Kühlwasser Verbrauch und Nutzung

[BenDunker]

Liebe Leute,

Ich bin inzwischen umgezogen und so langsam überdenke mein Set-up bevor ich alles wieder aufbaue. Einiges is anders im neuen Haus, wir sind jetzt an Stadtwasser angeschlossen und haben einen konstanten normalen Wasserdruck auf der Leitung. Im alten Haus auf dem Land hatten wir einen 30.000l Regenwasser-Tank der mit einem Hauswasserwerk das Wasser durch eine Filteranlage ins Haus gepumpt hat. Der Vorteil war, dass ich das verbrauchte Kühlwasser wieder zurück in den Tank geschickt habe und somit nie Wasser (durchs Kühlen) verbraucht habe. Der Nachteil war Druckschwankungen durch die Pumpen.
Hier im neuen Haus ist der Druck stabil aber ich scheue mich davor stundenlang das verbrauchte Kühlwasser in den Ablauf laufen zu lassen.

Wie sehen euere Set-ups aus?

Regenwassertonne mit Tauchpumpe?
Reicht eine 200l Tonne um das Kühlwasser auch nach 8h Reflux und/oder Produktkühler nicht zu erwärmen?

Gibt es einen cleveren Weg den Wasserdruck der Leitung zu nutzen und das Wasser wiederzuverwenden? zum Beispiel das Wasser durch einen einen alten Wasser-Boiler laufen zu lassen nur anstelle zu heizen das Wasser vom Tankinhalt wieder kühlen zu lassen und dann wie bei einer Dusche warm und kalt zu mixen bevor es in die Destille geht.

[azeotrop]

Ben
Schön von dir zu hören.
Im Rechnerbereich am Ende der Sektion Destillation findest du die verschiedenen Kühlwasserrechner.
Ich verwende Leitungswasser und schütte das Kühlwasser aber nicht weg. Ich sammle es in meiner kleinen Regenwasserzisterne die ich zum Gartengießen nutze. Ist zumindest besser als es ins Abwasser laufen zu lassen.

[geschmacksverderber]

Ich kühle mit Umlaufkühlung. Nutze ca. 10 Liter Wasser die ich mit einem Durchlaufkühler für Bier kühle.
Kosten bei 6 Stunden Nutzung unter Volllast:
Anschlussleistung 700 Watt
0,7 kw x 6 Std x 0,30 Cent/kWh = 1,25€
Frischwasser im Vergleich dazu bei uns 5,50€/m3 = 230 Liter die für nix in den Kanal laufen.

[derwo]

geschmacksverderber,

Mit 0.7kW kühlst du die Leistung einer Destille runter mit wieviel Watt? Mir kommt die Rechnung nicht koscher vor. Wie viel liter Kesselinhalt hast du? Wie viel Destillat holst du?

Mal ein praktisches Beispiel: 50ml/min Destillat mit durchschnittlich 40vol% brauchen 1.4kW laut Rechner "Destillatmenge->Watt". Angenommen man hat 10l im Kessel und holt 2.5l Destillat, hat man also (ohne Aufheizen) 50min 1.4kW verbraten. Das Kühlwasser muss erstens diese Leistung wieder rausnehmen plus zweitens das Destillat abkühlen (wobei das zweite bei einem ausreichend dimensionierten Kühler aber nicht viel Kühlwasser kostet).

Nun der Rechner "Kühlwassererwärmung, Wasserstrom, Potstill":
35l/h Kühlwasser
50ml/min Destillat
40vol% des aktuellen Destillats
20°C des aktuellen Destillats
Dabei erwärmt sich das Kühlwasser um 42°C. Bei 15°C Leitungswassertemperatur wird es also auf 57°C erhitzt. Das ist realistisch. 50min mal 35l/h Wasser sind also 29l Kühlwasser, die für 2.5l Destillat den Abfluß hinuntergeflossen sind. Bei 2€ pro Kubikmeter Leistungswasser (Durchschnitt in Deutschland laut google) geht es also hier um 6 Cent.
Bei der Heizleistung geht es um 1.4kW ml 50min = 1.2kWh. Und das mal 32 Cent (Durchschnitt in Deutschland) = 38 Cent.
Die Wasserkosten sind also nur ein Bruchteil der Gesamtkosten.
Wenn man aber Kühlwasser auf elektrischen Weg wieder abkühlen will, muss man mehr Energie reinstecken, als das Erwärmen kostet. Also anstelle 6 cent mehr als 38 cent.

