Alex_S2: Cуть и различия между термоблоком и бойлером раскрывает известная ссылка Inside Domestic Espresso Machines (Внутри домашних эспрессо кофеварок) (ред.: внимательно просмотрете фотографии по этой ссылке ещё раз после прочтения этой страницы, увидите больше).
По материалам и конструкции термоблоки могут быть:
Kirill: В бойлере греется большее количество воды, когда как в термоблоке всего около 10-15 мл воды может быть ГОРЯЧЕЙ за раз.
ijn: Термоблок должен пять своих объемов через себя пропустить для двойного эспрессо. На то он расчитан, но стабильность температуры…
KSV_BY: У термоблока очень нестабильная температура и не раз писали, что бойлер лучше и чем больше бойлер, тем лучше. Если прогреть и термоблочную и бойлерную машину скажем пару минут, то кофе из бойлера будет как минимум не хуже чем в термоблоке. Но если есть время и как следует прогреть, то из бойлера будет лучше чем из термоблока. Так что лучше иметь машинку потенциально умеющую готовить лучший кофе. Про E61 естественно никто не говорит – это для маньяков и стоят они не меньше штуки долларов.
VUV: В правильно спроектированной кофеварке термоблок должен своей (теплой) массой обеспечить заданную температуру (95°) воды при протекании ее в объёме примерно 2-х чашек (одновременно больше не готовится). А система нагрева (термодатчик и нагревательный элемент) должны обеспечить восстановление температуры массивного термоблока за время перезарядки рожка. При непрерывном прогоне воды может установиться колебательный режим по температуре, но это уже из области теории автоматического управления.
KSV_BY: Термоблок в той реализации, которая ставится на дешевые аппараты не как не более прогрессивный способ (чем бойлер).
ddobroserd: По ссылке, приведенной Alex_S2-ом, можно прочесть, что есть машина с термоблоком, которая сохраняет достаточную температурную стабильность благодаря электронному контролю. Просто всё дело в том, что в настоящее время для домашних кофеварок с термоблоком, по крайней мере, для недорогих, такого электронного контроля не делается. Поэтому, если выбирать из сравнительно недорогих машин для дома между бойлерной и термоблочной, предпочтительнее остановиться на бойлерной.
Бойлер
Бойлер – герметичный металлический стакан, в котором нагревается вода (смотрите фото). В качестве материала бойлера используются аллюминий, латунь, нержавеющая сталь. Возможны исполнения, в которых верхняя и нижняя части бойлера изготавливаются из разных металлов. Если бойлер алюминиевый, то нагревательный элемент не имеет контакта с водой и греет корпус бойлера. В случае применения других материалов нагреватель находится в воде, как традиционный кипятильник в стакане с водой.
По ссылке, приведённой выше Alex_S2-ом показаны основные типы бойлеров и там же фото разобранного бойлера Гаджии.
Можете ознакомиться с представленными ниже фотографиями.
Бойлеры в кофеварках
Gaggia Espresso Pure
В ультрабюджетной (алюминиевый)
В ультрабюджетной (алюминиевый)
Saeco Vienna (алюминиевый)
В кофеварке ультрабюджетного уровня применен алюминиевый бойлер. Можно увидеть цилиндрические внешнюю и внутреннюю поверхности и контакты нагревательного элемента (справа), т.е. нагреватель залит в стенке металлического стакана. На фото кофемашины Saeco Vienna справа снизу видно бойлер (алюминиевый). В данном случае четко видно нагревательный элемент, у которого только часть поверхности соприкасается с металлом бойлера. На фото внутреннего устройства Сильвии (смотрите ниже) представлена верхняя часть латунного бойлера. Видно контакты нагревательного элемента, выходящие вверх, перпендикулярно крышке, т.е. нагреватель опущен непосредственно в воду.
Выбор производителем материалов для изготовления бойлера/группы, рожка и корзины (прижаты в присуствии влаги) определяют долговечность кофеварки не только исходя из прочностных характеристик материалов, но и в силу возможных коррозионных процессов.
