Kyltidsjämförelse – Kylspiral vs. Plattvärrmeväxlare vs. Kylmantel

Det finns bara fördelar med en snabb och effektiv kylning av vörten efter koket. Det handlar främst om minskad risk för bakterier/vildjäst, minskad risk för DMS-återbildande, minskad oxideringsrisk av vörten, bevarande av volatila humlearomer, förkortad bryggdag och minskad vattenåtgång. Det finns däremot både för- och nackdelar med olika sorters kylare och framförallt är det hastighet, rengöring, pris och tillbehör som skiljer de åt. Jag har testat och utvärderat tre olika kylmetoder parallellt; kylspiral, plattvärmeväxlare (förkortat PVV) och kylmantel. Det som främst skiljer PVV metodmässigt mot de andra två är möjligheten att antingen kunna kyla hela satsen på en gång genom recirkulering eller framförallt lite i taget dvs. att man kyler en förhållandevis väldigt liten del av vörten medan den är på väg till jäskärlet. Fördelarna med att kyla hela satsen på en gång är att det går att sänka temperaturen och göra en hopstand och att kalldruv kan avlägsnas smidigt. Nackdelen med att kyla hela satsen på en gång är att det måste ske i kokkärlet samt att det inte går speciellt snabbt från 100 grader kokande ner till jästemperaturer, där processen som fäller ut kalldruv som senare bidrar till köldgrumling (chill haze) sker.

Stora bryggerier har egentligen inget val annat än att använda sig av PVV. Det blir helt enkelt för krångligt och ineffektivt med kylmantel eller kylspiral när volymerna blir större. Men var går den gränsen egentligen? Braumeister har kylmantel på deras 1000 liters-modell men de skriver själva i sitt infoblad: “Cooling: 2.56 m2 double jacket surface, an additional heat exchanger plate cooler is recommended”. Jag skulle gissa att gränsen går runt 70-150 liter innan kylspiraler blir för alldeles för otympliga och kylmantlar för små i förhållande till volymen (yta kontra volym är inte ett linjärt förhållande). Jag har länge kylt 55-70 liter med kylspiral och/eller kylmantel, både med och utan pumpar (dvs konstant omrörning) igångsatta och det fungerar men med olika hastighet. Då kommer den stora frågan: vilken av de tre metoderna är egentligen snabbast och hur mycket vatten förbrukar respektive metod? Det har jag testat såklart!

Testgenomförande
För att göra testet så rättvist som möjligt ville jag helst testa de största varianterna från respektive produktsegment som finns tillgängliga på hembryggarmarknaden vid test-tillfället men i skrivande stund lagerhålls tyvärr inte den rostfria 29m långa kylspiralen “Cervisia” som jag har (på grund av att tillverkaren ökat priset markant) utan endast kortare modeller eller kopparvarianter som t.ex. Hydra. Att en liten kylspiral får spö av en stor plattvärmeväxlare förstår nog alla så det är inte det testet ska visa utan helst ska respektive metod ha liknande kontaktyta med vörten men även snarlikt pris vilket inte blir så exakt tyvärr. Kylmanteln har den storleken den har så där finns inte så många alternativ att fundera kring. Just det här testet bör därför ses mer som en vindvisare för vilken metod man vill använda sig av mer än exakt vilken produkt, ett sådant test skulle behöva jämföra betydligt fler produkter.

Jag har valt att jämföra Blichmanns Therminator ihop med Blichmanns Riptide, Cervisia 29m rostfri kylspiral ihop med bryggverket Braumeister 50 plus inbyggda pumpar för konstant omrörning och slutligen Braumeister 50 plus inbyggda kylmantel omrört av BMs egna pumpar. Omrörningens hastighet bedömer jag är av mindre vikt men ATT det rörs om är definitivt avgörande.

Testet gick ut på att kyla 55l vatten från 100°C först ner till 20° och sen, om möjligt, ner till acceptabel lagerjäsningstemperatur 11°C. Temperaturen på vörten i bryggverket registrerades var 60e sekund och de tre testobjektens temperaturer jämförs och redovisas i diagram 1 “Kyltider”.