Ok, aber vielleicht geht es ja nicht um das Geld sondern um die Umwelt? Und deswegen möchte man Kühlwasser wiederverwenden? Ich denke, daß so gut wie sauberes Wasser, welches man den Abfluß hinunterspült, anders als zB das Abwasser der Toilette oder Waschmaschine, kaum die Umwelt belastet. Wo kein Dreck drinnen ist, hat das Wasserwerk auch nicht viel zu tun. Aber ich lasse mich darüber gerne belehren.


Ben,

rechne dir das mal dem Rechner "Kühlwassererwärmung, Reservoir, Reflux" durch:
2000 W
8 Stunden
600 liter Kühlwasser
Das ergäbe eine Erwärmung um 23°C, also zB von 20°C auf 43°C. Das bedeutet, am Ende der Destillation wird das Destillat höchstens auf 43°C gekühlt. Das ist nicht besonders toll, trotz der riesigen Tonne.

Dagegen "Kühlwassererwärmung, Wasserstrom, Reflux", also mit zwei Tonnen, eine mit dem kalten Wasser, eine fürs heiße Abwasser:
2000 Watt
40l/h Kühlwasser
ergibt 43°C Erwärmung des Kühlwassers, also zB von 20 auf 63°C. Das Destillat kann trotzdem kalt werden.
Aber nach 8h hast du halt trotzdem 320l verbraucht.
Du bräuchtest also zur Wiederverwendung zwei Wassertonnen mit 320l Volumen.
Das ist nicht besser als die eine 600l-Tonne. Aber wenigstens wird das Destillat kalt.

Aber ob du wirklich 320l brauchst? Machst du wirklich 8h mit 2kW?

Wenn du die 320l einfach wegschütten würdest, würde das in Deutschland jedenfalls 64 Cent kosten. Das ist im Vergleich zu den 16kWh = 5.12€, nicht wirklich viel.

[azeotrop]

derwo
Hast du auch die Abwasserkosten bei den 2 EUR mit drin?

[geschmacksverderber]

Ja Frischwasser incl. Abwasser

[geschmacksverderber]

geschmacksverderber,

Mit 0.7kW kühlst du die Leistung einer Destille runter mit wieviel Watt? Mir kommt die Rechnung nicht koscher vor. Wie viel liter Kesselinhalt hast du? Wie viel Destillat holst du?

Mal ein praktisches Beispiel: 50ml/min Destillat mit durchschnittlich 40vol% brauchen 1.4kW laut Rechner "Destillatmenge->Watt". Angenommen man hat 10l im Kessel und holt 2.5l Destillat, hat man also (ohne Aufheizen) 50min 1.4kW verbraten. Das Kühlwasser muss erstens diese Leistung wieder rausnehmen plus zweitens das Destillat abkühlen (wobei das zweite bei einem ausreichend dimensionierten Kühler aber nicht viel Kühlwasser kostet).