TMN: Про бойлер, термостат (биметаллическая пластина), температуру и как все это работает. Конструктивно все выполнено крайне просто. Два «боченка» сверху – термостаты, один воды, второй пара.
Принципиальная схема электрики Сильвии мало отличается от других. Как видите, всё регулирование температуры завязано на верхнюю крышку бойлера, в Саеко построение точно такое же. Термостат «воды» отключается при температуре 105° С, а включается при 82°С. При этом температура воды на выходе из группы соответственно 95° С и 80° С. Но это для Сильвии, самой термически стабильной из непрофессиональных кофеварок. Для маленьких бойлеров из нержавейки разброс температуры воды будет существенно больше, мин. температура опускается до 65-70° С. Думаю понятно, какова будет разница в результате при начале пролива сразу после отключения термостата и перед его включением. Для обеспечения качественного и стабильного результата необходимо начинать пролив при одной и той же оптимальной температуре. Вот для этого и используют температурный серфинг, выносные термометры и PID контроллеры.
Для самостоятельного измерения температуры воды, выходящей из группы гораздо важнее иметь не прецизионную, а быстродействующую термопару. А стаканчик должен быть не тонким пластиковым, а пенопластовым, т.е. нетеплопроводным. Причем горячую воду из него надо выливать перед самым началом измеряемого пролива.
Объем бойлера некоторых кофеварок:
Alex_S2: Думаю, что эспрессо на Иннове и Сильвии будет готовиться одинаково, здесь все зависит от рук а вот хороший капуччино на иннове приготовить очень и очень сложно и здесь зависимость от рук уже в квадрате (во всяком случае у меня до сих пор не получается нормально).
Яго: Разбирать без запасных резинок (прокладок) бойлер бесполезно!
ПИД (PID)
V_G: ПИД (PID) – сокращенное наименование контроллера температуры с пропорциональным интегрально-дифференциальным управлением. Подобный принцип регулирования применяется в системах с разной скоростью изменения регулируемого параметра в сторону уменьшения и увеличения (в нашем случае – нагрев от тэна быстрый, охлаждение – естественное, медленное).
Elisabet: ПИД избавляет от заботы о «температурном серфинге», дает возможность подстраивать температуру в зависимости от качества зерен и менять температурный диапазон пара, в зависимости от размера питчера.
TMN: Про PID для кофеварок: 1, 2.
ПИД термостабильность не улучшает. Он стабилизирует заданную пользователем начальную температуру. Ещё он хороший ориентир для выбора времени начала взбивания молока, чтобы поймать лучший пар. Термостабильность же пролива полностью определяется конструкцией бойлера и группы: объемом бойлера, массой группы и тем, как организован путь воды. Изменение температуры воды в ходе пролива будет одинаковым, что с ПИДом, что без него. ПИД позволяет Вам каждый раз, без каких-либо танцев (температурный серфинг) начинать пролив с одной и той же заданной Вами температуры. Иными словами, ПИД создает массу удобств и позволяет получать более качественный и стабильный результат. Такой же результат, при выполнении строго определенной процедуры танцев с бубном, Вы получите и без ПИДа, но танцевать-то придётся много и нудно.
В оскар тоже можно добавить PID?
V_G: Если усовершенствовать машину с теплообменником (Heat eXchanger, HX), то в первую очередь не PIDом, а измерителем температуры в группе, чтобы холостой слив (flush) был более осмысленным. PID на бойлер даст меньший эффект, хотя его и поставили в Nuova Simonelli Aurelia.
TMN: Добавить-то можно, только особого смысла нет. От этого при простое температура воды стабильной (не перегретой) все равно не станет и охлаждающий пролив не отменится.
Была безумная мысль внедрить терморезистор прямо в воду бойлера, чтобы ПИД реагировал не на Т° бойлера а на Т° воды, моментально воздействуя на нее ТЭН-ом, но я подумал, что если никто до сих пор это не сделал, наверное это лишнее
V_G: Это был бы лучший вариант, если бы в бойлере были для этого отверстия. А дырявить самому – последнее дело. Вот фабрично установленный ПИД действительно должен быть с термодатчиком внутри бойлера. Тем не менее, моментальной регулировки всё равно не добиться из-за высокой теплоёмкости воды.
