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

En bref : pour maintenir plusieurs fermenteurs à des températures différentes à partir d'une source froide unique, faites circuler de l'eau glacée ou du glycol dans 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 accomplit le même travail avec une capacité accrue.

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 de descendre en dessous de la température du robinet
Boucle de refroidissement DIY pour aquarium (cet article)	Quelques petits fermenteurs avec un budget serré	Capacité limitée ; pièces faites maison
Refroidisseur à glycol	N'importe quel nombre de cuves, lagers et choc thermique (cold crashing)	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 installés, et je me suis dit qu'il devait y avoir un meilleur moyen. Le plus courant est le réfrigérateur de fermentation, où les brasseurs transportent une bonbonne dans un congélateur réglé sur un thermostat ou achètent un fermenteur assez petit pour tenir 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 qu'il vous faudrait deux réfrigérateurs, n'est-ce pas ? Pas nécessairement.

J'ai moi-même été confronté à ce problème en utilisant l'eau du robinet pour refroidir mon brassin, 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 très 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, à mon avis, 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 trois fermenteurs de 75 L branchés ! De plus, la consommation d'énergie est minimale car il s'allume et s'éteint par cycles, avec de longues périodes d'arrêt, ce qui signifie que la seule énergie consommée provient de la pompe de recirculation.

Les refroidisseurs d'eau refroidissent l'eau mais nécessitent que le liquide soit pompé à travers eux, j'utilise donc une pompe à entraînement magnétique pour aquarium à cet effet. Elle peut refroidir jusqu'à trois fermenteurs à des températures différentes simultanément, en utilisant uniquement cette pompe, le 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 configuration a une marge d'extension et serait une solution parfaite pour refroidir plusieurs fermenteurs dans une micro ou nano brasserie, avec un dimensionnement approprié. Si vous souhaitez refroidir un seul fermenteur ou plusieurs, ce tutoriel devrait vous donner un bon point de départ. Vos besoins en refroidissement différeront en fonction de ces facteurs : la température ambiante de la pièce, le débit en 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 je présente dans ce tutoriel, vous devrez dimensionner correctement vos besoins en refroidissement pour acheter un fermenteur de taille appropriée. Voici comment faire.

1. Calculez le « delta T », qui est la variation de température entre l'eau entrante et sortante de votre/vos fermenteur(s). Vous devrez placer une sonde de température en ligne pour mesurer précisément. Vérifiez la température de l'eau à l'entrée et à la sortie, et soustrayez la différence pour chaque fermenteur. Maintenant, 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 en remplissant un seau de 5 gallons à la sortie de retour de votre fermenteur.
3. Maintenant que vous avez ces deux chiffres, calculez le nombre de BTU (British Thermal Units) dégagés par vos fermenteurs combinés.

 

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 quantité de chaleur qu'un fermenteur de 3 BBL peut dégager. Veuillez ne pas prendre le calcul d'exemple ci-dessous comme une vérité absolue ; vous devrez mesurer vos propres besoins en refroidissement pour dimensionner précisément un refroidisseur d'eau pour les besoins de votre brasserie.

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

La différence de température mesurée pour un seul fermenteur dans la pièce où vous fermentez est de 1 degré entre le retour et l'entrée. Comme vous avez trois fermenteurs, cela vous donnerait une différence de température totale de 3 degrés Fahrenheit.

En utilisant le calcul ci-dessus : 500 x 20 x 3 = 30 000 BTU, soit 2,5 tonnes de refroidissement nécessaires pour votre application. Cela semble logique ?

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 des éléments que j'avais sous la main, plus quelques visites au magasin de bricolage local. N'hésitez pas à adapter cette conception générale à votre propre installation ; il y a plusieurs façons d'arriver à ses fins.

 

 

Comment ça marche :

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

Grâce à un clapet anti-retour, vous pouvez n'utiliser qu'une seule pompe. Comme le refroidisseur d'eau doit avoir un flux constant, l'eau s'écoule du réservoir, traverse le refroidisseur en continu et retourne au réservoir via le clapet anti-retour situé 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 dans le fermenteur et le clapet anti-retour se ferme. Vous pourriez constater que le ressort du clapet anti-retour n'est pas assez serré pour se fermer complètement lorsqu'une électrovanne de fermenteur s'ouvre ; cela peut être corrigé en serrant la vis à l'intérieur du clapet ou en ajoutant un deuxième clapet anti-retour en série avec le premier. L'eau s'écoule ensuite du fermenteur, passe par le collecteur de retour et retourne 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 basse, et vous dépasserez la température cible à l'intérieur de votre fermenteur. Comme vous pouvez le voir, cela constitue un moyen beaucoup plus simple et économique de refroidir plusieurs fermenteurs. N'hésitez pas à partager vos propres réalisations avec nous ; vous pouvez nous envoyer vos photos par e-mail ici, ou les télécharger sur les réseaux sociaux et n'oubliez pas de nous taguer ! Nous aurons également une vidéo sur notre chaîne YouTube, alors n'hésitez pas à la consulter.

