Enfriador de Glycol DIY Casero – Glycol Chiller DIY

Dificultad: Difícil

Tiempo aproximado: 10 horas.

Coste: 50 – 200 €.

Utilidad: Muy Útil.

Introducción al Enfriador de Glycol DIY Casero

No
podemos obviarlo, control de la temperatura de nuestras cervezas es
unos de los procesos más importantes de la elaboración. Algo que llevo
escuchando muchos años, es que los homebrewers hacemos el mosto y la
levadura, la cerveza. Para ello debemos de tener nuestras levaduras en
las condiciones óptimas, y una de ellas es la temperatura.

Generalmente
en casa, se suele fermentar en fermentadores pequeños en neveras, pero
si tienes algún fermentador de capacidad más grande que no entra en una
nevera (o no queremos usar una nevera para ello), o fermentadores con un
serpentín para enfriado la forma más óptima es un enfriador de Glycol.

Como por ejemplo un Fermzilla:

O los típicos fermentadores cónicos de inox, tipo Karstein, Hopcat…

En mi caso un fermentador BrewTools F80 con camisa de frío.

Estos
enfriadores tienen unos costes elevados, hablamos de compra directa a
partir de 1000€, entonces decidí antes de tener que comprar uno
comercial hacer las pruebas para construir el mío propio.

¿Qué es un enfriador de Glycol para Cerveza Casera?

Voy
a intentar ser escueto y claro, un enfriador de glycol es una máquina
que elimina el calor de un líquido, en nuestro caso cerveza.

La
teoría es muy sencilla, la máquina de glycol sería el corazón de
nuestro sistema de enfriamiento, donde dentro de él tendríamos el
líquido que enfriaríamos para que circulando de la manera más óptima
posible por nuestro fermentador elimine el calor de este. ¿Qué liquido
utilizaríamos para enfriar? Pues como el propio nombre de la máquina
dice, «Glycol».

¿Por qué
Glycol? El glycol es una sustancia líquida refrigerante con propiedades
anticongelantes, lo que quiere decir que tiene un nivel de congelación
muy por debajo del 0ºC (punto de congelación del agua), algo necesario
si queremos enfriar nuestras cervezas, ya que a menos temperatura
posible más rápido y más eficiente enfriaremos nuestros fermentadores.

Pero
no utilizaremos Glycol únicamente, sino una mezcla entre Glycol y agua,
porque hay que buscar un punto óptimo de mezcla de glycol y agua. A
mayor proporción de Glycol menor será el punto de congelación, pero
menos eficiente también.

Existen dos tipos de Glycol de etileno y de propileno.

En
nuestro caso utilizaremos de propileno, que es el que se utiliza en la
industria alimentaria. y con un porcentaje de 30-33%% que es el más
típico:

¿De qué se compone un enfriador de Glycol?

–
Tendríamos un depósito donde enfriaremos nuestra mezcla de agua/glycol
(lo llamaré refrigerante a partir de ahora). Este depósito tendremos que
enfriarlo de alguna manera, en mi caso con un compresor, y tiene que
tener una cantidad de refrigerante adecuada, porque en mi caso que
quiero enfriar hasta 80L de cerveza, poniéndonos en extremos, con un
depósito de un litro logicamente sería absurdamente poco y con un
depósito de 100L logicamente enfriaría, pero sería desmedido el gasto
que glycol que vamos a utilizar y de «energía para enfriar esos 100L»,
tenemos que buscar un punto intermedio. 

Usar
mis cuentas y mis conclusiones para adaptar la capacidad a vuestros
equipos, aunque tener en cuenta también que bajo mi punto de vista, una
camisa es más eficiente que un serpentín (ya que tiene más superficie de
contacto con la cerveza) pero tiene sus pegas también, necesita más
mezcla que refrigerante recirculando, y cuando recircula al ser de mayor
capacidad la camisa baja considerablemente el nivel de refrigerante de
la máquina de Glycol.

 -Necesitaríamos una bomba para recircular el refrigerante por el interior de nuestra camisa o serpentín del fermentador.