TMN: Вот именно лишнее. На практике разницы никакой нет. Во-первых, бойлер и группу конструируют так, чтобы при добавлении в бойлер холодной воды (охлаждении крышки бойлера) на выходе из группы температура воды оставалась неизменной. С учетом инерционности воды и больших количеств латуни это удаётся. На Сильвии, к примеру, при рабочем проливе температура крышки бойлера падает больше чем на 10° С, а на выходе из группы температура воды остается неизменной, иногда даже повышается на 1° С. Во-вторых, ничто не мешает включить ТЭН сразу после начала пролива (во многих ПИДах так и заложено в программу), но опыты с Сильвией показывают, что это даже вредно ибо ведет к перегреву воды, особенно при нескольких шотах подряд.
На крышку цепляют потому, что через нее подается холодная вода и она (крышка) быстрее всего реагирует на охлаждение. Термодатчик стараются разместить ближе к заливочному патрубку. Кстати, забор воды в бойлере осуществляется из верхней части, а не снизу (смотрите гидравлическую схему Сильвии чуть ниже справа). Если поставить термодатчик, например, в группе, то. боюсь у простенького ПИДа не хватит интеллекта, а у нагревателя – мощности, чтобы «справиться» с такой инерционностью системы.
Gaggia и Silvia
TMN: Если на ПИД задана температура 104° С (это, кстати, значение по умолчанию), то она будет поддерживаться с точностью ±1° С, т.е. флюктуировать в диапазоне 103-105° С. При этом в группе будет 94° С без всяких плюс-минус.
Если температура в группе должна быть ниже, чем в бойлере, почему тогда при первом холостом проливе на Gaggia, вода шипит как будто попала на раскаленный утюг?
TMN: Во-первых, вода в бойлере находится под давлением и, как правило, нагрета выше 100° С. Во-вторых, конструкция группы в Гаджии принципиально отличается от Сильвии. В Сильвии группа не является продолжением бойлера, а вынесена в сторону (смотрите схему справа). В Гаджии группа фактически является нижней частью бойлера (схемы Gaggia и устройство её бойлера приведено выше) и: 1) нагревается от него сильнее, 2) длина пути воды в группе короче. Соответственно и другие соотношения температур воды и крышки бойлера. Насколько я знаю из англоговорящих форумов, в Гаджии завышена начальная температура воды, чтобы «компенсировать» её большое падение в ходе пролива.
На видео хорошо видно, как во время пролива температура опускается со 105-ти до 72-ух (в конце пролива). Это ж не значит, что в группе будет 62 или 65?
TMN: Падает, потому что на крышку льется холодная вода. Температура в группе на 10° С ниже УСТАНОВИВШЕЙСЯ температуры крышки. В конце пролива когда крышка 72° С, температура в группе будет такой же, как и в начале пролива 95±1° С.
Не поверю, что температуру в группе можно как-то точно прогнозировать до градуса, да еще при скачках на крышке бойлера в 30° С.
TMN: В машинах с бойлером, начиная с Сильвии и выше, никаких проблем с прогнозирование нет, для более простых (Гаджия, Саеко) проблем тоже нет, начальная температура прогнозируется легко. Разница только в падении температуры за время пролива.
Теплообменник (Heat eXchanger, HX)
Что такое HX? И почему в HX можно одновременно пользоваться паром?