Nun der Rechner "Kühlwassererwärmung, Wasserstrom, Potstill":
35l/h Kühlwasser
50ml/min Destillat
40vol% des aktuellen Destillats
20°C des aktuellen Destillats
Dabei erwärmt sich das Kühlwasser um 42°C. Bei 15°C Leitungswassertemperatur wird es also auf 57°C erhitzt. Das ist realistisch. 50min mal 35l/h Wasser sind also 29l Kühlwasser, die für 2.5l Destillat den Abfluß hinuntergeflossen sind. Bei 2€ pro Kubikmeter Leistungswasser (Durchschnitt in Deutschland laut google) geht es also hier um 6 Cent.
Bei der Heizleistung geht es um 1.4kW ml 50min = 1.2kWh. Und das mal 32 Cent (Durchschnitt in Deutschland) = 38 Cent.
Die Wasserkosten sind also nur ein Bruchteil der Gesamtkosten.
Wenn man aber Kühlwasser auf elektrischen Weg wieder abkühlen will, muss man mehr Energie reinstecken, als das Erwärmen kostet. Also anstelle 6 cent mehr als 38 cent.

Ok, aber vielleicht geht es ja nicht um das Geld sondern um die Umwelt? Und deswegen möchte man Kühlwasser wiederverwenden? Ich denke, daß so gut wie sauberes Wasser, welches man den Abfluß hinunterspült, anders als zB das Abwasser der Toilette oder Waschmaschine, kaum die Umwelt belastet. Wo kein Dreck drinnen ist, hat das Wasserwerk auch nicht viel zu tun. Aber ich lasse mich darüber gerne belehren.


Ben,

rechne dir das mal dem Rechner "Kühlwassererwärmung, Reservoir, Reflux" durch:
2000 W
8 Stunden
600 liter Kühlwasser
Das ergäbe eine Erwärmung um 23°C, also zB von 20°C auf 43°C. Das bedeutet, am Ende der Destillation wird das Destillat höchstens auf 43°C gekühlt. Das ist nicht besonders toll, trotz der riesigen Tonne.

Dagegen "Kühlwassererwärmung, Wasserstrom, Reflux", also mit zwei Tonnen, eine mit dem kalten Wasser, eine fürs heiße Abwasser:
2000 Watt
40l/h Kühlwasser
ergibt 43°C Erwärmung des Kühlwassers, also zB von 20 auf 63°C. Das Destillat kann trotzdem kalt werden.
Aber nach 8h hast du halt trotzdem 320l verbraucht.
Du bräuchtest also zur Wiederverwendung zwei Wassertonnen mit 320l Volumen.
Das ist nicht besser als die eine 600l-Tonne. Aber wenigstens wird das Destillat kalt.

Aber ob du wirklich 320l brauchst? Machst du wirklich 8h mit 2kW?

Wenn du die 320l einfach wegschütten würdest, würde das in Deutschland jedenfalls 64 Cent kosten. Das ist im Vergleich zu den 16kWh = 5.12€, nicht wirklich viel.

Mein elektro einkocher hat 2.000w, 28 Liter Volumen befüllt mit ca 25 Liter. Das Kühlwasser hat am Eingang Liebig Kühler 6 grad.
Stromkosten pro kWh ca. 28 Cent, m3 Frischwasser mit Abwasser 5,50€. Am Brennplatz keinen Frischwasser Anschluss aber Strom.

[derwo]

Die 2€ hatte ich hiervon: https://www.verivox.de/strom-gas/ratgeb ... n-1000796/
Nicht wirklich ersichtlich, ob da Abwasser dabei ist.
Wahrscheinlich aber wohl nicht, sorry:
https://www.blitzrechner.de/wasserkosten/

Je nach Region kostet ein Kubikmeter Wasser, also 1000 Liter, rund 1,69 €. Dazu kommen die Kosten für Abwasser in Höhe von durchschnittlich 2,36 €.

Ok, also eher 5€/m³. Damit machen die Stromkosten immer noch wesentlich mehr aus als die Wasserkosten, aber zu vernachlässigen sind sie vielleicht nicht mehr.

geschmacksverderber,
Wenn du aus 25l Maische 7l Raubrand mit 40vol% holst:
7l Destillat mit 40vol% erwärmen deine 10l Kühlwasser theoretisch um 353°C (Rechner "Kühlwassererwärmung, Reservoir" Potstill"). Wenn deine elektrische Kühlung von den 2kW sagen wir 500W rauszieht, sind es immer noch 3/4 davon, also 265°C, um die dein Wasser erwärmt wird. Irgendwas stimmt nicht.

