что такое прессостат в кофемашине
Как устроена рожковая кофеварка
Рожковая кофеварка снаружи: что крутить, за чем следить
кликнуть по картинке, чтобы увеличить
Варочная группа (раздаточная группа, группа пролива, кофейная группа) — один из важнейших, узлов эспрессо кофемашины. Здесь происходит процесс приготовления напитка: нагретая вода, проходя через группу, попадает в фильтр холдера, где находится кофе.Вода превращается в эспрессо, пройдя под давлением через запрессованный молотый кофе. Эспрессо-машины классифицируют по числу групп: одногруппные, двухгруппные, трехгруппные и четырехгруппные. Рожковые кофемашины для дома – это одногруппные аппараты.
Холдер (рожок, портофильтр) – съёмная ручка с фильтром, в который помещают порцию молотого кофе (6,5–7 граммов на 30–35 мл готового эспрессо). В фильтр кофе запрессовывают темпером. Так получается кофейная таблетка (чалд). Далее рожок нужно вставить в разъём варочной группы и запустить подачу воды. Чтобы эспрессо получилось, необходимо, чтобы через кофейную таблетку за 20–30 секунд прошла вода 86–93°С и под давлением 9 бар (эти настройки можно варьировать, но сильно отклоняться от нормативов не рекомендуется).
Кнопка пролива запускает и останавливает пролив воды через группу. В полуавтоматических кофеварках требуется вручную включать и выключать кнопку пролива. В автоматических рожковых машинах пролив останавливается сам: либо после заданного времени (функция «пролив по таймеру») или после пролива запрограммированного объёма воды (функция «пролив по объёму»). Та или иная функция кнопки задается производителем. На передней панели кофеварки могут быть дополнительные кнопки: для одинарной и для двойной порции эспрессо, для ристретто и т.д. Пролив также может запускаться и останавливаться рычагом на группе.
Кран подачи пара открывает и закрывает подачу пара к пароотводной трубке. Пар нужен для взбивания молока для капучино, иногда для прогрева чашек.
Кран подачи горячей воды открывает и закрывает подачу воды из бойлера для приготовления кофе американо, чая и многих других случаях.
Манометр бойлера – прибор, который необходим для контроля над давлением и температурой бойлера. В первую очередь сообщает о достижении машиной рабочего состояния. В зависимости от фирмы производителя и модели кофемашины рабочим считается давление от 1,1 до 1,5 атмосфер. При заборе большого объёма горячей воды или пара из бойлера, давление в бойлере может падать ниже допустимого. В этом случае нужно подождать, чтобы эспрессо-машина вернулась в рабочий режим. Обычно это занимает несколько минут. Если на машине есть один циферблат, то это, скорее всего, манометр бойлера. Манометр бойлера может быть выполнен в одном блоке с манометром помпы. Но чаще всего это два разных прибора.
Манометр помпы – прибор, позволяющий отслеживать давление в варочной группе. Отклонения от оптимального рабочего давления в 9 атмосфер обычно свидетельствуют о неисправности кофеварки. Обратите внимание, что датчик давления показывает максимальное давление насоса во время работы машины. Когда мотор насоса остановлен, манометр показывает “0”.
Что внутри у рожковой кофемашины
кликнуть по картинке, чтобы увеличить
Теплообменник (теплообменный стакан) — система полых трубок, проходящих через бойлер. Холодная вода, проходя через теплообменник, нагревается и затем поступает в варочную группу. Так каждая чашка эспрессо готовится на свежей быстро согретой воде. Помимо всегда свежей воды для эспрессо, машина с теплообменником позволяет одновременно(!) готовить эспрессо и взбивать молоко для капучино. Базовые модели рожковых кофеварок не имеют теплообменника в конструкции. В машине без теплообменника все операции придется делать последовательно: взбить молоко в пену – переключить машину в режим эспрессо – приготовить эспрессо.
Нагревательный элемент (теплоэлектронагреватель, ТЭН) нагревает воду в бойлере.