V_G: В машине с теплообменником (HX) вода в группу поступает не из бойлера, а через стакан теплообменника, опущенного в бойлер. В бойлере при этом температура воды может достигать 120° C и используется для пара или для выдачи кипятка (заваривания чая и пр). Застоявшаяся в теплообменнике вода тоже стремится по температуре к бойлерной, но при проливе имеются 2 противоположных процесса:
При быстром, холостом проливе (без рожка) преобладает процесс 1, вода охлаждается до требуемой температуры (92° C). После холостого идет рабочий пролив с меньшей скоростью (2 мл/с для двойного эспрессо), и на настроенной машине два процесса компенсируют друг друга, температура удерживается более-менее постоянной. Я на своей чимбали могу оперативно установить любую требуемую температуру рабочего пролива просто изменением объема холостого, температуру в группе контролирую по встроенной (дополнительно) термопаре.
TMN: В схеме с теплообменником вода в бойлере нагревается до постоянной температуры в районе 120-130° С. Из бойлера идет отбор только пара. Вода для приготовления кофе и нагрева группы (Е61) берется из резервуара или водопроводной сети, циркулирует по отдельному контуру и нагревается в теплообменнике, расположенном внутри бойлера (по сути проточный нагреватель).
В однобойлерной схеме (Гаджия, Сильвия и т.д.) вода в бойлере в режиме кофе нагревается до температуры, необходимой для заварки кофе (около 90° С) и подается при проливе в группу непосредственно из бойлера. В режиме пара вода в бойлере нагревается до 120-130° С и пар подается из бойлера в паровую трубку. Тут требуется время для перехода из режима кофе в режим пара.
В двухбойлерных машинах стоит 2 отдельных бойлера: один только для кофе, второй только для пара, что позволяет одновременно варить кофе и пользоваться паром.
(Ростислав.) Как с помощью теплообмена обеспечить стабильность температуры пролива 88-92° С. Ведь водичка на входе может быть +25° С, а может и +8° С. Как в НХ обеспечивается эта точность? Что стабильней по температуре пролива, обычная бойлерная система с нагревательным элементом или на основе теплообменника?
V_G: Точность обеспечивается только холостым проливом, поэтому и писал, что хорошо бы термопару в группе иметь. Все коммерческие группы имеют технологическое отверстие для установки термопары.
Плюс реально температура воды на входе все-таки равна комнатной, т.е. более-менее стабильна. При подключении к водопроводу (в кофейне) в установившемся режиме тоже будет все стабильно.
Стабильней двухбойлерная машина с большим бойлером. Профессиональные машины с теплообменником стабильней любой бытовой, если они настроены нормально и обслуживаются квалифицированно.
(Ростислав.) Это которая НХ? Или в которой 2 независимых объемных бойлера?
TMN: В которой 2 или более независимых бойлера. Они, кстати могут быть и «зависимыми» вот классический пример.
Тут надо учитывать несколько моментов. Во-первых, вода в группу подается не по пути резервуар-теплообменник-группа, а отбирается из постоянно циркулирующего объема контура нагрева группы посмотрите. Во-вторых, все профмашины, в том числе и с теплообменниками, рассчитаны на «специально обученных» пользователей, от которых требуется квалифицированная их эксплуатация, включающая регулировку температуры воды на выходе. Подстройка производится изменением давления в бойлере, что меняет температуру воды в нем. На более продвинутых агрегатах давление (температура) управляются PID. И последнее, надо четко разделять стабильность температуры во время пролива и стабильность температуры от пролива к проливу. Первая зависит от множества факторов, но главный – это масса группы и организация пути воды внутри группы. Со второй вопрос более сложный, который в бытовых машинах, можно сказать, не рассматривается совсем. В профмашинах с теплообменником это самое тонкое место, особенно при сильно изменчивой интенсивности приготовления кофе. В таком случае многобойлерные машины имеют преимущество.
Полагаю, что если вы задались такими вопросами, то вам не нужно рассказывать про отличия между процессом приготовления эспрессо на однодонной и двухдонной корзинах. Равно как и предостерегать, что для варки эспрессо на однодонных корзинах вам необходима хорошая жерновая кофемолка: ручная — Timemore с выставленными жерновами или 1zpresso JX с завода, если электрическая, то минимум Rommelsbacher EKM 500, а лучше Eureka Mignon и «старше». Также не стоит начинать без подходящего темпера. Плюс вам точно будет полезен материал про дистрибуцию кофе в фильтре.
