/4”

QTÉ 4 - Vannes d'arrêt PVC 3/4”

QTÉ 3 - Adaptateurs PVC 3/4” à emboîtement vers GH mâle

QTÉ 1 - Adaptateur PVC 3/4” à emboîtement vers 3/4” MPT

QTÉ 1 - Adaptateur PVC 3/4” à emboîtement vers 3/4” cannelure

QTÉ 1 - Clapet anti-retour en laiton à ressort 3/4” FPT

QTÉ 1 - Adaptateur en plastique 3/4” MPT vers 3/4” cannelure

2 pieds de tuyau PVC 3/4”

Collecteur d'eau de retour :

QTÉ 2 - Coudes 90º PVC 1/2”

QTÉ 2 - Tés PVC 1/2”

QTÉ 3 - Vannes d'arrêt PVC 1/2”

QTÉ 3 - Adaptateurs PVC 1/2” à emboîtement vers 1/2” MPT

QTÉ 3 - Raccords rapides mâles 1/2” FPT

2 pieds de tuyau PVC 1/2”

Comment faire :

1. Assemblez les pièces dont vous aurez besoin pour fabriquer votre collecteur d'eau d'alimentation. J'aime d'abord disposer les choses pour avoir une idée du produit fini. La raison pour laquelle j'ai fait une boucle est d'égaliser la pression dans le collecteur afin que chaque fermenteur reçoive une quantité d'eau égale si, pour une raison quelconque, les trois électrovannes s'ouvrent en même temps. Posez un morceau de carton sous votre montage ; cela peut être salissant. Si vous avez des gants, utilisez-les.

 

2. Coupez le tuyau PVC 3/4” aux longueurs nécessaires. Les coupe-tubes rendent le travail facile. Ajustez toutes les pièces à sec AVANT de les coller.

 

3. Collez tous les joints PVC ensemble, en appliquant de la colle sur les deux parties à coller. Travaillez vite ; cela prend très rapidement.

Voici à quoi cela ressemble pendant que ça prend...

 

4. Disposez les pièces pour le collecteur de retour. Une fois que vous l'avez comme vous le souhaitez, coupez les tuyaux PVC 1/2”. Vous aurez besoin de 10 longueurs.

 5. Collez-les ! Cela devrait ressembler à ceci :

 

6. Maintenant, fixez les pièces de la pompe et percez le couvercle de votre glacière. J'ai utilisé une mèche plate de 1”. Utilisez une scie cloche si vous voulez des trous plus nets que mes perçages désordonnés !

 

7. Vous y êtes presque. Placez votre pompe à l'intérieur du réservoir, et fixez le tuyau 3/4” à votre pompe et à l'entrée du collecteur d'eau d'alimentation. Le tuyau passera à travers le couvercle de votre réservoir. Fixez une autre longueur à partir de la sortie du clapet anti-retour, faites-la passer dans le réservoir par le deuxième trou du couvercle. Maintenant, passez l'extrémité longue du collecteur de retour à travers le dernier trou du couvercle du réservoir.

 

8. Enfin, vous connecterez vos fermenteurs aux collecteurs d'alimentation et de retour en utilisant le kit d'électrovanne et vos raccords cannelés tri-clamp. L'électrovanne régule l'eau entrante vers le fermenteur et est connectée au collecteur d'alimentation en utilisant les tuyaux de machine à laver. Le retour du fermenteur est fixé au collecteur en utilisant une longueur de tuyau 1/2”, les raccords rapides femelles à une extrémité et les raccords tri-clamp à l'autre.

 

9. Maintenant, tout ce qu'il vous reste à faire est de monter vos contrôleurs ETC au mur, de brancher les sondes dans votre doigt de gant et de brancher les électrovannes dans le contrôleur ETC. Voici une photo de ce à quoi cela ressemble en action !

Options actuelles

Dimensionnez un refroidisseur avec notre calculateur de dimensionnement de refroidisseur à glycol ou lisez comment dimensionner un refroidisseur à glycol. Chaque Unitank à double paroi s'associe à un kit de contrôle de température. Contexte : pourquoi les fermenteurs chauffent-ils.