Помпа (насос) подает холодную воду под давлением 9 атмосфер к варочной группе, она же подкачивает воду в бойлер. Существует три вида подключения рожковых кофемашин к воде:
1) автономное питание от емкости в корпусе кофемашины. Это самый распространенный вариант;
Клапан подачи воды на группу (соленоид) открывает и закрывает подачу воды в группу для пролива. Обычно работает в схеме с кнопкой пролива.
Датчик давления бойлера через показания манометра бойлера информирует давлении и температуре в бойлере. На основе показаний этого датчика определяется готовность кофемашины к работе.
Датчик давления помпы через показания манометра помпы информирует о давлении, которая создаёт помпа во время приготовления кофе, и давлении подпитки воды в то время когда помпа не работает.
Устройство эспрессо-кофеварки
Схема кофеварки эспрессо
1. Бойлер сердце любой эспрессо-кофеварки это медная или стальная емкость, в которой нагревается вода. Нагретая в бойлере вода не идет на приготовление кофе, а используется как теплоноситель, благодаря которому нагревается вода для эспрессо. Вода же из бойлера расходуется в виде кипятка и пара. Наиболее распространены однобойлерные эспрессо-машины, реже встречаются двухбойлерные, в них прогрев воды для эспрессо осуществляется в одном бойлере, а приготовление кипятка и пара в другом.
2. ТЭНы или теплоэлектронагреватели нагревают воду в бойлере до температуры 115-120 градусов Цельсия. Благодаря расширению воды при нагревании в бойлере создается давление около 1,5 атм или 15 бар.
3. Теплообменный стакан система полых трубок, находящихся в бойлере. Холодная вода проходит по ним, нагревается и поступает в раздаточную группу.
4. Помпа подкачивает воду в бойлер, а также подает воду в теплообменный стакан под давлением 9 атм.
5. Автоуровень воды при помощи этого механизма в бойлере поддерживается необходимый уровень воды, около 70%.
6. «Взрывной» клапан механизм, «следящий» за давлением в бойлере: если давление становится более чем 15 бар, клапан открывается, и давление нормализуется.
7. Обратный клапан сливает воду из трубок, ведущих из теплообменного стакана в раздаточную группу, после того как пролив через группу прекращается.
8. Прессостат датчик давления помпы сигнализирует об отклонениях от рабочего давления в 9 атм.
9. Соленоид клапан подачи воды на группу открывается при нажатии кнопки пролива.
10. Раздаточная группа важнейший узел эспрессо-кофеварки, через него на холдер поступает нагретая до температуры 88-92 градуса Цельсия вода под давлением 9 атм. Количество групп наглядное свидетельство производительности кофеварки: сколько раздаточных групп, столько чашек кофе можно одновременно готовить. Количество групп варьируется от одной до четырех. Наиболее распространены модели с одной и двумя раздаточными группами.
11. Паровой краник выдает пар из бойлера для взбивания молока.
12. Краник кипятка снабжает пользователя кипятком для чая или для каких-то других целей.
13. Датчик давления в бойлере информирует о прогреве кофеварки и готовности ее к работе.
14. Датчик объема воды отключает пролив воды после прохождения через раздаточную группу определенного объема. В автоматических машинах с проливом по времени и в полуавтоматических отсутствует.
Традиционная эспрессо-кофеварка имеет 3 основных элемента:
Gaggia Cubika традиционная эспрессо-кофеварка
Во-первых, холдер (фильтродержатель, портофильтр, рожок) это, по сути, чаша со специальным ситечком внутри, чтобы кофейные крупинки не попадали в напиток, носиком для слива готового кофе и термоустойчивой ручкой. Холдер постоянно находится в раздаточной группе и прогревается в ожидании очередного заказа.
Во-вторых, кнопку пролива она включает и выключает пролив воды через раздаточную группу. В полуавтоматических кофеварках ее нажимают повторно, после наполнения чашки. В автоматических пролив прекращается сам по прошествии заданного времени или после пролива запрограммированного объема. Кнопок может быть несколько, например для одинарной и для двойной порции эспрессо.
В-третьих, полку для чашек она может оборудоваться системой подогрева, который не позволяет чашкам остывать, в результате чего порции кофе 30 мл не остывают и вкус напитка и его аромат сохраняются.
