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| | Die Summe aller drei Regleranteile ergibt dann den PID-Regler. | | Die Summe aller drei Regleranteile ergibt dann den PID-Regler. |
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| − | == Problem Temperaturkonstanz ==
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| − | Mit dem Bedürfnis, alle Faktoren bei der Espressozubereitung messen und kontrollieren zu können, wurde entdeckt, wie sensibel Kaffee auf geringe Schwankungen (+-1 Kelvin) in der Brühwassertemperatur reagiert. Mit der Einführung von Messgeräten stellte man selbst in gastronomischen Maschinen Schwankungen von bis zu 8 Kelvin fest.
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| − | Grund für diese Schwankungen ist die hohe Wärmekapazität der Boiler, die einige Liter fassen. Daraus folgt:
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| − | # ein sehr leistungsstarkes Wärmeelement ist nötig
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| − | # das Wärmeelement kennt nur den Zustand ''an'' oder ''aus''
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| − | # erst beim Erreichen des Sollwerts schaltet die Heizung aus
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| − | # durch die Trägheit wird das System überhitzt (Hysterese)
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| − | Ein weiteres Problem bei [[ Zweikreismaschinen]] ist der Wärmetauscher.
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| − | Das Wasser im Boiler ist bei diesen Maschinen viel zu heiß, um Espresso zu brühen. Deshalb führt ein Rohr mit kaltem Frischwasser durch den Boiler, der dieses aufheizt. Damit das Wasser zwischen Boiler und Gruppe nicht stehen bleibt, wird ein Kreislauf mittels Wärmesiphon betrieben.
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| − | Die Brühtemperatur ist jedoch von mehreren Faktoren abhängig, unter anderem Bezugsmenge, Umgebungstemperatur und Anzahl der Bezüge.
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| − | '''Ein drastisches Beispiel''':
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| − | In Deutschland ist ein Tasse Kaffee mit ca. 180 ml sehr beliebt. Der Boiler einer 2-gruppigen Maschine fasst beispielsweise 14l.
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| − | Es ist leider immer noch üblich, einen Kaffee nicht als Americano zuzubereiten.
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| − | Nach der Gleichung der [http://www.wasser-wiki.de/doku.php?id=wasser_eigenschaften:waermekapazitaet:mischungstemperatur Mischungstemperatur] ergibt das bei einem Bezug von drei Tassen Kaffee eine Temperaturdifferenz von 2,3 Kelvin.
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| − | Es ist also weder möglich, die Temperatur während des Bezugs (Intrashot) konstant zu halten, noch für den nächsten Bezug dieselbe Temperatur zu gewährleisten. Dieser nächste Bezug würde in der Regel zu kalt oder durch Korrektur der Heizung zu heiß sein (Intershot).
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| − | Zusammenfassend besteht das Problem also darin, dass zwar eine Wassertemperatur im Boiler in Schritten von 1/10 Grad Celsius einstellbar ist, die tatsächliche Temperatur aber ständig um den gewünschten Temperaturbetrag herum oszilliert.
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| | == Voraussetzungen für ein stabiles System == | | == Voraussetzungen für ein stabiles System == |