Utöver bryggverkets temperatur har jag även registrerat kylvattnets “ut-temperatur”, dvs. den temperatur vattnet som lämnade kylaren hade värmts till. Detta som en sorts indikator på hur väl värmen/kylan växlats. Här bestämde jag mig att göra en skillnad för plattvärmeväxlaren eftersom den fungerar annorlunda mot de andra två. Så istället för att mäta kylvattnets ut-temperatur så mätte jag istället vörtens uttemperatur (som i detta test var vatten) tillbaka till bryggverket. Detta för att jag tyckte det var mer intressant att jämföra in- respektive ut på vörten istället för in på vörten och ut på vattnet. Respektive testobjekt redovisas i var sin enskild tabell nedan där gröna strecket är bryggverkets, dvs hela vörtens, temperatur och det blåa strecket är kylvattnets ut-temperatur (vört ut för PVV). Jag kontrollmätte kylvattnet på PVV vid två tillfällen under kylningen och de var väldigt nära kylspiralens temperatur och när ni tittar i diagram 1 förstår ni varför.

Slutligen mätte jag vattenåtgången med respektive metod men eftersom den är konstant per minut har jag inte redovisat det i någon tabell (det blir bara ett rakt streck) utan i textform. Det visade sig även att vattenåtgången per minut var den samma för alla tre testobjekt, ca 10l/min, vilket gör det lätt att räkna ut hur mycket en viss temperatur förbrukar i vatten. T.ex. tog det kylspiralen 70 liter att på 7 minuter kyla till 39,5°C, tiden gånger 10 helt enkelt.
Kyleffekten för samtliga objekt påverkas såklart av trycket i vattenkranen samt längden på kylslang så i ett annat bryggeri kommer dessa data säkert skilja sig något men principen och det jämförande resultatet blir det samma. I min kran i bryggeriet får jag ut ca 13l/min så slangen och respektive kylare inklusive slang begränsade flödet 23%. I mitt test använde jag samma in och utslang för alla tre kylmetoder för att göra det så rättvist som möjligt.

Testfakta
55l kokande vatten, mättes på högsta strecket i Braumeistern vid 20°c.
Kranvattentempertur: 6,5°C
Kylning från 100c till 20c och sen till 11c (om möjligt).
Mätning av vattenåtgång (ale vs lager).
Mätning av wastevattentemp.
Mätning av vört ut på pvv.
Alla tre testade samma dag i direkt anslutning till varandra för samma kranvattentemp.
Max ös på kranen 13 liter per minut. Jag mätte upp ca 10l/min (9,8-10) på utflödet efter kylarna.
Bms tempsensor i botten skötte mätningen av vört-temp och Greisinger GTH 1170 med GES 130 på de lösa mätningarna av utvatten samt vört ut på PVV.
Bms sensor visar endast halvgrader men stämmer mycket mot Gresingern (dvs bra kalibrerad).
Stora delar av allt vatten i detta test sparades i diverse tunnor för bevattning vid senare tillfälle.

Diagram 1 – Kyltider
Resultat

Kylmantel
Kylning till ale-temp (100-20°C): 26 min. Vattenåtgång ca 260 liter för 55 liter vört.
Kylning till lagertemp (100-11°C): Inte testat då det skulle ta för lång tid.

Kylspiral
Kylning till ale-temp (100-20°C): 13,5 min. Vattenåtgång ca 135 liter för 55 liter vört.
Kylning till lagertemp (100-11°C): 20,3 min. Vattenåtgång ca 200 liter för 55l vört.

Plattvärmeväxlare
Kylning till ale-temp (100-20°C): 13,5 min. Vattenåtgång ca 135 liter för 55 liter vört.
Kylning till lagertemp (100-11°C): 20 min. Vattenåtgång ca 200 liter för 55l vört.

