Refroidisseurs ⇒ Idée pour serpentin cuivre

[ytreza]

Salut a tous !
Je voulais faire un refroidisseur serpentin en cuivre et en réfléchissant pour optimiser le rendement et donc limiter le gâchis d'eau, j'ai eu une idée !
Je pensais faire un refroidisseur d'environ 25-30cm de diamètre mais pas en faisant 1 seul cercle.
Je voudrais faire 3 cercle inscrit (en rouge) a l'intérieur du grand cercle (en blanc !!) pour éviter le "gâchis" de place du milieu du serpentin. J'ai mis un petit schéma pour tenter de me faire comprendre.
L'eau descendra dans le 1er mini-serpentin puis remontera dans le 2ème puis redescendra dans le 3eme puis sortie
J'avais fait mes petits calculs et le périmètre des 3 cercles inscrits est plus grand que celui du grand cercle donc théoriquement plus de surface d'échange.

Alors a votre avis :
idée réalisable et utile ? ?
ou très peu d'économie d'eau et un max d'emmerdements a faire ?
Je pensais prendre du 10/8mm pour plus de facilité a faire les minis serpentins mais il me reste a calculer la longueur (ce soir j'ai la flemme)
Merci a vous et bonne nuit

Schema serpentin

[plut0nium]

Si je comprends bien, c'est un serpentin que tu comptes immerger dans le moût, dans la cuve ébullition ?

Si on assimile le moût à un volume homogène, c'est essentiellement la surface d'échange qui va conditionner l'efficacité de ton échangeur. Donc ton échangeur aura globalement la même efficacité qu'un serpentin classique de la même longueur.

Par contre, ton enroulement est plus compact (légèrement), tu as donc deux possibilités :

• à longueur de cuivre égale (et donc à efficacité égale), il sera un peu moins encombrant qu'un serpentin classique
• à encombrement égal, tu pourras mettre une longueur de tuyau un peu plus importante et donc potentiellement avoir un serpentin un peu plus efficace

par contre, ta configuration présente aussi des inconvénients, notamment au niveau du mélange: il devient difficile de mélanger dans la cuve (pour homogénéiser la température du moût par exemple) ou pour créer un whirlpool

donc à mon avis, tu risques de galérer au niveau de la réalisation (à moins de faire 3 mini serpentins distincts et de les raccorder ensuite) pour un gain peu important

[Head]

Salut,
ta surface d'échange dépend uniquement du diamètre du tube et de la longueur de tube en contact avec le moût.
Les périmètres de tes cercles ne sont pas ici d'une utilité primordiale à part pour être sûr que ça rentre dans telle ou telle gamelle.
Maintenant je pense qu'enrouler une même couronne de cette façon c'est se donner beaucoup de mal pour au final un résultat qui pourra être certes esthétique, mais pas forcément plus efficace.
Si tu veux caser un max de longueur dans un volume restreint, je te conseille de faire des couronnes imbriquées les unes dans les autres. Tu commences par former la couronne centrale autour d'un objet de faible diamètre (mais pas trop quand même sinon tu vas galérer ), puis tu la places dans une gamelle un peu plus grande et tu roules le tube restant autour de cette dernière (et ainsi de suite si t'as une collection de gamelle de diamètre différent et que tu as acheté 2 km de cuivre ), un peu à la façon des poupées russes.

Maintenant ce n'est pas parce que tu mets un refroidisseur de 2 km dans ta gamelle que tu refroidiras plus vite en utilisant moins d'eau!
Il faut prendre en compte la température de ton eau de refroidissement et son débit.

En gros:
- La quantité d'eau que tu vas utiliser pour refroidir dépend directement de sa température initiale, plus elle est froide, moins tu en utiliseras.
- Le temps que tu mettras pour refroidir dépend de ta surface d'échange (longueur et diamètre de ton tuyau), plus celle-ci est importante, plus tu pourras utiliser un débit efficace important, et donc plus la quantité d'eau citée au dessus passera rapidement.

Voilou avec tout ça tu devrais pouvoir t'en sortir... mais si réussi à faire un échangeur comme sur ton schéma: la classe! et... photos!!!

[ytreza]

Salut,

Si je comprends bien, c'est un serpentin que tu comptes immerger dans le moût, dans la cuve ébullition ?

Tu as tout a fait compris !

il devient difficile de mélanger dans la cuve (pour homogénéiser la température du moût par exemple) ou pour créer un whirlpool

C'est vrai que j'avais pas pensé a ca, je vais peut être faire un maquette pour voir ce que ca donne.

Les périmètres de tes cercles ne sont pas ici d'une utilité primordiale à part pour être sûr que ça rentre dans telle ou telle gamelle.

Si la somme des périmètres des 3 cercles inscrits est supérieur au périmètre du grand cercle alors la surface d'échange sera également plus importante a diamètre du tuyau égal.

La quantité d'eau que tu vas utiliser pour refroidir dépend directement de sa température initiale, plus elle est froide, moins tu en utiliseras.

Je sais mais je parlais d'améliorer le rendement par rapport a un serpentin classique quelque soit la température de l'eau

Bon, faut encore que je reflechisse je crois . . .
Merci pour vos avis,

[Mr-Phil]

Merci pour vos avis

Le mien est simple, c'est particulièrement original...
Mais je pense que tu devrais essayer de cintrer du cuivre avant tout (juste pour voir les rayons possibles)
En tout cas, j'espère le voir un jour, les plans me plaisent.