Y un sistema de control de nuestro sistema de enfriamiento.

-Este podemos montarlo de muchas maneras, pero en dos tipos significativos:

1.- 
Encenderíamos nuestro compresor a una temperatura determinada para
mantener nuestro depósito a una temperatura determinada (ejemplo -4ºC) ,
y controlaríamos con un «termostato/control de la temperatura», la
recirculación con la bomba y midiendo la temperatura del fermentador,
por ejemplo 20/12ºC que cuando la temperatura sea superior recircule el
agua fría del depósito de glycol hasta llegar a la temperatura indicada.

2.- Controlaríamos los encendidos del compresor, mediante un sistema de control también y los de la bomba de recirculado.

 Tener
en cuenta que un compresor tiene que tener descansos y no está siempre
encendido para no dañarlo, y que recircular con una temperatura menor
enfriar antes nuestra cerveza y será más eficiente que recircular agua
con una temperatura cercana a la del punto que queremos conseguir que
será menos eficiente llegando al punto de ser inservible con
temperaturas altas (en mis pruebas tengo estimado que hay que tener al
menos una diferencia de 10 puntos mínimo entre la máquina de Glycol y la
temperatura objetiva).

¿Cómo lo tengo yo? En mi caso tengo la máquina de Glycol integrada con mi sistema de elaboración Unificado: BrewBlox [link!].
Con el cual puedo controlar el encendido y apagado de la máquina de
glycol, la bomba que recircula según la temperatura del fermentador, y
controlo la temperatura, del fermentador, de la máquina de glycol y la
temperatura ambiente.

Algunos ejemplos para controlar nuestro fermentador:

– BrewBlox [link!].

-CraftBeerPi 3/4 [link!].

– AxHTherm [link!].

– Termostatos InkBird [link!]

– BrewPiless / BrewPi [link!]

– BierBot Bricks.[link!]

– Casi cualquier termostato.

Si
estás unificando tu equipo te recomiendo CraftBeerPi o BrewBlox, si
quieres algo más de control que con un simple termostato AxHTherm,
Bierbot o BrewPi. Si quieres lo más sencillo posible InkBird que no
requiere montaje extra. Pero tener en cuenta que con sistema como
Brewblox conseguiremos que nuestra máquina sea más eficiente, ya que
podemos afinar mucho más a la hora de configurar los encendidos y
recirculados de nuestra máquina, reconozco que con termostato básico no
puedo hacer funcionar la máquina adecuadamente (al menos para mi
fermentador de 80L).

Conceptos del enfriador de Glycol DIY Casero

Voy
a detallar el montaje de mi máquina de Glycol, «ESPECIFICA» para mi
equipo, en el cual uni ambos conceptos. ¿Por qué? Porque vi que el
primer
prototipo (en realidad el segundo), podría funcionarme con connotaciones

para una máquina de 30L, pero no para 80L.

 Todas las pruebas se
han realizado con una temperatura ambiente de +/- 32ºC. ¿Porque? Porque
quería trabajar con el peor escenario posible de mi zona de elaboración,
con una temperatura ambiente mayor le costara más a la máquina, con una
temperatura menor funcionara mucho mejor, más rápida y más eficiente,
entonces fuera de maximas temperaturas en mi zona, la máquina rendirá
mucho mejor.

Os dejo también con un vídeo del Canal de YouTube [link!] sobre la máquina de Glycol finalizada:

Concepto 1: Una nevera de camping (con Compresor) como enfriador de Glycol DIY Casero

Este
fue el primer prototipo, conseguir enfriar mi depósito de Glycol hasta
temperaturas de -10ºC, pero tardaba mucho en llegar a esa temperatura y
no era capaz de «recuperar» la temperatura del depósito de Glycol a
medida que iba enfriando el fermentador de forma eficiente con una
temperatura ambiente alta. 

Con
este modelo podía llegar a enfriar para fermentar cervezas en
temperaturas ALE y LAGER, pero complicado llegar al Cold Crash en mi
fermentador de 80L, el tiempo lento de enfriamiento del Glycol no le daba
tiempo a recuperarse para seguir bajando la temperatura antes de que
subiera la temperatura de la cerveza. Además de que la máquina era un
poco lenta en llegar a puntos bajos de enfriado.