Весь этот процесс приводит к тому, что кофемашина постоянно находится в цикле нагрева и охлаждения.
Производители давно знают об этом цикле и применяют множество инновационных способов для того, чтобы повысить стабильность температуры в своих кофемашинах: добавление большого количества металла к рабочей группе для увеличения тепловой инерции, создание дополнительного «подмеса» воды, практикуется дополнительная установка ТЭНов непосредственно в саму рабочую группу. Эти технологии имеют разный уровень успехов в достижении температурной стабильности.
Система PID-регулирования решает проблему циклического нагрева и охлаждения путём использования математических алгоритмов для прогнозирования и противодействия тепловой инерции, которой подвергается кофемашина.
PID-система использует плату логики для определения отклонений в данных значениях температуры. Это значит, что когда температура в кофемашине будет приближаться к нужной отметке, нагревательный элемент будет «уменьшать мощность» (произойдет увеличение интервала между включением и выключением ТЭНа). Эта технология довольно успешно решает проблемы тепловой инерции.
В идеальном мире с идеальными условиями мы получили бы абсолютно постоянную температуру. Но, к сожалению, ограничения реального мира, такие как: мощность ТЭНа, законы физики, тепловая инерция, внезапное наполнение бойлера и т.д. делают потери температуры неизбежными, но они гораздо менее выражены, чем при использовании механического прессостата.
Если представить график, в котором будет отображаться изменение температуры на протяжении некоторого времени, то мы увидим синусоидальную волну. Использование PID-регулятора значительно уменьшит амплитуду этой волны. Более жёсткий температурный контроль обеспечит стабильный эспрессо.
Остаётся один вопрос: является ли наличие PID-регулятора обязательным условием для приготовления хорошего эспрессо? Короче говоря, нет.
Система PID-регулирования не является необходимостью, хотя и создает определенный комфорт. Более жёсткий контроль температуры, который она создает, даёт некую гарантию стабильности шота. Тем не менее, существует много методов, которые бариста применяют для приготовления фантастического эспрессо, используя машины с механическим прессостатом.
Для многих людей механический прессостат остается хорошим методом терморегуляции. Те, у кого есть возможность использовать PID-регулятор, может улучшить свой “скилл” упростив процесс приготовления, не отвлекаясь на неточности в работе своей кофемашины и уделяя больше внимания остальным аспектам приготовления.
В целом, настройка помола, свежесть обжарки, правильная темперовка, чистота и своевременный уход за вашей кофемашиной гораздо больше будут влиять на вкус вашего эспрессо, чем точность, с которой вы будете контролировать температуру в группе.
Если вы новичок в мире эспрессо, прежде чем приступить освоению навыка регулировки температуры, используйте вышеуказанные методы для повышения качества извлекаемого вами коричневого нектара, который мы называем эспрессо.
Как выбрать кофемашину для кофейни
Публикуем подробную статью, которая поможет разобраться в основных компонентах и различиях эспрессо-машин.
10 мин. на чтение
33481 просмотр
При открытии кофейни владельцы часто не понимают разницы между кофемашинами и покупают первую попавшуюся модель. Чтобы не жалеть о покупке дорогой, но не подходящей для вашей кофейни кофемашины, важно знать, чем они отличаются.
Чем отличаются эспрессо-машины
Рассмотрим основные отличия эспрессо-машин, которые влияют на качество кофе и производительность. Это поможет решить, какое оборудование лучше подходит под ваши требования.
Кофемашины отличаются количеством помп
Помпа — устройство, которое создает давление в кофемашине, а также закачивает воду в бойлер. В эспрессо-машине может быть разное количество помп:
1. Одна помпа. На большинстве кофемашин одна помпа выполняет сразу несколько функций. Она создает давление и проливает воду в каждой кофейной группе, а также закачивает воду внутрь бойлера с водой для нагрева. Из-за одной помпы на всех группах устанавливается одинаковое давление, при котором готовится эспрессо.