[geschmacksverderber]

Die 2€ hatte ich hiervon: https://www.verivox.de/strom-gas/ratgeb ... n-1000796/
Nicht wirklich ersichtlich, ob da Abwasser dabei ist.
Wahrscheinlich aber wohl nicht, sorry:
https://www.blitzrechner.de/wasserkosten/

Je nach Region kostet ein Kubikmeter Wasser, also 1000 Liter, rund 1,69 €. Dazu kommen die Kosten für Abwasser in Höhe von durchschnittlich 2,36 €.

Ok, also eher 5€/m³. Damit machen die Stromkosten immer noch wesentlich mehr aus als die Wasserkosten, aber zu vernachlässigen sind sie vielleicht nicht mehr.

geschmacksverderber,
Wenn du aus 25l Maische 7l Raubrand mit 40vol% holst:
7l Destillat mit 40vol% erwärmen deine 10l Kühlwasser theoretisch um 353°C (Rechner "Kühlwassererwärmung, Reservoir" Potstill"). Wenn deine elektrische Kühlung von den 2kW sagen wir 500W rauszieht, sind es immer noch 3/4 davon, also 265°C, um die dein Wasser erwärmt wird. Irgendwas stimmt nicht.

Ich weiß nicht was du meinst?
Mein bierkühler hat eine anschlussleistung von 0,7kw multipliziert mit 6 Stunden Laufzeit multipliziert mit 0,30 euro/kWh. Stromkosten in den 6 Stunden rund 1,25€. Wieviel von den 4,2 kWh davon zum kühlen verbraucht wird und wieviel Energie das kalte Wasser dem dampf formigen Destillat ist mir eigentlich ziemlich egal. Hauptsache der Dampf kondensiert und das tut er sehr gut.
Da interessiert mich keine Tabelle.
Zum anderen hab ich keine Lust Eimerweise Wasser zum brennplatz zu tragen. Und je länger das Wasser einfach so rum steht umso schneller fängt es an zu stinken dann muss ich es doch wegschütten und wieder neues herbeitragen.

[azeotrop]

geschmacksverderber
Du hast ja nicht gesagt dass die Kühlleistung des Durchlaufkühlers alleine reicht. Ich vermute mal, du hast eine gewisse Menge Wasser die sich im Laufe der Zeit um xx Grad erwärmt. Der Durchlaufkühler hilft halt dass das Wasser langsamer warm wird.
Hab ich das richtig verstanden?
Welche Wassermenge verwendest du und um wieviel Grad wird es wärmer bei einem Durchgang?

[geschmacksverderber]

Ich pumpe 8 Liter Wasser im Kreislauf. Kühlwasser steigt auf ca. 10 Grad.

[azeotrop]

Ich muss mal nachlesen was hinter diesem Wunder steckt. Es gibt ja keinen Zweifel dass es funktioniert.
Im Wesentlichen ist das ja eine Wärmepumpe die du hier betreibst. Wenn ich begriffen habe warum das klappt, sage ich Bescheid.
Ich kann verstehen wenn dir der schöne Komfort die Stromkosten wert ist.

EDIT: Erste Info. Eine Wärmepumpe kann das mehrfache der aufgewendeten elektrischen Energie an Wärmeenergie transportieren. Die Umgebungsluft nimmt ja Wärmeenergie auf ohne dass es etwas kostet. Der Faktor 5 scheint möglich zu sein.
Das wären dann 3500 W Wärmetransport und würde die Sache erklären.

[derwo]

Genau darum geht es. Auch ohne "Tabelle" kann ich es ja erklären. Meine Rechnungen sollen nur meine Vermutung untermauern:

Ich kann mir nicht vorstellen, daß ein Kühlapparat, der 700W verbraucht, mehr als 700W Kühlleistung erbringt.

