bakafish wrote:
能不能做到恆溫出水,...(恕刪)

若有興趣您可做個實驗來模擬1.5升的鍋爐,
先裝750cc 90度的水,再加入60cc冷水,
當然,您無法從底下以打入,也沒有9巴壓力,
但您可用探溫棒稍為攪拌,看看溫度多久可穩定,可到達多少度,
您再用1200瓦的電湯池加熱,看多久能回到90度,
最好使用能保溫的容器,這樣變數比較小.

其實,不管如何,重點是:
當能有1.5升的鍋爐,
60cc的冷水從下方進入鍋爐,
無論冷熱水混合的快或慢,
60cc的水絕無能力影響到出水口的溫度,
且那時第一杯已煮好了,
因此進入的冷水無法影響第一杯的品質,
而pid能更精細地控制水溫,
讓第二第三杯仍能以最短的時間,最穩定的溫度沖煮.

基本上,鍋爐愈小,pid所顯現的效果愈大,
但我指的是相對於大鍋爐,當然不能小到100cc,
以100cc的鍋爐沖煮60cc的咖啡,想要溫度穩定,別說pid,神仙也難救,
最能讓pid效發所長的鍋爐應該是600cc左右(以每次用水60ccc而論,約1/10的用水量).

pid的特色是快速啟動(比on/off快)以修正的方式加溫,補充鍋爐逸散掉的熱量,
且避免加熱過頭,使鍋爐的溫度變動減至最小.
我認為只憑理論很難去證明

9 bar壓力不小,進水與出水的位置和方向也有影響,水打進鍋爐後怎麼跑不知道
除非做個透明鍋爐,把要打進去的水染色加一些懸浮物,在鍋爐裡不同位置放探針
大概才看得出一些端倪
而真正的驗證,只有改造沖煮頭,在實際沖煮時測量沖煮頭裡的水溫,才能得到答案
如果我國中理化沒記錯

60 cc 25度 水 加入1500cc 90 度,在沒有熱量散失的前提下,終溫應該是

( 60 x 25 + 1500 x 90 ) / (60+1500) = 87.3

但是,
1.做熱交熱的不是只有"水"而己,鍋鑪的質量和比熱也要算進去。理論上加上鍋鑪的熱,溫度會再高一點才對。
2.用1500的"熱"水和60cc的"冷"水來計算當然是有問題的,因為水是持續加進去的,最終的水應該是1500,不是 1500 + 60,所以上面式子改成

(60 x 25 + 1440 x 90)/1500 = 87.4

3.如果PID發揮作用的話,溫度也會比較高,但有一部份會被熱幅射散熱抵消掉。

4.熱對流和熱交換的的速度,無法估計。會不會有冷水直射出水口,我認為理論上不會,我這個外行人都想得到的問題,設計機器的人想不到,要打屁股。這個因素我認為設計機器的人會最佳化,也或許這部分是機器的差異之一。至於如果像Howard大說的冷水只要在下半部,那上半部水溫更不會受影响,情況又比上面的計算好。事實上不懂流體力學的我認為進口管路設計成在底部斜射會有助於這種情況,像打奶泡一樣造成水的旋轉。


以上說的結論是:我們什麼都不知道,什麼都不能肯定;但是最糟的情況是水溫會在87度以上,若加上鍋鑪的熱量還有及時作用的PID,我估計 89度也是有可能。現代的機器在設計時可以動用的工具很多,設計得好,在1度以內是有可能的。

另外,以上的國中理化公式也告訴我們大鍋鑪的優勢。

我記得gs/3出世後就有不少機器號稱溫差在1度以內了。以現在資訊流通的程度以及工具取得的方便性,我相信既然敢號稱就不怕人家驗證,小弟不才,動手能力也差,我會選擇相信(或者選擇相信國中理化的計算結果)。
bakafish wrote:
我認為只憑理論很難去...(恕刪)


基本上煮咖啡不是做化學實驗,
沒有必要將溫度控制在正負1度那麼嚴謹,
我也不相信有人喝的出沖煮時水溫差個1,2度有什麼不同,
我認為大鍋爐加PID對煮咖啡來說就是恆溫,
更大的問題應該出在水路與曝露在外沖煮頭,

E16經過數十年的驗證仍廣為使用,結構也沒有變動過,
代表其已沒有再修改的必要,
除非另起爐灶,重新設計,

若真吹毛求疵到沖煮時1度不差,
我的想法是在沖煮頭上也要有一組加熱器,由精密的PID來控制,
但有這麼嚴重嗎? 有這個必要嗎?