Concepto 2: Una nevera portátil con Compresor de una máquina de hielo como enfriador de Glycol DIY Casero

Idea de Roger (rpaumo) [instragram]. La cual comenta también en foro de la ACCE [link!]

Usar un compresor de una máquina de hielo sumergiendo el evaporador en contacto con el Glycol.

Personalmente, creo que para fermentadores de 30L el más eficiente este segundo
concepto, ya que el evaporador entra en contacto directo con el
refrigerante, que aunque más laborioso (ver montaje más adelante en el
artículo) también resulta más eficiente.

Concepto 3: Unir Conceptos

En
mi caso ya tenía montada mi máquina de Glycol de la primera manera con
una nevera de camping con compresor, pero mi fermentador resulto ser
demasiado grande para mi máquina, podía realizar fermentaciones sin
problema, pero no era capaz de llegar a Cold Crash (si la monto, la monto
para todo y que me sienta cómodo) fue el momento que me decidí a añadir
un segundo compresor de una máquina de hielo, además de que en
el momento que lo estaba valorando descubrir una de segunda mano a 25€
cerca de casa.

Sabiendo que mi máquina llegaba a temperaturas de -10 ºC perfectamente y que
conseguía mantener temperaturas de fermentación, solo necesitaba
conseguir una velocidad de enfriado mayor, para que la recuperación del
frío de la máquina de glycol sea mayor a la perdida a la hora de enfriar
el fermentador.

Piezas necesarias del enfriador de Glycol DIY Casero

Como
realice ambos conceptos en mi máquina, sírvase de esta guía para montar
su propia máquina de Glycol siguiendo el Concepto 1, el concepto 2, la
completa, o sup propia versión.

– Elementos comunes:

– Mangueras de uso alimentario ID 8mm OD 12mm[Aliexpress].

– Funda protectora Tubular térmica [Aliexpress]

– Conectores hacia mi fermentador [Aliexpress] (cada fermentador tendrá sus conexiones).

– Abrazaderas de inox [Aliexpress]

-Conectores manguera [Aliexpress]

– Bomba silenciosa 12v – 10W [Aliexpress]

– Fuente 12v – 1A [Aliexpress]

Concepto 1: Nevera de camping con compresor:

 – Nevera de Camping (22L para 80L). [Amazon]

En
mi caso me decanto tras muchas pruebas por una nevera de camping (¡ojo!
Con compresor). Estas tienen un compresor, se venden en diferentes
tamaños para que puedas adaptarlas a tu equipo. Y tienen una capacidad
de enfriado rápido de hasta -20ºC.

Al ser una «nevera» ya montada, el propio circuito de la misma me evita añadir protección al compresor.

En
definitiva, montarme mi propio compresor con un continente, diseñarlo y
la electrónica me salía más caro que la propia nevera (en mi caso
cuando la adquirí 140€ aprox.).

Concepto 2: Máquina de hielo.

Máquina para hacer hielo [Amazon]

Os
pongo une ejemplo de Amazon el más parecido a la que yo he utilizado,
pero recomiendo una de segunda mano, ya que literalmente la tenemos que
destrozar para poder utilizarla.

Montaje máquina de enfriado con Glycol DIY.

Preparemos
nuestra tapa con los orificios para entrada y salida de glycol y otra
entrada para la entrada de una sonda de temperatura y la alimentación de
la bomba:

 En mi caso imprimí una tapas a medida para hacerlo más aislado:

Colocaremos los conectores y los tubos para la bomba y la vuelta:

Y pasaremos el cable de la sonda y la alimentación de la bomba:

Continuamos
con la segunda parte si queremos añadir un segundo compresor (o
comenzamos desde esta si montamos como un único compresor como el
concepto 2).

Lo primero era localizar una máquina de enfriado de hielo, preferiblemente de segunda mano.

