Использовать такую схему имеет смысл только тогда, когда количество планируемых порций не меньше пяти. Лучше десяток. Поэтому кег на 50 литров не для всех будет удобен, но для расчета это не имеет значения. Пусть будет кег50
просчитай пожалуйста
.
Назвать расчетом это сложно, пусть будет черновой, прикидочный расчет чтобы почувствовать порядок цифр.
Считаю не в литрах, а в килограммах. Экономию воды ее считаю.
О двойной перегонке хвоста временно забываю - посчитаю позже
.
Пусть нам нужно сделать пять перегонок подряд.
Сначала традиционный вариант.В кег заливается 40 килограмм браги крепостью 10%мас, то есть в ней 4 кг безводного спирта и 36 кг воды. Греем и перегоняем с одинаковой мощностью 2.5 кВт, из которых 500 ватт - теплопотери.
Если выпаривать все досуха и смешать весь погон в кучу, мы на выходе получим самогон крепостью 40%об (33.3%мас) , то есть нам нужно выпарить 4 кг безводного спирта и 8 кг воды.
Тепло тратится на два направления - на нагрев до кипения и на выпаривание самогона.
Нагрев.Мы заливаем с куб брагу и греем ее с 20 до 90 градусов, то есть на 70 градусов, тратим на это
4,2 х 36 х 70 + 2,4 х 4 х 70 = 10584 + 672 = 11200 килоджоулей. При полезном нагреве 2 кВт (2 килоджоуля в секунду) нагрев будет продолжаться 11200 / 2 = 5600 секунд, или ( не мелочимся) 1,5 часа. ТЭН 2.5 кВт за это время съест 3,75 кВт-ч энергии.
ПерегонкаЧтобы выпарить 4 кг спирта и 8 кг воды, нужно потратить
4 х 840 + 8 х 2256 = 3360 + 18048 = 21400 килоджоулей. На это с нашим ТЭНом уйдет 10700 секунд, или 3 часа и 7,5 кВт-ч энергии.
За этим следует слив барды и новое наполнение. Пусть оно съедает пол-часа. Все.
Чтобы сделать пять последовательных перегонок, нам нужно потратить 5 раз время и электричество на процесс и 4 раза потратить время на "перезаправку".
Общие затраты времени и тепла на традиционный вариант составят
5 х (1,5 + 3) + 4 х 0,5 = 24.5 часа и 56 киловатт-часов энергии.Теперь
двухкубовый вариант.
Перегонка первой порции ничем по времени и энергозатратам не отличается от традиционной - 4.5 часа и 11,25 кВт-ч.
Количество тепла, которое пар будет проносить через верхний куб, в 2 раза больше, но довести его до точки кипения врят-ли получится, так как по мере прогрева верхнего куба теплопередача будет уменьшаться. Допустим, мы не дотянем до кипения градусов пять (хотя - возможно - мы все-таки доведем его вплотную к точке кипения.
Перезарядка двухкубовой системы пройдет не 30 минут, а больше, ведь нужно дополнительно открыть кран и слить брагу из верхнего куба в нижний. беру на это минут шесть, то есть перезарядка будет не 0,5 часа, а 0,6.
Каждая из четырех последующих перегонок "съесть" столько времени и энергии.
Нагрев Нагрев браги на 5 градусов до кипения съест
4,2 х 36 х 5 + 2,4 х 4 х 5 = 756 + 48 = 800 килоджоулей. При полезном нагреве 2 кВт, нагрев будет продолжаться 400 секунд, или 0,1 часа. ТЭН 2.5 кВт за это время съест 0,25 кВт-ч энергии.
Перегонка ничем не будет отличаться о традиционного варианта. 3 часа и 7,5 кВт-ч энергии.
Чтобы сделать пять последовательных перегонок на двухкубовике, нам нужно потратить 1 раз время и электричество как на традиционный процесс, 4 раза - с укороченным нагревом и 4 раза потратить время на "перезаправку".
Общие затраты времени и тепла на двухкубовый вариант составят
(1,5 + 3) + 4 х (0,1 + 3) + 4 х 0,6 = 19 часов и 42 киловатт-часа энергии. Экономия времени составит 5 часов (можно успеть сделать еще одну - шестую перегонку) и 14 кВт-ч энергии (хватит еще на две перегонки)
Теперь эффект от рекуперации хвоста.
Разделяя погон на тело и хвост, мы отберем 7 кг тела (3 кг спирта и 4 кг воды, это 50,5%об ) и 5 кг хвоста (1 кг спирта и 4 кг воды - это 24,5%мас)
При традиционном варианте этот объем хвоста надо будет 4 раза доводить до кипения, а при двухкубовом - нет.
Четыре таких догрева съедят дополнительно
4 х (4,2 х 70 х 4 + 2,4 х 1 х 70) = 4 х (1176 + 168) = 5400 килоджоулей, это еще 0,75 часа и 1.9 кВт-ч энергии.
Эти значения можно добавить к цифрам экономии.
Итак, экономия 15 кВт-ч энергии - это мелочи, цена порядка одного килограмма сахара, а вот 5-6 часов экономии времени за сутки работы - это на мой взгляд немало.