我認為E61目前唯一的缺點是沒有顯示它的溫度,
也就是說即使鍋爐的PID設定在92度,顯示的溫度也不跳動,
但不代表沖煮的水溫是92度,也不代表它不跳動,

所幸E61留了一個孔,可供在意溫度的使用者自行安裝熱電耦來監控水溫,
感謝Dr.Beans開發了這個探溫棒,等他新的一批出爐我就要買一個來玩,
不過,我不相信沖煮時差個2,3度我能喝的出來,
純粹是好奇心使然,與使咖啡更好喝無關.

POCKETMON兄分析的入情入理,
我們想得到的,要是設計師想不到,那真該打屁股,
好的設計師不是設計完美的產品,而是設計C/P值高的產品,
若所設計的產品比別人貴個十幾萬,號稱完美,但能感覺出它好的人只有少數幾人,
這種機器只能擺在博物館供著,賣不動滴!



是的 就正如小弟前述
溫度感測位置 較適當於鍋爐中間偏上
冷水進水位置 較適當於鍋爐中間偏下

這樣的設計 才較可發揮PID的功用,但話說前1杯2杯3杯是感覺不到差異沒錯
那是第一次加熱完成後,如前述 2公升鍋爐可能只有1.2公升 或更少.
在第二次加熱完成後 差異就出現了 而且愈趨擴大 直到定值 所謂定值 是溫度在一個定區間上下漂移.或多或少 例如設定90℃ 出水溫度大概會在87-93℃之間甚至更大,這樣的溫度還不包括PID本身電子的誤差.90-93還好 90-87也還好 但 87-93 我想我應該可以喝出差異. 以上是指連續製作.

PID性能好壞市售品的確差很多 一般等級幾百到實驗器材等級幾千的都有,還只是PID本身 溫度探測線呢?? 好壞差異更大 另電子元件在高溫高濕的環境下故障及失誤率本來就高,裝置於前面板上局限的空間裡,下方又不時有蒸氣水氣上來 就算包的密不透風防水 那高溫呢?? 無解

試想 咖啡機廠商使用的等級及本身的防護好不好呢? 我想以經營工廠來說 利潤是必要的 所以也會反映在售價上.

PID玩家改機玩玩就好 真要拿來營業用 小弟選擇可靠度高故障率低的機器.

鍋爐愈大愈好? 答案是否定的 以PID單鍋爐來說愈大只會讓溫度震盪幅度及頻率擴大離恆溫會愈來愈遠 以熱交換式鍋爐來說子鍋及母鍋必須是一定的比例,否則溫度會很高或很低 還是看使用量的問題挑選機器鍋爐大小才對.

其實要恆溫 是要花錢的 最好的裝置是100℃的熱水由程式控制混入冷水降溫以達需求溫度 就是出水以恆100℃給水 管路三通接一冷水自動控制針閥 自動控制混入冷水比例 以達溫度設定 7-80萬的全自動已經在用了 但出水管路和蒸煮頭降溫問題呢??

pocketmon wrote:
如果我國中理化沒記錯...(恕刪)


小弟試過理論和實際是有差異的 比如 密閉鍋爐加熱 內部液體會成為飽和蒸汽 理論 無水
實際水和蒸氣是分離的 實際 有水
howard1204 wrote:
我也不相信有人喝的出沖煮時水溫差個1,2度有什麼不同...(恕刪)

如果是常喝的豆子
1度不敢說,2度我相信一定有人喝的出來
當然,指的是味道,不是從喝進嘴裡的溫度去判別

以我來說,我常喝的一支中深焙的豆子,自信是3度
也許89~92度我喝不出來,因為這都還在適合沖煮的溫度範圍內
我試過92與95度的差異,95度沖煮的焦苦味會變的很明顯,或許我對苦味的靈敏度較高
我的味覺未經訓練,喝咖啡的資歷也不過半年,因此我相信2度溫差造成的味道差異一定有人喝的出來
不過我沒做過盲測,任何人若想針對這點質疑我也是沒話說啦

E61是個傑出的設計,但已經幾十年了
這幾十年我不相信沒有人想得出更好的點子
只是廠商因為成本的關係,以及E61的威名已成為信仰,不願意改罷了
教育消費者常常是件吃力不討好的事

bakafish wrote:
E61的威名已成為信仰,不願意改罷了


不能同意再多了!