Aber da liege ich wohl falsch. Logisch ist es nur andersherum. Ein Heizer, der 700W verbraucht, kann nicht mehr als 700W Wärme erzeugen. Andersherum ist es möglich. Die Regel heißt dann aber natürlich: Ein Gerät, daß 2000W aufnimmt, muss irgendwohin 2000W abstrahlen. Wieviel es verbraucht, hat damit nichts zu tun.

[azeotrop]

Hier ist mal ein Beispiel eines etwas größeren Durchlaufkühlers.
4kW elektr. Leistungsaufnahme
15kW Kälteleisung
Der Faktor 5 wird also nicht erreicht, aber 3,75 scheint drin zu sein.

https://www.aquacultur.de/durchlaufkueh ... 00v/50hz-3

[derwo]

Ich verstehe es trotzdem nicht. Man kann also mit 3.95kW 14.9kW heizen, wenn man "14.9kW Kälte" irgendwo loswerden kann. Damit wäre unser Energieproblem gelöst. Denn Kälte loswerden ist kein Problem bzw oft ein angenehmer Nebeneffekt: Man heizt seine Wohnung mit 14.9kW, investiert aber nur 3.95kW und wirkt mit der Ableitung der 14.9kW Kälte nach draußen noch dem Klimawandel entgegen. Wo ist der Fehler?

[Seleni]

Ich nehme an Wärmepumpen/Kühlschrank-Prinzip.

Ich nutze eine Aquarienpumpe und habe einen 100 Liter Mörtelkübel. Damit kann ich zwei Durchläufe machen. Wenn ich am nächsten Tag weiter machepasst das recht gut.
Wenn das Kühlwasser aber länge steht, wird es irgendwie schleimig, es bildet sich so ein Film am Rand.

[geschmacksverderber]

Wärmepumpen arbeiten mittlerweile mit dem Faktor 4 - 5.
Im bierkühler ist der gleiche kompressor verbaut wie in einem Kühlschrank.

[aragones]

…. Es wird ja nur umgepumpt und nicht geheizt…oder gekühlt… Die Leistung wird nur fürs pumpen verbraten.

[BenDunker]

Fassen wir mal zusammen, man hat also die Wahl zwischen:

1. Ein oder zwei Tanks im Kreislauf gepumpt mit oder ohne Kühler:

Vorteil:
- Wassersparend / "Recycelndes System"

Nachteil:
- Stromverbrauch durch Pumpe und eventuelles Kühlaggregat.
- Limitiertes Kühlwasser (beim zwei Tank system: 320l kaltes Wasser)
- eventuelle Druckänderung durch Pumpe (zumindest hatte ich damals ein nerviges Hauswasserwerk, was immer an und aus ging je nach Druck in der Leitung und das hat es mir fast unmöglich gemacht eine feine Einstellung beim Refluxen zu halten. eine Pumpe die dauhaft läuft wird da sicher anders sein.)

2. Wasser aus der Leitung:

Vorteil:
- unbegrenzte Menge an Wasser
- konstante Temperatur
- wahrscheinlich konstanter Druck
- keine Stromkosten

Nachteil:
- erhöhte Wasserkosten und Verbrauch

Neutral-Alkohol in einer Kolonne zu refluxen im Vergleich zu Obstbrände in einer Potstill zu brennen ist zwar sehr Zeitaufwändig aber was das Kühlwasser betrifft nicht so ein hoher Verbrauch wie der Liebigkühler bei der Potstill, zumindest ist es bei menen Set-ups so. Bei meiner Kolonne ist der Refluxkühler relativ sparsam in der Wassermenge um 100% Reflux zu halten und nach dem Öffnen des Refluxes geht nur eine geringe Menge des Dampfes über und der ist schon etwas "vorgekühlt" im Vergleich zur Potstill, die den vollen "heißen" Dampf auf geringer Länge (in meinem Fall) runterkühlen muss.

