Revisamos nosso protocolo de medição de consumo de energia para garantir maior comparabilidade e criar transparência. Para isso, examinamos mais detalhadamente como os rótulos de energia são medidos e questionamos criticamente nossas próprias medições.
Era importante para nós elaborar valores que representem o uso cotidiano e possibilitem maior eficiência.
O artigo explica como medimos, como os resultados são obtidos e apresenta nossos equipamentos. Assim, agora medimos máquinas de espresso com todas as tecnologias. Se uma máquina não tiver função de vapor, a medição correspondente é omitida. Se um Dualboiler não tiver a opção de desligar o boiler de vapor, continuamos sem essa medição no protocolo.
Caso contrário, realizamos a medição uma vez com e uma vez sem a função de vapor.
Equipamentos de Medição
Medição de Desempenho
Para obter valores precisos e confiáveis, equipamentos de medição apropriados são essenciais. Por isso, adquirimos três Christ CLM1000 Professional (Plus). O Christ CLM1000 Professional (Plus) fornece valores de medição por segundo para consumo de potência e consumo de energia com uma resolução de um décimo de Watt-hora. Isso corresponde a 0,0 Wh ou 0,0000 kWh.
O equipamento transfere os valores de medição via USB e podemos salvá-los como CSV e analisá-los.
Configuração da Medição
Preparação
Em nosso primeiro protocolo de comparação de consumo de energia, estabelecemos um tempo de aquecimento para garantir alta comparabilidade. Mas isso não corresponde ao uso real e penaliza máquinas que aquecem mais rápido e ficam prontas para uso. Por que alguém deveria esperar 25 minutos em casa, se a máquina já está pronta depois de 10 minutos?
Por isso, tentamos descobrir empiricamente, bem como em consulta com os fabricantes, quando a máquina realmente atinge a temperatura de preparo. O diálogo com o fabricante nos dá um valor alvo, que verificamos com nossas medições (consulte o protocolo de medição de temperatura).
Quando uma máquina de espresso está pronta para temperatura?
Uma máquina é considerada pronta quando a temperatura alvo de 92 °C no porta-filtro é atingida com o primeiro extrator (shot de extração). Um enxágue de 5 segundos anterior com o porta-filtro acoplado é realizado para acelerar o aquecimento do porta-filtro (shot de enxágue).
Dependendo da máquina e função, determinamos a temperatura inicial com e sem boiler de vapor.
O tempo de aquecimento é considerado na medição de desempenho. Após o aquecimento, a medição de desempenho de extração começa.
Realização da Medição de Desempenho
Realizamos a medição de desempenho em paralelo com uma medição de temperatura. Para ambas as medições, a máquina de teste deve estar "fria". Para isso, é definido um período de repouso de pelo menos 6 horas desde o último uso. O reservatório de água é preenchido com água em temperatura ambiente (20 - 24 °C) até o volume máximo. A máquina é desconectada e, quando os equipamentos de medição estão prontos, é conectada e ligada.
Quando a máquina está pronta após o tempo pré-determinado, são realizadas 5 extrações de 26 s ± 1 s (o procedimento para a medição de temperatura é tratado na seção Medição de Temperatura). Antes da primeira extração, é realizado um enxágue de 5 s com o porta-filtro acoplado (parte da fase de aquecimento) e uma espera de um minuto entre as extrações. Em seguida, antes de cada extração, é feito um enxágue de 2s e depois realizada a extração. O enxágue de dois segundos também é chamado de "flush" e simula a limpeza do duche do grupo.
Depois disso, extraímos 5 x 70 g ±5 g de água quente do dispensador de água quente para simular um Americano. Aqui também esperamos um minuto após cada extração. Se a máquina tiver a opção de ajustar a potência de vapor, a extração de vapor sempre é medida na potência máxima.
Na última fase, o consumo de energia em "repouso" é medido. Para isso, deixamos a máquina ligada por pelo menos 20 minutos.
Uma máquina de teste, uma série de testes
A coleta de dados é realizada em uma máquina de teste e em uma série de testes. Pode haver leves desvios de máquina para máquina devido ao controle.
Análise da Medição de Desempenho
Para a análise, sempre pegamos o timestamp e o valor de energia do arquivo CSV e os inserimos na tabela de valores medidos.
Normalmente, os dados são lidos da seguinte forma:
- Fim do aquecimento = Início da extração de espresso,
- Fim da extração de espresso = Início do Americano,
- Fim do Americano = Início do vapor de leite
- Fim do vapor de leite = Início do aquecimento
Se, no entanto, houve pausas durante a medição, elas são consideradas na análise. Os pontos de dados sempre consistem em dois valores: timestamp t e consumo E naquele momento.tAA = 11:12:12 = Momento do início do aquecimento e EAA = 0 = Início do aquecimento
Aquecimento
Extraímos da medição o primeiro ponto de dados e o ponto de dados que pode ser obtido após o tempo pré-estabelecido. Aqui ainda há uma verificação se a primeira extração começa.
Cálculo: EA = EAE - EAA
Exemplo: 0,1000 kWh = 0,1000 kWh - 0
Consumo de Extrações de Espresso
Cálculo: EE5 = EEE - EEA
Exemplo: 0,0077 kWh = 0,1200 kWh -0,1023 kWh
Cálculo: EE1 =EE5 /5
Exemplo 0,00154 kWh = 0,0077 kWh / 5
Consumo de Água Quente
Cálculo: EA1 = EHE - EHA
Exemplo: 0,0050 kWh = 0,1250 kWh -0,1200 kWh
Consumo de Vapor / Vapor de Leite
Aqui também anotamos o valor que estabelecemos para as extrações de vapor. Por exemplo: tD = 25 s
Cálculo: ED5 = EDE - EDA
Exemplo: 0,0100 kWh = 0,1250 kWh -0,1200 kWh
Cálculo: ED1 =ED5 /5
Exemplo 0,0020 kWh = 0,0100 kWh / 5
Consumo de Aquecimento
Por aquecimento entendemos "imediatamente pronto para uso", ou seja, nem modo de espera nem modo de economia de energia.
Cálculo: EW = EWE - EWA
Exemplo: 0,0150 kWh = 0,1450 kWh -0,1250 kWh
Cálculo: EW60 = EW / (tWE - tWA) * 3600 s
Exemplo: 0,1800 kWh = 0,0150 kWh / (14:10:00 - 14:05:00) * 3600 s
Consumo de Espresso, Americano e Cappuccino
Para o cálculo de um espresso, bem como para o cálculo de um cappuccino, incluímos o tempo de aquecimento. Realizamos uma pesquisa em nossa comunidade, na qual 2700 pessoas participaram. O comportamento típico de uso foi examinado. Uma conclusão foi sobre o aquecimento regular e a extração de café: na maioria dos casos, aquece-se para depois fazer uma ou duas extrações.
Portanto, incluímos o tempo de aquecimento no cálculo de consumo para uma extração.
Cálculo Espresso: EE = EA + EE1
Cálculo Cappuccino: EC = EA + EE1 + ED1
Consumo do Protocolo Kaffeemacher (EKM)
Nos vídeos antigos, nossas informações sobre consumo sempre se referem a um tempo de aquecimento de 25 minutos e 5 extrações com 1 minuto de pausa entre as extrações. Para que tenhamos comparabilidade com os vídeos antigos, também fornecemos esse valor como EKM.
Observe aqui que os valores antigos podem ser comparativamente altos em máquinas com tempo de aquecimento mais rápido.
Cálculo Protocolo Kaffeemacher: EKM = EA + EE5
Feedback e Padrão de Medição
Este protocolo de medição foi verificado na prática várias vezes e evoluiu através do feedback de fabricantes de máquinas de espresso. Obrigado pelo feedback diferenciado para Holger Dreißig da Xenia Espresso, bem como Julian Thomas e Patrick Lieser da Profitec.
A Xenia usa o protocolo de medição de desempenho para otimização e elaboração de valores comparativos com outras máquinas de espresso. Profitec e ECM também usam o protocolo de medição no desenvolvimento e para coleta de valores comparativos.
Vocês têm dúvidas sobre nossas medições? Vocês já mediram suas próprias máquinas? Ficamos felizes com seus comentários e feedback.
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