Diagram 2 – Kylmantel Braumeister 50 Plus

Diagram 3 – Kylspiral

Diagram 4 – Blichmann Therminator Observera att det är vört ut och inte vatten ut på blåa linjen!!!
Diskussion
När jag planerade för det här testet var jag ganska säker på att plattvärmeväxlaren skulle ta en promenadseger och att kylspiralen, trots sin långa längd, skulle placera sig i mitten med kylmanteln på sista plats. Så blev inte fallet. De små avvikelser som kan skönjas mellan PVV och kylspiralen i diagram 1 kan lika gärna vara mätfel då temperaturen inte är helt unison i hela bryggverket. Alltså är plattvärmeväxlaren och kylspiralen lika snabba för en helsats-kylning på 55 liter vilket detta test tydligt har visat!
Det som diagram 1 inte visar men som blir tydligt i diagram 4 är att det går att få ut alejäsartemperaturer direkt ur plattvärmeväxlaren genom att strypa flödet bara en liten aning, det kom 27,5°C med max flöde direkt på 0min! Lagerjäsarvört kommer med ytterligare en liten stypning av flödet och när jag efter detta test bryggde en vanlig sats bekräftades detta då kunde jag plocka ut 12°C-vört med uppskattningsvis halva flödet ut från kranen. Ska man lägga till den skillnaden så är plattvärmeväxlaren överlägset snabb men det gäller samtidigt att inte ha en massa humle som passerar den direkt efter koket, den är alltså svårare att använda och rengöra men ger pitchfärdig vört nästan i den takt det tar att tömma kokkärlet! Istället för att strypa flödet kan man resonera att om man först tappar ut lite för varm vört och sedan lika mycket för kall vört så kommer hela vörten i jäshinken ha rätt temperatur. Det skulle innebära (uppskattningsvis) att det går att pitcha alejäst efter 4 minuter och lagerjäst på 14 minuter enligt sista tabellen. Detta blir rent hypotetiskt eftersom det inte går att tömma bryggverket på dessa tider men ni förstår resonemanget. Till plattvärmeväxlarens fördel är också att den presterar likadant oavsett satsstorlek. Det flöde som går att tömma ur i rätt temperatur är konstant så om det går att få ut 7,57 liter 20°C vört per minut vilket jag räknat ut i detta inlägg så kan man kyla 20 liter vört på drygt 2,5 minuter och 200 liter vört på ca 26 minuter!

Kylmanteln är testets stora besvikelse. 26 minuter är snudd på dubbla tiden mot de andra två och här valde jag att avbryta testet efter den långa kyltiden och inte ens försöka nå lagerjäsningstemperaturer med respekt för våra låga vattennivåer i övriga landet (grundvatten utgör endast 20% av mitt kranvatten och resten är ytvatten från Mälaren men ändå). Jag fick “vattenskam” ändå vid detta test (trots att jag tog hand om väldigt mycket av vattnet) men förhoppningsvis kan mitt test påverka tillräckligt många bryggare att välja rätt kylmetod för att på sikt spara vatten.

Jag hade gärna jämfört fler variabler än de jag gjorde i mitt test. Nu gjorde jag testet med 55 liter eftersom det är väldigt enkelt att mäta i mitt bryggverk men jag tror att 75-80 liter (vilket är max i mitt bryggverk) hade gjort skillnaderna ännu mer dramatiska, framförallt med kylmanteln. Främst skulle jag dock vilja veta hur stor skillnad det hade blivit utan omröring dvs. utan några pumpar. Alla som kylt med kylspiral vet att om man låter den stå lite, känner på utvattnet och sen rör om spiralen så sker en dramatisk temperaturökning. Omrörning är alltså något som kraftigt ökar effekten av kylaren. Plattvärmeväxlaren går att använda utan pump och skillnaden där hade varit att flödet ut från bryggverket hade varit en begränsning så här skulle temperaturen på vörten behöva regleras med vattenkranen istället för att inte vörten skulle komma ut för kall på andra sidan! Min teori angående pumparnas påverkan på kylningen är att en dubblering av tiderna kanske inte ens räcker utan att 2,5-3 ggr tiden är rimligt att anta. Det är ett test någon annan får genomföra men då gärna i ett slutet system eller i samband med att poolen ska fyllas!

