Berechnung der Kombination Leistung Heizquelle und Würzemenge

 

Gerade beschäftige ich mich mit dem Thema mehr Würze als 20L herzustellen. Dabei überlege ich  mir eine 3500W Heizplatte zuzulegen. Allerdings habe ich mich gefragt, mit wieviel Würze ich damit herstellen kann . Sicherlich gibt es viele Faktoren, die da mit hineinspielen, wie zB. Wärmeverlust. Aber um einen groben Überblick zu bekommen, was man mindestens an Leistung benötigt reichen ein paar Formeln aus.

Den ersten Wert, der hier mit hineinspielt ist die spezifische Wärmekapazität von Wasser c  = 4190J · kg1K1.  In der Zusammensetzung der Ennheiten sieht man schon, dass dieser Wert von der Energie [J(oule)], Masse [kg] und Temperatur [K] abhängig ist.

So, ergibt sich die zu benötigende Wärmemenge um zB 1kg Wasser ( entspricht ca 1L) um 1°C zu erwärmen aus der Formel:

Wärmemenge Q = Masse Wasser [kg] * dT [°K] * spezifische Wärmekapazität Wasser c [4190J · kg1K1]

Q = 1kg * 1°K * 4190J · kg1K1 = 4190J

Man benötigt also 4190J um ein kg Wasser um 1°K zu erhitzen. Da die Differenz von Kelvin und °C gleich ist, kann hier vereinfacht einfach die Temperaturdifferenz in °C angegeben werden. Die Wärmemenge J kann in Energiemenge Wh umgerechnet werden: 1000Wh entspricht 3600000J. Daraus folgt, 4190[J] * 1000[Wh] / 3600000  [J] = 1,164 Wh.

Eine Heizplatte mit einer Leistung von 2000W benötigt zum Erhitzen also

t [h] = Energie [Wh] / Leistung [W] = 1,164Wh / 2000 W = 0,00058 h ~ ca 2Sek.

Daraus folgt, dass ich mit einer 2000W Heizplatte 1Kg Wasser um 1°C in 2 Sekunden erhitzen kann. Beim Bierbrauen braucht man ca eine Leistung für 1°C/Minute. Somit komme ich auf eine theoretische Würzemenge von 30L, die in einer Minute um ein °C erhitzt werden kann. Das ist nur ein theroetischer Wert, aber er dient schon einmal ganz gut als Anhaltspunkt. Abziehen muss man den Wärmeverlust. Hier hängt es sehr stark vom System ab. Induktionsplatten haben kaum einen Übertragunsgverlust. Auch kommt hinzu, wie gut der Topf isoliert ist. Aus meiner Erfahrung heraus schreibe ich nichts falsches, wenn man nochmal 1/4 bis 1/3 davon abzieht. Und komme bei 2000W auf eine Würzemenge von 20-25L.

Links:
https://de.wikipedia.org/wiki/Joule

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Ein Gedanke zu “Berechnung der Kombination Leistung Heizquelle und Würzemenge

  1. Hallo Andre,

    die 20l Einmachtöpfe haben auch immer eine Anschlußleistung zwischen 1800 und 2200 Watt. Mein Profi Cook hatte 1800 Watt. Leider hat die Elektrik den Geist augegeben, draufhin habe ich die Elektrik entfernt und heize jetzt mit einer Kochplatte mit 2000 Watt. Ich maische 3,8 Kg Malz mit 14,5 Liter Wasser ein. Die Aufheizrate liegt bei etwa 1 Minute, wenn die Platte richtig heiß ist. Ich muss auch 2 Grad vor Erreichen der Solltemperatur den Strom abschalten, weil die Platte noch nachheizt.
    Beim Kochen ( 20l) kann ich bei meiner Kochplatte mit 6 Stufen, 1 Stufe zurückschalten und habe eine Verdampfung von über 10%.
    Gruß vom Alexbräu

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