Thermostaat

Thermostaten voor drankapparatuur: nauwkeurige regeling van de serveer- en bewaartemperatuur

Een thermostaat is niet zomaar een thermische schakelaar. Het is een actieve regelaar die via een sensor continu de temperatuur meet, de gemeten waarde vergelijkt met een ingestelde waarde en vervolgens de koelunit in- of uitschakelt met een gecontroleerde afwijking, ook wel differentiaal of hysterese genoemd. Dit differentieel, dat afhankelijk van het model doorgaans instelbaar is tussen 0,3 °C en 5 °C, bepaalt de frequentie van de compressorcycli en daarmee de slijtage van het systeem op de lange termijn. Een te klein differentieel leidt tot herhaaldelijke micro-starts die de levensduur van de compressor verkorten; een te groot differentieel laat de temperatuur enkele graden rond de ingestelde waarde afwijken.

In een biertapsysteem of een drankenkoelcel is de nauwkeurigheid van de regeling rechtstreeks bepalend voor de kwaliteit van de service. Een vat dat op 3 °C wordt gehouden in plaats van 5 °C produceert meer schuim bij het tappen, omdat het bij deze temperatuur ondergecarbonateerde bier meer CO2 vrijgeeft tijdens de ontspanning in de tapkolom. Omgekeerd produceert een vat van 8 °C in een systeem dat is gekalibreerd voor 5 °C schuim om tegenovergestelde redenen: het te warme bier geeft zijn gassen te snel af. Het juiste serveerbereik voor een lager of pils ligt tussen 4 °C en 7 °C; voor Britse ales tussen 8 °C en 12 °C; stouts en porters tussen 10 °C en 14 °C. Een thermostaat met digitaal display en dompelsensor maakt het mogelijk deze streefwaarden te bereiken met een nauwkeurigheid van ±0,5 °C, terwijl een mechanische bimetaalthermostaat afwijkingen van ±2 °C tot ±3 °C tolereert.

Soorten thermostaten: mechanisch, elektronisch, differentieel

Mechanische bimetalen of capillaire thermostaten werken zonder eigen stroomvoorziening en blijven betrouwbaar in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid, waardoor ze veel worden gebruikt in koelkasten voor bars en compacte tapinstallaties. Het grootste nadeel is dat de werkelijke temperatuur niet wordt weergegeven en dat de nauwkeurigheid beperkt is. De elektronische modellen met NTC-sensor (negatieve temperatuurcoëfficiënt) meten continu met een resolutie van 0,1 °C en maken het mogelijk om de koelinstelwaarde en de ontdooidrempel afzonderlijk in te stellen. De universele regelaars van het type STC-1000 of Inkbird ITC-308, die veel worden gebruikt bij de ombouw van koelkasten voor biergisting of ambachtelijke wijnkelders, werken op 230 V, schakelen tot 10 A (oftewel ongeveer 2200 W) en ondersteunen bereiken van -50 °C tot +99 °C. Ze maken het mogelijk om een koel- en een verwarmingscircuit afzonderlijk aan te sturen vanuit één enkele eenheid, wat ze veelzijdig maakt voor het regelen van de gisting (op 18 °C ± 0,5 °C houden voor ale-gist) of voor de rijping van lagerbier bij lage temperatuur (2 °C tot 4 °C).

Dompelsensor, omgevingstemperatuursensor en oppervlaktesensor: welke sensor voor welk doel?

De dompelsensor, die rechtstreeks in de vloeistof of in een dompelbuis wordt ondergedompeld, geeft de meest representatieve meting van de werkelijke temperatuur van het product. Deze wordt aanbevolen in gistingsvaten en koelcellen voor dranken, waar de thermische massa van de vloeistof de schommelingen in de lucht absorbeert. De omgevingstemperatuursensor is geschikt voor het regelen van de temperatuur in een gesloten ruimte, zoals een wijnkelder of een bierkoelkast, op voorwaarde dat deze ver van de koudebron en de verdamper wordt geplaatst om een vertekende meting te voorkomen. De oppervlaktesensor, bevestigd aan een wand of buis, wordt voornamelijk gebruikt voor ontdooisystemen waarbij het doel is om ijsvorming te detecteren in plaats van een bewaartemperatuur te meten.

Ontdooithermostaten en koelcelregeling: professionele toepassingen

In een professionele installatie, zoals een bierkoelcel of wijnopslagkelder, werkt de ontdooithermostaat parallel aan de hoofdthermostaat. Hij activeert een gecontroleerde verwarmingscyclus (ontdooiverwarming, tussen 100 W en 500 W afhankelijk van het verdamperoppervlak) wanneer de sensor het begin van ijsvorming detecteert, meestal bij temperaturen onder 0 °C op de verdamper. Zonder deze periodieke ontdooiing vermindert de ijsophoping de warmte-uitwisseling, waardoor de compressor langer moet draaien en de energie-efficiëntie van het geheel afneemt.

Koelthermostaat: instelwaarde tussen -10 °C en +30 °C, hysterese 0,5 °C tot 5 °C, relais 10 A tot 16 A, NTC- of PTC-voeler
Ontdooithermostaat: vaste of instelbare drempelwaarde (meestal -5 °C tot +8 °C), ingebouwde vertragingstijd (0 tot 30 min), automatische uitschakeling bij overschrijding van de bovenste instelwaarde
Regelaar met dubbele uitgang: regelt tegelijkertijd koeling en verwarming vanuit één enkele eenheid, ideaal voor biergisting en serveerkelders met twee temperatuurzones

De keuze van een thermostaat is gebaseerd op drie niet-onderhandelbare technische criteria: het bestreken temperatuurbereik (controleer de compatibiliteit met de beoogde insteltemperaturen, met name als het systeem onder 0 °C moet dalen), het schakelvermogen van het relais in ampère (een weerstand van 1500 W op 230 V trekt 6,5 A; een compressor van 400 W met een 3x startstroom kan piekwaarden van meer dan 5 A bereiken) en de IP-beschermingsklasse van het apparaat (minimaal IP65 voor alle apparatuur die wordt blootgesteld aan condensatie of waterspatten in een bar of koelcel). Een CE-gecertificeerde thermostaat met schroefbevestigingsrelais en voeler met roestvrijstalen voedselveilige mantel voldoet aan de reële eisen van een duurzame professionele installatie.