Just omrörningen eller att kyla med pumpar igång är något jag velat få bort från min process eftersom jag brygger syrefritt (LoDO) men jag har länge känt att det går för långsamt att kyla. Jag har initialt kylt med fullt ös ner till ca 30°C vilket brukar gå fort men därefter har jag antingen dragit ner flödet på vattnet eller använt mig av en dränkbar pump i ett isvattenbad som fått recirkulera. Det har tagit lång tid för kylning men jag har samtidigt ägnat mig åt andra saker hemma och vörten har fått sedimentera i lugn och ro. Jag har även använt både kylspiralen och kylmanteln vilket skyndat på kyltiderna en hel del men kylspiralen påverkar sedimenteringen samtidigt som mitt flytande lock inte längre passar.

Jag har tidigare varit väldigt nöjd med min kylspiral och känt att den varit effektiv och samtidigt väldigt enkel att ha att göra med. I detta test visade den sig vara lika bra som en plattvärmeväxlare om de används på samma sätt. Det som gör stor skillnad är när plattvärmeväxlaren används som den är tänkt att göra. Det i kombination med att en sedimenteringstid försvinner förkortar min bryggdag med minst en timme, kanske t.om. två för lagerjäsning. Och jämfört med kylning utan pumpar och endast kylmantel vill jag inte ens tänka på! För er som redan har en kraftig kylspiral (20m+) kommer en plattvärmeväxlare kanske inte innebära några enorma förbättringar om ni inte vill ändra kylmetod i samma veva. En 20-liters-sats ale går ganska snabbt att kyla oavsett metod men för er med större bryggverk/satsstorlek och ni som vill pitcha i lagerjäsartemperaturer; en plattvärmeväxlare kommer revolutionera eran bryggdag! Men då utgår jag från att ni behärskar era whirlpools!

Förutom detta praktiska test kommer här lite för och nackdelar med respektive metod:

Kylmantel Braumeister plus
+Kan kyla till 80c för hopstand
+Platseffektiv
+Extremt lätt att använda
+Kräver ingen rengöring eller desinficering
+Går att använda ihop med flytande lock för LoDO-bryggning
-Dyr
-Går ej komplettera med efteråt
-Sitter fast i just det bryggkärlet
-Täcker inte hela kärlet
-Kräver ingen rengöring
-Långsamt
-Går att ställa temperatur exakt
-Slösar vatten utan andra tillbehör som extra hink, kylklampar samt pump
-Lagertemp är svårt till omöjligt att nå
-Tar lång tid

Kylspiral
+Kan kyla till 80c för hopstand
+Lätt att desinficera
+Lätt att rengöra
+Snabbare än mantel
+Portabel
+Går att bygga själv om man kan tänka sig brygga med koppar
-Ger mest trub i jäshinken av de tre då mycket fastnar på sidorna och sedan lossnar när vätskenivån sjunker
-Kräver pump eller omrörning för att vara snabb och då sabbar man sedimenteringen
-Lagertemp är svårt att nå
-Större modeller är dyra

Plattvärmeväxlare
+Kyler extremt snabbt och effektivt, kortar ner bryggdagen (för mig) med 1-2 timmar!
+Går att använda till riktigt stora satser
+Kan kyla till lagertemp direkt från kokande
-Kräver pump för att fungera bra
-Kräver ren vört från koket
-Ger kalldruv i jäskärlet
-Svår att rengöra om den sätter igen
-Kräver en extra termometer för att hamna rätt i temp på vörten
-Lite krånglig att använda om man först vill kyla till 80c för hopstand
-Större modeller är dyra

Min enormt långa kylspiral ”Cervisia 29 meter”.

Mätning av flöde ut från kylarna samt temporär vattensamling.
En eventuell felkälla från 100°C till 84°C på kylspiral och kylmantel som förlitade sig på BMs egna pumpar. Denna tid passerades dock på 1,5 minuter och gör ingen större skillnad i detta test.

Kylspiralen täcktes helt under testet. En mindre satsstorlek hade gett plattvärmeväxlaren en stor fördel.

Gresinger GTH 1170 med GES 130 som jag kalibrerat efter konstens alla regler så den stämmer oerhört bra.

Tidtagning och temperaturloggning.

Brameisterns kylmantel.

Anslutningarna på kylmanteln.

Blichmann Therminator Plattvärmeväxlare