Однодонные корзины (фильтры/сита без улучшайзера — это синонимы) для рожковых кофеварок Delonghi
Если вы еще не купили домашнюю рожковую кофеварку, но непременно хотите сразу иметь в комплекте однодонную корзину, то выбора у вас по большому счету нет — нужно брать Delonghi EC230 Stilosa. Если же вы являетесь владельцем любого домашнего рожка Делонги, но хотите перейти на следующий уровень варки эспрессо, то вам нужна однодонная корзина.
Родные артикулы:
Это штатный фильтр-сито от Delonghi EC145/146. У него есть нюанс, в портафильтры современных Delonghi ECP, ECI, EC685 оно вставляется не до конца — мешается внутренняя черная пластиковая вкладка, которая распределяет поток кофе на два диспенсера. Если этот вкладыш убрать совсем, то поток воды льется как струя у быка, вкривь и вкось. В основном решается подрезанием/подламыванием этой вкладки.
Другой, более радикальный, и за одно поднимающий удобство и эстетичность использования кофеварки еще на полступени вверх, заменить весь рожок на бездонный (вам нужен с двумя ушками) — он в том числе будет показывать неравномерный пролив воды через кофейную таблетку, наличие пробоев и каналов в ней. То есть вопрос не только в красоте.
Также можно поискать однодонные корзины на Aliexpress, но там продавцы все время меняют страницы товаров, и ссылки протухают, ну вот можете попробовать здесь. Что оригинальные корзины, что корзины с Али прекрасно встают в бездонники.
В рожковых Delonghi есть OPV-клапан. И его даже можно регулировать!
Все, что вы делаете по инструкции ниже — делаете на свой страх и риск. Я не несу ответственность за ваши действия. После вскрытия кофеварки вы лишаетесь официальной гарантии производителя. Модификация НЕОБРАТИМА. ТОЛЬКО ДЛЯ ЭНТУЗИАСТОВ!
Вот это поворот, не правда ли? А ведь даже не во всех Оскарах он есть с завода. Находится он после водяной помпы, если смотреть по движению воды. Это белый пластиковый угловой цилиндр с тремя водяными выходами: вход от помпы, выход на бойлер, выход в обратку.
На самом деле это аварийный клапан для сброса давления, чтобы кофеварка не взорвалась в случае чего. Но его можно использовать и как OPV, понизив порог срабатывания с 15-16 бар до необходимых 8-10 бар.
Его нужно снять и располовинить. Там защелки и немного герметика, поэтому орудуйте аккуратно. Внутри — две пружинки и еще немного запчастей. Нужно укоротить более длинную и тонкую пружинку (см. фото ниже), постепенно надкусывая витки, чтобы она стала слабее и срабатывала раньше, чем 15 бар. Да, отделять можно только правую часть корпуса, левую не трогайте. Если сломаете, артикулы нового клапана в сборе: 7313286129, 7332128100.
Вначале откусите один виток, далее откусывайте не более половины витка за раз!
Как проверить, что давление стало нужным? Для этого есть графики зависимости пролива (flow rate — флоу рейт) от развиваемого давления водяных помп, необходимо ориентироваться на них. Собственно, так можно настраивать любой OPV-клапан для любой помпы, просто нужно найти график именно для вашей помпы. Но так как во всех рожковых кофеварках Делонги используется плюс-минус одна и та же помпа ULKA EP5, то можете использовать этот график от производителя:
Нам нужна синяя линия — средний флоу рейт при нужном давлении, ориентируемся на давление в 9 бар. Получаем, что за минуту должно пролиться 250 мл.
Собираем, устанавливаем клапан на помпу, штатно подсоединяем к бойлеру, а слив обратки опускаем в пустой стакан, стакан ставим на весы.