Ich werde mehr Obstmaischen brennen und die oft auch dreifach bei 2KW Brennleistung und meiner Destille mit entweder zwei oder einem relativ kurzen Liebigkühlern. Aus meiner Erfahrung vom anderen Haus, hatte ich den Wasserhahn immer voll offen um den Dampf von der Potstill genügend runterzukühlen und teilweise lief die Destille locker 5-7 Stunden pro Destillation. Ich habe nie mehr als zwei Durchlaufe amTag geschafft... Das ergibt eine Menge Wasser die da am Tag über 10-14h voll offen durch die Leitung rauscht und ich war ziemlich froh dass das nicht "verschwendet" wurde..

Ich verstehe den Punkt von Derwo dass es aus ökologischer Sicht dem Wasserwerk fast hilft anstelle schadet und dass die Kosten gering sind. Aber kostet eine voll aufgedrehter Wasserhahn für 10h wirklich nur ein paar cents? Irgendwie sträube ich mich da... meine Erziehung vielleicht einfach nur.

[azeotrop]

Ben
Ich kann deinen Begriff "voll aufgedrehte Wasserleitung" nicht nachvollziehen. War das Wasser in deiner Zisterne ziemlich warm?

Wenn man mit 2000W brennt, schafft man auch bei 20% im Destillat noch locker 3 Liter Destillat pro Stunde.
Für die 3 L/Stunde reichen locker 50L Frischwasser pro Stunde.
Selbst wenn man 9 Liter Destillat erzeugt, braucht man also nur 150 Liter Frischwasser.

Wenn man langsamer brennt mit weniger Leistung dauert es länger aber man braucht nur einen geringeren Kühlwasserstrom. Der Wasserverbrauch insgesamt bleibt gleich.

Ich habe ein Thermometer am Liebig Kühlwasserausgang und stelle den Kühlwasserdurchfluss immer so ein dass es am Ausgang ca. 45°C hat.
In Verbindung mit dem kalten Frischwasser arbeitet der Liebig so sehr effizient und liefert kaltes Destillat.

[BenDunker]

Das liegt sicher an meinem sehr kurz dimensioniertem Liebig Kühler.

Es ist ein umgebauter Still Spirit Condenser, deren Handbuch sagt man soll mit 2,5 l/min kühlen , jemand in einem Still Spirit FB Seite meint 1,8 l/min reicht auch. Der Kühler ist 30cm lang und das Außenmaß ist 25mm, die Innere Röhre ist 21mm dick.

Hier ist das umgebaute setup für Maischen brennen bei dem ich zwei von den 30cm Kühlern verwende:

und hier für zweit- oder dritt-Brände mit nur einem 30cm Kühler

[derwo]

Ben,
sorry wegen dem ganzen off-topic...
Das Destillat zu kühlen erwärmt wesentlich weniger Wasser als die Kondensation. Dein hoher Wasserverbrauch liegt also sicher an deinem Kühler. Und halt an deinem Wunsch, das Destillat möglichst kalt zu bekommen. Zum Vergleich: Bei meinem Kühler hat das Innenrohr 20mm Innendurchmesser und der Mantel eine Länge von 90cm. Beim Nachlauf oder ab der Mitte von Raubränden, wenn ich 2kW einsetze, verzichte ich meist auf ein auf 20°C runtergekühltes Destillat, um Wasser zu sparen.

Also eine mögliche Sparmaßnahme wäre auch ein längerer Kühler...

[azeotrop]

Ja, daran liegt es. Montiere beide hintereinander statt parallel und gib jedem eigenes kaltes Wasser. Dann klappt es viel besser.

[derwo]

Stimmt. Hintereinander müsste besser gehen. Ein kompletter Kühlerneubau wäre aber vielleicht auch nicht schwerer. Und den könntest du dann länger als 60cm machen.

[BenDunker]

sehr gut. Das werde ich mal im Kopf behalten. Danke für die Hilfe.