Y
nos interesa que el «evaporador» la parte que enfría, esté lo más alta
posible, ya que cuando más alta más largo será la distancia «tubos»
desde el compresor hasta el evaporador, que es lo que tenemos que
sumergir:

la parte que tenemos que sumergir

 El
siguiente paso es desmontar la máquina para sacar intacto el compresor y
el evaporador, así como la entrada de alimentación al mismo.

 Es
un parte delicada (aunque más sencillo de lo que parece), es ir con
calma retirando todos los tornillos a la vista y desmontar poco a poco
hasta poder retirar la pieza que nos interesa, de poco vale hacer un
tutorial de desmontaje, pero os adjunto unas fotos de proceso de
desmontado el mío:

En mi caso venía una válvula solenoide que no hay que conectar.

Pieza retirada completa, el compresor con su entrada de alimentación, el evaporador y el ventilador del serpentín.

Haremos una nueva entrada en la tapa superior de la nevera del diámetro del evaporador.

Colocaremos el evaporador lo más abajo posible (cuando más abajo más contacto con el glycol y, por tanto, más efectivo).

Y rellenaremos el hueco con espuma de poliuretano y aislaremos la parte que queda fuera lo mejor posible.

Conexionado de mangueras:

En
mi caso las distinguí las mangueras con azul (entrada de glycol al
fermentador) y rojo (la vuelta desde el fermentador) y en el caso
concreto de mi fermentador la entrada es por abajo y salida por arriba:

-Las mangueras irán aisladas como todo el circuito en todas las partes que sea posible.

Realizaremos el conexionado con nuestro fermentador según las conexiones del mismo, en mi caso Tri Clamp:

 Al tener el segundo compresor, recirculo desde un depósito que tiene contacto más directo con el evaporador:

Y añadí un conmutador para elegir entre usar los dos compresores o
cualquiera de ellos por separado. De esta manera, cuando voy a preparar
la máquina de Glycol para una nueva fermentación, como ambos compresores
son capaz de llegar a la temperatura objetivo que quiero, enciendo solo
uno de ellos reduciendo el consumo y desgaste de los mismos. Y cuando
estoy en el local cuando elaboro y estoy fase de mantener la temperatura
de fermentación mientras estoy por el local enciendo solo un compresor
para reducir el ruido ambiente, ya que el externo hace más ruido (si
estoy en Cold Crash necesito los dos si o si).

Las conexiones finales ya dependen de tu método de control:

En
mi caso, tengo la alimentación de la nevera y el compresor externo a un
mismo SSR de Brewblox de forma que controlo los dos como si fueran uno
(aunque tengo el conmutador anteriormente mencionado para conmutar entre
1 de los dos, los dos o ninguno). Y la bomba sería el «Actuador» de mi
máquina de glycol. (para que os hagáis una idea, si tenéis un termostato
tipo InkBird [link!] la bomba la conectaríamos al COLD del mismo.

Gráficas y notas de funcionamiento

Sobre
el concepto 2 no tengo gráficas, ya que no tengo montaje individual del
mismo, las que expongo son de mi máquina con los dos compresores, salvo excepción de una del concepto 1.

Todas las pruebas se han realizado en temperaturas ambiente de 32+/-:

Concepto 1 Nevera de Camping:

Con fermentador de 30L.

– Fue capaz de bajar un fermentador de 30L a 22 en 5 min, con un inicio de Glycol de -10, llegando a 2ºC.

Tiempo enfriamiento del depósito:

Tiempo hasta -4:

Tiempo perdida temperatura (apagada);

Prueba con fermentador de 80L:

Concepto 3 Máquina Completa: Con mi fermentador de 80L (camisa)

Tiempo perdida temperatura (similar el continente es el mismo);

Rampas de bajada de temperatura (de la máquina de Glycol, no del mosto del fermentador):

Mantenimiento en temperaturas de ALE con bajada progresiva:

Bajada de 16º a 9º (hasta temperaturas de LAGER:

Bajada progresiva, con mantenimiento en temperaturas de lager ( 9ºC) y continuación de bajada de temperatura progresiva:

Bajada temperatura Cold Crash:

¿Es más eficiente el uso de glycol que el agua?

