Расчёт потребности в CO₂ на пивоварне: формулы

Потребность пивоварни в CO₂ нельзя определить только по объёму выпуска. Газ расходуется на карбонизацию, создание давления, вытеснение кислорода, розлив, очистку линий и потери. Кроме того, образование CO₂ при брожении неравномерно, а потребление может иметь пики. Поэтому проект строится на балансе, а не на одной среднесуточной цифре.

Где пивоварня расходует CO₂

Теоретический расчёт карбонизации

Для учебной оценки можно использовать связь между объёмом газа и массой. При нормальных условиях один объём CO₂ на один объём жидкости соответствует примерно 1,98 г CO₂ на литр. Если требуется 2 объёма CO₂, теоретическая масса составляет около 4 г на литр продукта.

Пример: для 1000 л пива при 2,0 объёма CO₂ теоретически нужно около 4 кг газа только на карбонизацию. Это не полная потребность: нужно добавить потери при розливе, продувке, создании давления и возможные утечки.

Фактическое значение зависит от температуры, исходного содержания CO₂, типа розлива и точности оборудования. Расчёт поставщика должен учитывать ваш процесс, а не только объём продукции.

Сколько CO₂ образуется при брожении

При сбраживании сахаров образуются спирт и углекислый газ. Количество зависит от плотности сусла, степени сбраживания и рецептуры. Часть газа выходит через бродильный шпунт и может быть уловлена системой рекуперации.

Для оценки баланса нужны:

• объём и экстракт сусла;
• начальная и конечная плотность;
• число варок и график брожения;
• доля газа, которую технически можно собрать;
• требуемая чистота и потери при очистке;
• одновременное потребление на розливе.

Средний и пиковый расход

Хранение жидкого CO₂

Изотермическая ёмкость позволяет хранить газ в жидком виде, но требует теплопритока, давления, предохранительных устройств и вентиляции помещения. Объём выбирают по частоте поставок и суточному расходу, а не только по месячному выпуску.

Когда выгодна рекуперация

Рекуперация имеет смысл, если объём производства, цена привозного газа и требования к чистоте делают проект экономически оправданным. В расчёт включают электроэнергию, воду, обслуживание, фильтры, потери и капитальные затраты.

Для небольшой пивоварни иногда проще организовать стабильные поставки и контроль утечек. Для крупного производства рекуперация может снизить зависимость от внешних поставок, но требует квалифицированного обслуживания.

Что запросить у поставщика

• баланс производства и потребления CO₂;
• средний и пиковый расход;
• требуемую чистоту и точку росы;
• объём хранения и режим подпитки;
• электрическую мощность и охлаждение;
• вентиляцию и требования безопасности;
• перечень контрольно-измерительных приборов.

Частые вопросы

Сколько CO₂ нужно на 1000 л пива?

Только на карбонизацию при 2 объёмах теоретически требуется около 4 кг, но полная потребность выше из-за розлива, продувки и потерь. Нужен расчёт по вашему процессу.

Можно ли полностью обеспечить пивоварню своим CO₂?

Иногда да, но зависит от объёма брожения, графика потребления, качества очистки и экономики проекта. В пиковые периоды может потребоваться внешний источник.

Какая чистота нужна для пищевого CO₂?

Требования зависят от продукта и применяемых норм. Поставщик должен подтвердить качество очистки и контроль примесей, а покупатель — проверить применимость к своему рынку.

Почему расход выше расчётного?

Причины — утечки, негерметичные соединения, завышенное давление, потери при розливе, ошибки настройки и отсутствие контроля. Иногда проблема не в количестве газа, а в системе его распределения.

Смотрите также оборудование CO₂ и азота, системы рекуперации и шаблон ТЗ. Для расчёта баланса отправьте запрос.