Помпы некоторых кофемашин не закачивают воду в бойлер, а работают только на пролив эспрессо. Они используют давление в системе водопровода, к которому подключены, чтобы закачивать воду в бойлер. При падении уровня воды открывается клапан, но не включается помпа. Если вы планируете работать на таких кофемашинах от бутилированной воды, а не от водопровода, то придется использовать дополнительные насосы, которые будут создавать давление. Но это скорее исключение, помпы большинства моделей кофемашин работают и на пролив воды в группе и на закачку воды в бойлер.
2. Несколько помп. Существуют кофемашины с отдельными помпами для каждой кофейной группы. Их основное преимущество — можно регулировать давление отдельно на каждой из кофейных групп.
Недостатки кофемашин с отдельными помпами: они на порядок дороже, чем кофемашины с одной помпой. Также несколько помп занимают довольно много места.
Пригодиться несколько помп могут если вы планируете использовать на разных кофейных группах разные рецепты на кофе с разным давлением.
Три выносные помпы, установленные в шкафчике под барной стойкой от кофемашины Synesso Hydra
Кофемашины отличаются видами помп
Вибрационные помпы имеют простое устройство и их устанавливают в основном на кофемашины, которые предназначены для небольшой производительности. На кофемашинах с вибрационными помпами устанавливается клапан избыточного давления (Over Pressure Valve). Он необходим, потому что вибрационные помпы не имеют возможности регулировки давления, а с помощью такого клапана можно сбрасывать излишки давления и таким образом настраивать нужное значение.
Вибрационная помпа компактная, поэтому устанавливается в небольшие полупрофессиональные и домашние кофемашины. У нее невысокая цена — 18-50 евро. Из недостатков — такая помпа сильно шумит.
Внешний вид вибрационной помпы
Схема вибрационной помпы
Ротационные помпы ставят на большинство профессиональных кофемашин. Они состоят из самой помпы и электродвигателя, который вращает лопасти внутри механизма.
В отличие от вибрационных помп, ротационные создают более стабильное давление и мало шумят. При этом они занимают значительно больше места и стоят около 200 евро, не считая электродвигателя.
Внешний вид ротационной помпы и электродвигателя
Схема ротационной помпы
Ротационные помпы могут находиться внутри эспрессо-машины или снаружи. Выносные помпы можно установить, например, в шкаф под кофемашиной, что удобно при изменении настроек давления.
Кофемашины отличаются количеством бойлеров
Однобойлерные кофемашины с теплообменником
Однобойлерная кофемашина Ottima изнутри
У этих машин есть один бойлер большого размера, часто более 5 литров. В нем поддерживается нужное давление и температура 120°C.
Схема машины с теплообменником
При включении помпы для приготовления эспрессо холодная вода из водопровода поступает в теплообменник, нагревается и идет в группу. Оттуда уже попадает в таблетку с кофе. При открывании парового крана, который соединен с верхом бойлера, получают пар для взбивания молока.
— Температура воды во время приготовления эспрессо нестабильна, а точно настроить ее очень сложно. Температура часто слишком высока в начале экстракции и становится недостаточной после приготовления нескольких капучино или использования воды из бойлера.
— Нужно дополнительное время для приготовления эспрессо. После прогрева машины в теплообменнике находится перегретая вода, температура которой слишком высока для приготовления эспрессо. Поэтому перед приготовлением чашки кофе следует осуществить «холостой пролив», чтобы слить перегретую воду в поддон.
Для однобойлерной кофемашины большое значение имеет размер бойлера. Чем он больше, тем меньше вероятности, что температура будет падать на интенсивном потоке. Мы рекомендуем кофемашины с бойлерами от 10 литров.
Бывают двухбойлерные кофемашины с раздельными бойлерами для пара/кипятка и эспрессо. Также трех- и даже четырехбойлерные, где каждая группа имеет отдельный бойлер для эспрессо помимо бойлера для пара и кипятка.
Здесь схематично изображен принцип работы многобойлерной машины
Можно настраивать температуру отдельно на каждой группе. Это может быть полезно, если вы планируете готовить разный кофе на одной кофемашине одновременно: более светлой и более темной обжарок.