El
uso de glicol mezclado con agua en sistemas de refrigeración tiene
varios propósitos. Uno de ellos es reducir el punto de congelación de la
mezcla, lo que significa que el líquido será menos propenso a
congelarse en temperaturas bajas. Esto es especialmente útil en
aplicaciones donde se requiere una temperatura de enfriamiento por
debajo del punto de congelación del agua pura.

Además de eso, el
glicol también puede mejorar la eficiencia del sistema de refrigeración
en cierta medida. El glicol tiene una mayor capacidad de transferencia
de calor en comparación con el agua pura, lo que significa que puede
absorber y disipar calor de manera más efectiva. Esto puede ayudar a que
el sistema de refrigeración enfríe más rápidamente y mantenga una
temperatura más estable.

Sin embargo, es importante tener en
cuenta que la eficiencia del sistema de refrigeración no depende
únicamente del uso de glicol. Otros factores, como el diseño del
sistema, el tamaño del intercambiador de calor y la capacidad de los
componentes, también pueden influir en su rendimiento general.

¿Qué tipo de glycol? Propilenglicol o etilenglicol 

El
tipo de glicol más comúnmente utilizado es el glicol propileno o
propilenglicol. El propilenglicol se prefiere sobre el etilenglicol
debido a su menor toxicidad, lo que lo hace más seguro para su uso en
aplicaciones relacionadas con alimentos y bebidas.

El glicol propileno tiene varias características que lo hacen adecuado para enfriar cerveza:

   
Punto de congelación: El propilenglicol tiene un punto de congelación
más bajo en comparación con el agua pura, lo que significa que puede
mantener su estado líquido a temperaturas más bajas. Esto es beneficioso
para enfriar la cerveza a temperaturas adecuadas, incluso en entornos
fríos.

    Transferencia de calor: El propilenglicol tiene una
buena capacidad para transferir el calor, lo que permite una eficiente
transferencia de calor entre el líquido de enfriamiento y la cerveza.
Esto ayuda a enfriar la cerveza de manera más rápida y efectiva.

   
Inhibición de corrosión: El propilenglicol tiene propiedades
inhibidoras de corrosión, lo que significa que puede ayudar a proteger
los componentes del sistema de enfriamiento, como intercambiadores de
calor y tuberías, contra la corrosión y la formación de depósitos no
deseados.

¿Agua normal para la mezcla o destilada para el uso de Glicol en la cerveza?

No
se recomienda utilizar agua normal del grifo en la mezcla de glicol
para la máquina de enfriamiento de cerveza. El agua del grifo puede
contener impurezas, minerales y productos químicos que podrían afectar
negativamente el rendimiento y la vida útil del sistema de enfriamiento.

Es
preferible utilizar agua desmineralizada o desionizada para la mezcla
de glicol. Este tipo de agua se ha purificado para eliminar minerales,
impurezas y productos químicos que podrían causar problemas en el
sistema.

Tanto el agua destilada como el agua desionizada son
formas de agua purificada, pero utilizan procesos diferentes para lograr
esa pureza.

Para mezclar con glicol, generalmente se recomienda
utilizar agua desionizada en lugar de agua destilada. El glicol es un
líquido refrigerante comúnmente utilizado en sistemas de enfriamiento,
como en el caso de la refrigeración de cerveza. La razón principal para
utilizar agua desionizada en la mezcla es minimizar la presencia de
impurezas que podrían afectar negativamente el rendimiento y la vida
útil del sistema.

El agua desionizada, al ser tratada para
eliminar los iones y minerales disueltos, tiene una menor concentración
de impurezas en comparación con el agua destilada. Esto ayuda a prevenir
la acumulación de sedimentos, corrosión y obstrucciones en los
componentes del sistema de enfriamiento, como tuberías, intercambiadores
de calor y bombas.

¿Cuánto tiempo dura la mezcla de Glycol?

¿Cuánto consumo tiene la máquina de Glycol?