Matériel 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 achetée dans un magasin de camping. Elle a une capacité d'environ 5 gallons. Plus le réservoir est petit, plus le refroidisseur d'aquarium cyclera rapidement, et vous ne voulez pas qu'il s'allume et s'éteigne 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 pour la capacité de votre refroidisseur. La plupart des refroidisseurs ont des directives sur la taille maximale du réservoir.

6 pieds (env. 1,8 m) de tubulure de 3/4" de diamètre interne.

Tubulure de 1/2" de diamètre interne pour connecter vos fermenteurs au collecteur de l'échangeur thermique. Vous déterminerez vous-même la longueur nécessaire.

Qté 3 - Raccords rapides femelles cannelés de 1/2".

Qté 3 - Adaptateurs cannelés de 1/2" vers tri-clamp (selon votre installation, cela peut varier)

Un lot de colliers de serrage en acier inoxydable

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

Qté 3 - Tuyau de raccordement pour lave-linge. Ils sont équipés de raccords femelles pour tuyau d'arrosage aux deux extrémités, ce qui rend l'ajout ou le retrait d'un fermenteur facile.

Qté 3 - Contrôleurs de température SV1. Nous les vendons pré-câblés ; dans mon cas, j'utilise le contrôleur Dwyer, mais tout contrôleur à commutation fonctionnera très bien pour cette tâche. Nous aurions pu utiliser deux contrôleurs 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 des boutons.

Qté 1 - Pot de colle PVC

Assemblage de la pompe :

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

Qté 1 - Raccord PVC 3/4" FPT (femelle filetée)

Qté 1 - Adaptateur plastique 3/4" MPT (mâle fileté) vers cannelé 3/4"

Collecteur d'alimentation en eau :

Qté 5 - Té PVC 3/4"

Qté 4 - Coude PVC 90° 3/4"

Qté 4 - Vanne d'arrêt PVC 3/4"

Qté 3 - Adaptateurs PVC 3/4" à coller vers mâle tuyau d'arrosage

Qté 1 - Adaptateur PVC 3/4" à coller vers MPT 3/4"

Qté 1 - Adaptateur PVC 3/4" à coller vers cannelé 3/4"

Qté 1 - Clapet anti-retour en laiton à ressort FPT 3/4"

Qté 1 - Adaptateur plastique MPT 3/4" vers cannelé 3/4"

2 pieds (env. 60 cm) de tuyau PVC 3/4"

Collecteur de retour d'eau :

Qté 2 - Coude PVC 1/2" 90°

Qté 2 - Té PVC 1/2"

Qté 3 - Vanne d'arrêt PVC 1/2"

Qté 3 - Adaptateurs PVC 1/2" à coller vers MPT 1/2"

Qté 3 - Raccords rapides mâles FPT 1/2"

2 pieds (env. 60 cm) de tuyau PVC 1/2"

Procédure :

1. Assemblez les pièces dont vous aurez besoin pour fabriquer votre collecteur d'alimentation en eau. J'aime disposer les éléments au préalable 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 PVC 3/4" aux longueurs nécessaires. Les coupe-tubes facilitent le travail. Assemblez toutes les pièces à sec AVANT de les coller.

 

3. Collez tous les joints en PVC en appliquant de la colle sur les deux parties à assembler. Travaillez rapidement ; elle prend très vite.

Voici à quoi cela ressemble pendant que ça sèche…

 

4. Disposez les pièces pour le collecteur de retour. Une fois que vous l'avez configuré comme vous le souhaitez, coupez le tube 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 propres que mes perçages approximatifs !

 

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

 

8. Enfin, connectez 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 dans le fermenteur et est connectée au collecteur d'alimentation à l'aide des tuyaux de lave-linge. Le retour du fermenteur est fixé au collecteur à l'aide d'une longueur de tuyau de 1/2", avec les raccords rapides femelles à une extrémité et les raccords tri-clamp à l'autre.

 

9. Maintenant, il ne vous reste plus qu'à fixer vos contrôleurs ETC au mur, brancher les sondes dans votre doigt de gant et 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 pour refroidisseur à glycol ou apprenez 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.