E61應該是為了沖煮頭保溫而設計的吧!
GEE的沖煮頭直接和熱水鍋爐銅製底座鎖在一起
沖煮頭溫度幾乎就是熱水鍋爐溫度
少了一堆E61零件跟管路,又能達到原本沖煮頭保溫的目的
只可惜GEE的熱水鍋爐溫度很不穩定



bakafish wrote:
如果是常喝的豆子
1度不敢說,2度我相信一定有人喝的出來
當然,指的是味道,不是從喝進嘴裡的溫度去判別


聽說有人喝得出來咖啡豆在運送時旁邊放的是輪胎

大家追求完美的心是正面的,也是社會/產業進步的動力。

以前我有位老師說工程是一種妥協的過程,我倒覺得人生就是妥協的過程,當大家在糾結3度內的變化時,南美洲氣溫變化了幾度,雨下了多少,對咖啡的影响有多少?烘好的豆子24小時後和72小時後差了多少?烘焙時的溫度曲線每次有什麼差異?200-220度溫度下豆子多待個幾秒的差異和水溫的差異那個大?有趣的是,這麼多的變因即使能很精確的控制,最後判斷好不好喝卻是無法科學量化的"感性"。
總之,我是個工程師,所以我就妥協了。下個房子我會弄個220V電,買台expobar-如果中樂透,二奬就好,我就買台GS/3(頭奬我就買商用機了),那我就滿意了。反倒是烘豆的變因對最終產品,也就是那30~60CC的咖啡來說,我認為比這個溫差大得多了。

不過,各位,請不要放棄追求完美,即使無法達到完美,也會離完美更近一步。


P. C. wrote:
小弟試過理論和實際是...(恕刪)

小弟是工程師,我的觀念是,理論只是指導一個方向,最後的結果完全是另一回事;所以一般的設計流程是先依理論建構,然後測量結果後再修正設計。理論只是給我們一個概念而己,但絕對不是沒有用的東西。

換句話說,等Howard大工具到手,開篇文我們就知道結果了。
P. C. wrote:
溫度感測位置 較適當於鍋爐中間偏上
冷水進水位置 較適當於鍋爐中間偏下


事實上,雙鍋的進出水不是這樣設計的,
前文有說過,
進入沖煮鍋的水不是冷水,水是先進入蒸氣鍋(1.3巴)進行熱交換(注意,不是冷熱混合),
然後再進入沖煮鍋的底部(但不是從底部供水,而是進水管伸到底部出水)
然後慢慢上升到出水口,總共有3000CC的熱水等著您用,
請問您一次要連續煮幾杯?5杯?10杯?20杯?
就算連續煮20杯double,也不過用掉1200cc,
若只是煮個幾杯,pid可能連動都不會動.
討論鍋爐內的水溫會不會振盪沒啥意義,
管路及沖煮頭的失溫才是重點,




P. C. wrote:
其實要恆溫 是要花錢的 最好的裝置是100℃的熱水由程式控制混入冷水降溫以達需求溫度 就是出水以恆100℃給水 管路三通接一冷水自動控制針閥 自動控制混入冷水比例 以達溫度設定


這種設計說起來簡單,但變數太多太多,多到無法掌握,
"混入冷水降溫以達需求溫度"是很簡單的幾個字,但要做到恆溫,難上加難,
原因很簡單,
1.首先,水一離開熱源就不是100度,只有在加熱器附近的水才是100度,
2.水要經過那麼多管路,三通,自動控制針閥,熱的散失無法掌握,
3.自動控制準確需要靠準確的溫度量測,正確的探針位置,夠數量的探針,及反應快速的針閥,
4.讓冷熱水充份混合不光是"注入"那麼簡單,還要有適合的混合機構,要如何設計?
5,探針要擺在何處,要用多少探針,要用多精密的伺服機構來控制針閥,
5.所測得的溫度是否能即時地控制針閥,若無法,是否會造成更大的溫度振盪,
您在文中也說電子零件有誤差,機械零件的誤差更大,如果您對PID控制都有那麼大的振盪疑慮,您的設計要用那麼多的機械機構來控制,甚至還要用到ASIC,請問誤差會大到什麼程度,溫度振盪會大到什麼程度,要保持溫度恆定不是"溫度不夠加點熱水,溫度太高加點冷水"那麼簡單.
再說,煮個咖啡有那麼嚴重嗎?


"聽說有人喝得出來咖啡豆在運送時旁邊放的是輪胎"---哈哈,笑死我了,Pocketmom大,您太幽默了.
其實現在就有不少玩家在E61頭上加探溫棒,有請這些玩家浮上水面,另開一樓,大家好好討論討論.
老實說,我不是在追求咖啡完美,完美的咖啡我也喝不出來,別說旁邊放的是輪胎,旁邊放的就算是汽油,我也喝不出來,呵~~~
我只是喜歡玩機器,好奇而已.
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