Estos datos son una estimación que hice durante dos meses de pruebas continuas.

Mi sistema de elaboración BrewBlox tiene un consumo de: 0.01Kw/h

La nevera portátil: 0.05Kw/h en pleno rendimiento y 0.02 baja actividad (mantenimiento).

El compresor externo: 0.10Kw/h en pleno rendimiento y 0.05Kw/h baja actividad (mantenimiento).

Mi
consumo sistema completo: 0.16Kw/h máximo. y más o menos 3Kw al día (en
días de actividad del sistema algo, con pruebas de bajada de
temperatura, en días de mantenimiento suelen bajar a 2Kw día.

Consumo nevera camping + Control fermentación.

Consumo sistema completo

Conclusiones

Son
máquinas complejas de manejar y habría que adaptarlas cada una a su
propio equipo. Hay que tener en cuenta que son mucho más lentas que una
máquina de Glycol «comercial» de hay que podamos montarlas mucho más
baratas y, por tanto, nos consuman también menos. 

En temperaturas
ambiente de mucho calor (Julio/Agosto) según vuestro montaje, puede ser
difícil llegar a temperaturas de Cold Crash o incluso imposible según
montaje, aislamiento y dimensiones del fermentador. Fuera de los meses
de verano, la mejora es mucho mayor.

Hay que afinar mucho a la

hora de manejar la máquina de Glycol, si pones un recirculado continuo
es muy posible que pierda mucha temperatura y le cueste más enfriar la
máquina de nuevo el Glycol que enfriar el fermentador, me ocurrió a mí
en mi fermentador de 80L, y tuve que afinar para encontrar una
temperatura de enfriado mínima a la que recircular de forma que tenga
tiempo de recircular y enfriar a la vez.

El segundo compresor
externo es una variable que no podemos estimar al comprar un equipo de
segunda mano para adaptarlo a nuestro proyecto, es posible que si te
aventuras al proyecto tu compresor tenga mayor o peor rendimiento.

Brewblox [link!]
me ha ayudado mucho el funcionamiento correcto de la máquina de Glycol,
ya que es muy personalizable, con tiempos de encendidos, protección del

compresor, condicionantes (por ejemplo que solo funcione la bomba cuando
el Glycol esté por debajo de «X» temperatura), retrasos en encendidos,
tiempos mínimos de encendido o apagado, rampas progresivas…

Dicho
esto, es una máquina que tienes que echarle mucho tiempo para afinarla,
viví varios momentos de frustración, pero culpa mía, ya que he querido
poner en marcha en verano y en las peores temperaturas donde fermento,
simplemente porque da un punto de vista más real de la «máquina», he
podido ver sus límites y sé que fuera de los meses extremos del verano
voy a estar más cómodo todavía con ella. 

Igualmente, seguramente realizaré una nueva ampliación a mi sistema de enfriamiento, (válida
solo para fermentadores de camisa y que comento por encima en el vídeo
de YouTube [link!]) que sí sale bien ampliaré en este artículo.

Consejos: 

–
Quizá intentaría un depósito menor que el que utilizo yo, 22L y 17 de
mezcla de Glycol, hay que tener en cuenta que muchas comerciales tienen
depósitos de alrededor de 6.5L. esto es porque logicamente a menor
cantidad de refrigerante mucho más rápido de enfriar (y de que pierda la
temperatura). Si tuviera que empezar el proyecto de nuevo lo haría
sobre una nevera de camping con al menos la misma potencia del compresor
de la nevera de camping pero con un tamaño interior de 10L aprox. y
añadiendo de nuevo el compresor externo.

– Todo cuenta: Tener en
cuenta el aislamiento de vuestro fermentador, cuando mejor esté aislado
(mangueras del Glycol, camisa de neopreno…) hará que pierda menos
temperatura y nuestro sistema funcione mucho mejor.

Mis números:

Equipo y condiciones de pruebas: En fermentador de 80L con camisa. y temperaturas ambiente de +/-32ºC.

– Temperaturas medias de enfriado Máquina de Glycol (aproximados y medias):