[ytreza]

Mon serpentin étant fini et testé, je vous poste quelques photos !
Finalement j'ai pas trois mini serpentin inscrit dans un plus grand cercle comme sur le schéma mais j'ai fait un serpentin "poupée russes" de 3 couronnes avec 12 spires(diamètre : 12,5cm; 18cm et 28cm) pour un total d'une 20aine de metre
J'ai pas vraiment calculé le temps de refroidissement et la quantité d'eau consommé mais ca doit tourné autour de 25 min et 40 L d'eau pour passer 20L de 100 à 30°C. J'avais quelques petits problème avec le stockage de l'eau de refroidissement donc je l'ai pas mis a plein régime !

Il me me gène pas pour mélanger j'ai la place entre la 2ème couronne et la plus large, ni pour faire mon whirlpool puisque je le fais a près avoir refroidi !
Il me reste plus qu'a faire les finitions parque la couronne la plus large est un peu trop mobile a mon gout ! Et puis les spires de la couronne la plus large se touchent. Reste a choisir entre soudure ou fils de cuivre ...

Voila c'est pas forcement très utile mais je trouve qu'il est joli, c'est déjà ça !

Maintenant place aux photos
Enroulement de la première couronne

Enroulement de la seconde couronne

Enroulement de la troisième couronne

C'est celui la qui me plait le moins, le seau en plastique a plié vers la fin et j'ai eu quelques spires ovales que j'ai pas vraiment réussi a remettre circulaire

Et fini ca donne ca !
Vue du dessus

C'est pas son plus beau profil


Sinon pour les raccords :
- j'ai soudé un 15/21 F sur l'arrivée d'eau du serpentin,
- puis un flexible "fait maison" avec "collier à oreille" avec un 15/21 M à un bout et 15/21 F a l'autre bout
- raccord 15/21M / 20/28 F et finalement le raccord robinet d'appart (20/27 qui s'adapte que sur du 20/28 d'ou le raccord en plus car j'ai pas trouvé des raccord directs)

Je mesurerait son efficacité la prochaine fois que je brasserais et quand il sera complètement fini !

[leyon]

j'ai vraiment l'impression que tu risques de créer une "région froide" dans ton mout, de cette façon. Sans malheureusement homogénéiser la température.
A moins, bien sûr, que la boucle extérieure ait plus ou moins le diamètre de ta cuve.
je ne sais pas ce qu'en pensent les autres serpentistes, mais c'est vraiment problématique.
d'autant plus qu'ici, tu te coupes de la possibilité de légèrement remuer le mout en contact avec le serpentin, ce qui s'avère souvent nécessaire.
si je me fais du souci pour rien et que ça marche nickel, c'est un bien beau système.

[Le nain brasseur]

C'est beau à voir !
Mais ça m'a l'air bien compact et lourd et comme dit plus haut ça ne va pas faciliter la circulation du moût, et donc l'homogénéisation de la température si les spires sont collées entre elles ... mais sinon niveau surface de contact avec le moût ça doit être top

fais nous part de tes rendements

[olivierpicard]

C 'est une idée qui semble intéressante dans le principe et c 'est joli à voir, mais j'ai des doutes quand à l'efficacité d'une si grande longueur de tuyau. En effet, il ne s'agit pas d'une circulation à contre courant, donc dès que la température de l'eau se rapproche de la température du moût, le transfert thermique devient...nul.
Si par exemple le moût est à 70 °C, si l'eau à l'intérieur du tube atteint cette température au bout de 10 mètres, alors les 10 mètres suivants sont parfaitement inutiles, voire même néfastes car il pourraient devenir plus chauds que le moût environnant par endroits ! (selon le sens de circulation).
Avec un tel système, la température de sortie de l'eau ne peut jamais être supérieure à celle du moût, c 'est ce qui limite son rendement. Si ton eau en entrée est à 20 °C et ton moût à 40, tu vas devoir consommer des dizaines de litres pour descendre de quelques degrés...
Seul un système à contre-courant (avec 2 tubes ou un échangeur à plaques) permet que l'eau de sortie soit plus chaude que le moût (de sortie).
Oui cela paraît surprenant mais c 'est vrai et c 'est logique quand on y regarde de près...Avec un échangeur à plaques, le moût sort à 25 °C et l'eau à ...60 ° C ! Impossible avec un serpentin simple.

D'ailleurs les chiffres que tu annonces ne me paraissent pas fabuleux (désolé ! ) mais ton eau froide n'était sûrement pas très froide non plus...

Pour améliorer ton rendement en conservant ta bonne idée de départ, je te suggère de diviser ton circuit en 3 circuits en "parallèle" et non pas "en série", avec chacun une entrée et une sortie d'eau distincts. Je suis sûr que ton efficacité va grimper en flèche !

[dany06hd]

contrairement à tout le monde je trouve ça moche ! mais on s'en fout n'est-ce pas ?
par contre si tu veux améliorer le rendement et donc la vitesse de refroidissement du moût il y a un seul truc efficace: faire circuler le liquide autour du serpentin. sinon rapidement il se crée une zone tampon autour et ça limite l'échange thermique avec le reste du liquide environant. il existe un truc bien; ça s'appelle un refroidisseur à contre courant, mais tu peux aussi avec un serpentin "statique" améliorer ce rendement en le bougeant par exemple de haut en bas (à la main)sur une course de quelques centimètres par exemple (c'est déjà ça !) ou alors faire circuler/bouger le liquide dans le récîpient par un moyen quelconque. gardes à l'esprit d'éviter une oxydation à chaud quand même...