Вкладываем в рожок слепую корзину, чтобы закрыть пролив через группу. И вот тут вас ждет засада. Слепых корзин на 51 мм не то, что не найдешь, их вообще наверное в природе нет (но это не точно, просто мне не попадались). Поэтому нужно что-то придумывать. Например, взять комплектную одинарную двухдонную корзину (все равно на ней никто не варит) и наклеить внутри на всё дно впритык к стенкам какую-то наклейку, если наклейка больше — просто вырезать по периметру. Например, Tasty Coffee часто вкладывают в заказ свои круглые черные наклейки с логотипом — вполне подходят, чтобы заклеить дно корзины.
Включаем пролив, из обратки должна пойти вода в чашку.
Судя по графику выше, давление в районе 9 бар получается, когда за минуту работы помпы в стакан через обратку клапана наливается примерно 250 мл воды. Если наливается меньше, значит давление выше — нужно еще немного откусить. Если больше — то ой, перебор.
Если клапан сопливит — подмотайте фум-ленту, когда настроите, можно посадить на герметик. Собственно, всё. Теперь вы можете варить эспрессо на нужном давлении с однодонной корзиной, почти как на профессиональном оборудовании 😉 Ну не так, конечно, но вы стали заметно ближе, поздравляю вас!
Дата публикации: 24/02/2021. Мне важно Ваше мнение. Оцените, пожалуйста, материал:
Весь этот процесс приводит к тому, что кофемашина постоянно находится в цикле нагрева и охлаждения.
Производители давно знают об этом цикле и применяют множество инновационных способов для того, чтобы повысить стабильность температуры в своих кофемашинах: добавление большого количества металла к рабочей группе для увеличения тепловой инерции, создание дополнительного «подмеса» воды, практикуется дополнительная установка ТЭНов непосредственно в саму рабочую группу. Эти технологии имеют разный уровень успехов в достижении температурной стабильности.
Система PID-регулирования решает проблему циклического нагрева и охлаждения путём использования математических алгоритмов для прогнозирования и противодействия тепловой инерции, которой подвергается кофемашина.
PID-система использует плату логики для определения отклонений в данных значениях температуры. Это значит, что когда температура в кофемашине будет приближаться к нужной отметке, нагревательный элемент будет «уменьшать мощность» (произойдет увеличение интервала между включением и выключением ТЭНа). Эта технология довольно успешно решает проблемы тепловой инерции.
В идеальном мире с идеальными условиями мы получили бы абсолютно постоянную температуру. Но, к сожалению, ограничения реального мира, такие как: мощность ТЭНа, законы физики, тепловая инерция, внезапное наполнение бойлера и т.д. делают потери температуры неизбежными, но они гораздо менее выражены, чем при использовании механического прессостата.
Если представить график, в котором будет отображаться изменение температуры на протяжении некоторого времени, то мы увидим синусоидальную волну. Использование PID-регулятора значительно уменьшит амплитуду этой волны. Более жёсткий температурный контроль обеспечит стабильный эспрессо.
Остаётся один вопрос: является ли наличие PID-регулятора обязательным условием для приготовления хорошего эспрессо? Короче говоря, нет.
Система PID-регулирования не является необходимостью, хотя и создает определенный комфорт. Более жёсткий контроль температуры, который она создает, даёт некую гарантию стабильности шота. Тем не менее, существует много методов, которые бариста применяют для приготовления фантастического эспрессо, используя машины с механическим прессостатом.
Для многих людей механический прессостат остается хорошим методом терморегуляции. Те, у кого есть возможность использовать PID-регулятор, может улучшить свой “скилл” упростив процесс приготовления, не отвлекаясь на неточности в работе своей кофемашины и уделяя больше внимания остальным аспектам приготовления.
В целом, настройка помола, свежесть обжарки, правильная темперовка, чистота и своевременный уход за вашей кофемашиной гораздо больше будут влиять на вкус вашего эспрессо, чем точность, с которой вы будете контролировать температуру в группе.
Если вы новичок в мире эспрессо, прежде чем приступить освоению навыка регулировки температуры, используйте вышеуказанные методы для повышения качества извлекаемого вами коричневого нектара, который мы называем эспрессо.
Родные артикулы:
