Via Peter (Kafko.nl) een aantal onderdelen besteld, nl.
- service setje met alle rubbers e.d.
- nieuwe pomp
- nieuw verwarmingselement
De pomp wordt preventief vervangen, het verwarmingselement was wel echt STUK. De meeste rubbers van deze Silvia waren ook helemaal verouderd.
De boiler heeft een zwarte laag van binnen. Ik dacht gelijk aan zwarte aanslag, maar de zwarte laag is zo mooi en egaal, het lijkt op de binnenkant van een Tefalpan, dat we ons eigenlijk afvragen of het wel echt aanslag is, en niet een aangebrachte beschermlaag. Maar dan zou ik niet weten waarvoor en het lijkt me onwaarschijnlijk, dus we gaan het zwart er toch maar af halen.
Voor de rest is de staat van de Silvia goed, dus als we deze onderdelen vervangen hebben, is de Silvia weer in originele staat. Daarna gaan we een aantal zaken aan de Silvia verbeteren, namelijk:
- Isoleren van de boiler (verwachtte energiebesparing ongeveer 50%)
- Regelbaar maken van de de OPV en daarmee de zetdruk verlagen op de boiler. Dit doen we simpelweg door de bestaande OPV uit te draaien, waardoor de veer minder hard op het klepje drukt, en dus eerder opengaat bij een lagere druk. Door hem verder in/uit te draaien kun je de druk regelen. Met wat teflontape zorg je dat de boel blijft zitten én dat er geen lekkage ontstaat.
- Temperatuurstabiel maken van de boiler, wat ons brengt op de grootste (leukste!) klus... ->
P I D - Arduino zelfbouw
Het idee is om een Arduino te monteren in de Silvia. Hierop worden dan een temperatuursensor aangesloten (input) en een SSR, solid state relais (output). De SSR kan het verwarmingselement snel aan en uit schakelen aan de hand van de PID logica die we zelf gaan schrijven.
Het plan is om een tijdsinterval van een seconde te nemen, dus iedere seconde wordt er een nieuwe berekening gemaakt. (Uiteraard kan het tijdsinterval later naar wens gewijzigd worden.) De PID berekent ieder interval een waarde voor de benodigde power output, bijvoorbeeld 30%. In dat geval wordt het verwarmingselement 30% van een seconde aangezet, dus 300 miliseconden. Dit herhaalt zich tot in de oneindigheid.
We hadden nagedacht over een mooiere manier om de warmte input te reguleren. In plaats van een aan/uit schakeling, dacht ik aan het dimmen van het verwarmingselement. Dan zet je een voltregelaar op je Arduino, in plaats van de SSR en zo stel je het verwarmingselement in op een bepaalde waarde naar wens. Maar het nadeel is dat op deze manier dimmen veel stroom kost. Immers, wanneer je het element naar 30% zou dimmen, gebruikt de transistor de overige 70% aan stroom en zet deze om in (nutteloze) warmte. In tegenstelling tot aan/uit zetten waarbij uit ook echt uit is.
Waar we nog niet over uit zijn is welke temperatuur sensor handig is om te gebruiken. Als iemand een goede tip heeft, dan is die erg welkom! Ons idee is dat als we een temperatuursensor nemen die in de boiler steekt, je het meest direct de temperatuur kunt meten. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een sensor op de buitenkant van de boiler, waardoor je een vertraging zou creëren. Daarom zou een sensor zoals op onderstaande afbeelding perfect zijn, maar deze kost doorgaans 70 euro en dat is te duur. Dus we zoeken nog even verder. Daarnaast is natuurlijk het meetbereik en in iets mindere mate de nauwkeurigheid ook van belang. (De exacte temperatuur vinden we niet zo interessant, zolang de gemeten waarde maar constant wordt gehouden en de ingestelde waarde naar wens omhoog en omlaag kan worden bijgesteld.)
Verder willen we het mogelijk maken om met je telefoon of tablet via Bluetooth verbinding te maken met de Silvia. Zo kan de PID ingesteld worden en is het mogelijk de temperatuur te monitoren. Er komt dus geen interface / lcd-scherm / drukknoppen op de buitenkant van de Silvia. Dit lijkt ons overbodig en houdt de Silvia mooi. Daarbij kan de PID, wanneer eenmaal ingesteld, gewoon autonoom zijn werk doen.
Zoals de meesten weten is de temperatuur van je zetgroep niet gelijk aan dat van het water in de boiler, maar is deze wel van belang voor je espresso. We willen dus een tweede temperatuursensor in de zetgroep plaatsen, zodat ook dit in de gaten kan worden gehouden. We hebben een idee om de verwarmingstijd van de Silvia te verkorten, door tijdens het opwarmen van de machine, de boiler op stoomfunctie te zetten. Totdat de zetgroep op temperatuur is en dan op tijd de boiler terug te koelen naar de gewenste temperatuur voor zetten.
Verder denken we aan 'extraatjes' zoals een timerfunctie om de Silvia 's ochtends aan te zetten. Misschien is het mogelijk om de pomp te regelen zodat we geavanceerd espresso kunnen zetten, bijvoorbeeld door een pre-infusie optie te programmeren. Of zelfs pressure-profiling tijdens de extractie. Maar dit zijn ideeën voor later.
Geschatte kosten voor het PID gedeelte van het Silvia project zijn op dit moment ruwweg 60 euro, maar hier kom ik later nog op terug.
Ik weet dat er vergelijkbare kant-klaar oplossingen bestaan, maar deze zijn ten eerste duurder, maar voornamelijk is dit voor ons een hobby project en we vinden het leuk om alles zelf uit te zoeken en in elkaar te knutselen.
Suggesties/ verbeteringen/ ideeën zijn welkom!
Koperen temperatuur sensor welke je in je boiler kunt draaien