Четырехбойлерная кофемашина Synesso Hydra
— Кофемашина не требует «холостого пролива». В каждом бойлере есть PID-контроллер, настроенный на разную температуру. В бойлере для пара и кипятка поддерживается около 120°С. В бойлере для эспрессо — около 93°С (стандартная заводская настройка).
— Высокая термостабильность даже при приготовлении большого количества эспрессо. В кофемашине есть теплообменник, проходящий через паровой бойлер. Через теплообменник вода попадает в уже подогретом состоянии в бойлер для эспрессо.
— Можно настраивать точную температуру воды в бойлере для эспрессо и отдельно в бойлере для пара и кипятка.
— Кофемашина служит дольше. В бойлере для эспрессо не образуется кальций (накипь), потому что в нем поддерживается температура от 90 до 95°С. А кальций выпадает в осадок при нагреве воды выше 100°С.
Однако такая кофемашина стоит в несколько раз дороже однобойлерной.
Кофемашины отличаются способом регуляции нагрева
Кофемашины регулируют нагрев с помощью прессостата или с помощью PID-контроллера.
Прессостат поддерживает заданный диапазон давления и температуру бойлера в кофемашине. Работает по очень простому принципу. По мере закипания воды в бойлере и достижении определенного давления цепь, замкнутая давлением пружины, размыкается и нагрев прекращается. Если увеличить степень сжатия пружины с помощью регулирующего винта, то цепь будет размыкаться позднее, а значит давление и температура будут подниматься выше. Преимущества — невысокая стоимость. Недостатки — не всегда точно контролирует температуру.
Фото прессостата внутри кофемашины c отметками «+» и «—» для регулировки давления в бойлере на кофемашине Ottima
Схема прессостата
Нагрев регулирует PID-контроллер или пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД) регулятор
В машинах с PID-контроллером не устанавливают прессостат. Электронный контроллер с помощью датчика постоянно проверяет температуру и, по необходимости, через SSR (Solid State Relays) включает и выключает нагревательный элемент. Обычно все кофемашины с раздельными бойлерами управляются с помощью PID-контроллера. Преимущества — с высокой степенью точности контролирует температуру воды в бойлере. Недостатки — стоит в разы дороже, чем прессостат.
Регулировка температуры на PID-контроллере на кофемашине Synesso Hydra
Дополнительные элементы в кофемашинах
Элементы, которые перечислены ниже, не являются основными критериями выбора кофемашины. Это дополнительные опции, которые облегчают работу бариста.
На многих кофемашинах устанавливают программируемые кнопки включения и выключения пролива в группах, которые позволяют «запомнить» нужное количество воды.
В самых простых моделях бариста включает и включает, и останавливает пролив сам. Такие кофемашины подходят для не самых проходных мест, так как требуют внимания бариста к каждой чашке.
В кофемашинах с программируемыми кнопками пролив начинается по нажатию кнопки и останавливается через установленное количество миллилитров. Бариста может утром запрограммировать кофемашину и весь день не думать о скорости пролива группы.
Программируемые кнопки пролива на кофемашине Synesso Hydra
Во многом функция повторяет предыдущий пункт. Но замеряет не количество миллилитров воды, которая подается в группы, а показывает фактический вес чашки в реальном времени. Это позволяет быстрее настроить эспрессо.
Весы, встроенные в поддон кофемашины Victoria Arduino Black Eagle
Еще одна удобная функция — отображение секунд пролива с момента включения до момента выключения помпы. За счет этого можно не пользоваться отдельным таймером.
Таймер пролива, установленный над группой на кофемашине Synesso Hydra
Какую эспрессо-машину выбрать
При поиске подходящего кофейного оборудования подбирайте и учитывайте ожидаемые объемы приготовления напитков, проходимость места и квалификацию персонала.
Дороговизна эспрессо-машины не определяет качество кофе. Прежде всего, для приготовления вкусного напитка нужно иметь знания о кофе и его приготовлении. Второе по значению — правильно выбранное зерно. И только на третьем месте по важности находится оборудование.
Вам может быть интересно:
Обзор чайника Bonavita
16 ноя 2020 · 6 мин. на чтение
33481 просмотр