Abbiamo rivisto il nostro protocollo di misurazione dell'elettricità per garantire maggiore comparabilità e trasparenza. A tal fine, abbiamo esaminato più attentamente le modalità di misurazione delle etichette energetiche e abbiamo rivisto criticamente le nostre misurazioni.
Per noi era importante sviluppare valori che rappresentassero l'uso quotidiano e potessero renderlo più efficiente.
Questo articolo spiega il nostro processo di misurazione, come otteniamo i risultati e presenta le nostre attrezzature. Ora misuriamo macchine per caffè espresso con tutte le tecnologie disponibili. Se una macchina non è dotata di funzione vapore, la misurazione corrispondente viene omessa. Se una macchina a doppia caldaia non offre la possibilità di disattivare la caldaia a vapore, continuiamo il protocollo senza questa misurazione.
Altrimenti effettueremo la misurazione una volta con e una volta senza la funzione vapore.
Strumenti di misura
Misurazione delle prestazioni
Per ottenere letture precise e affidabili, è essenziale disporre di strumenti di misurazione adeguati. Per questo motivo, abbiamo acquistato tre misuratori Christ CLM1000 Professional (Plus). Il Christ CLM1000 Professional (Plus) fornisce letture al secondo del consumo energetico e del consumo di energia con una risoluzione di un decimo di wattora. Ciò corrisponde a 0,0 Wh o 0,0000 kWh.
Lo strumento di misura trasmette i valori misurati tramite USB e possiamo salvarli e valutarli come file CSV.
Impostazione della misurazione
Lavoro preliminare
Nel nostro protocollo iniziale di confronto dei consumi elettrici, abbiamo definito un tempo di riscaldamento per garantire un elevato grado di comparabilità. Tuttavia, questo non riflette l'utilizzo effettivo e penalizza le macchine che si riscaldano e sono pronte per l'erogazione più velocemente. Perché aspettare 25 minuti a casa quando la macchina è pronta dopo soli 10 minuti?
Pertanto, cerchiamo di determinare empiricamente, e consultandoci con i produttori, quando la macchina ha effettivamente raggiunto la temperatura di erogazione. Lo scambio con il produttore ci fornisce un valore target, che verifichiamo poi con le nostre misurazioni (vedi registro delle misurazioni della temperatura).
Quando si considera che una macchina per l'espresso abbia raggiunto la temperatura corretta?
Una macchina è considerata pronta quando, con la prima estrazione (salto di estrazione), viene raggiunta la temperatura target di 92 °C nel portafiltro. Viene quindi eseguito uno spurgo di 5 secondi con il portafiltro bloccato in posizione per accelerare il riscaldamento del portafiltro (salto di spurgo).
A seconda della macchina e della funzione, determiniamo la temperatura di partenza con e senza caldaia a vapore.
Per la misurazione della potenza viene preso in considerazione il tempo di riscaldamento. La misurazione della potenza di riferimento inizia dopo il riscaldamento.
Esecuzione della misurazione delle prestazioni
Eseguiamo la misurazione della potenza in parallelo con una misurazione della temperatura. Per entrambe le misurazioni, la macchina di prova deve essere "fredda". A tale scopo, è previsto un periodo di inattività di almeno 6 ore dopo l'ultimo utilizzo. Il serbatoio dell'acqua viene riempito fino al suo volume massimo con acqua a temperatura ambiente (20-24 °C). La macchina viene scollegata e, una volta che gli strumenti di misura sono pronti, ricollegata e accesa.
Una volta che la macchina è pronta, trascorso il tempo prestabilito, vengono erogate cinque erogazioni da 26 secondi ± 1 secondo ciascuna (la procedura per la misurazione della temperatura è descritta nella sezione Misurazione della Temperatura). Prima della prima erogazione, viene eseguito un risciacquo di 5 secondi con il portafiltro inserito (parte della fase di riscaldamento) e si attende un minuto tra un'erogazione e l'altra. Successivamente, prima di ogni erogazione, viene eseguito un risciacquo di 2 secondi. Questo risciacquo di due secondi è anche chiamato "flushing" e simula la pulizia del box doccia.
Successivamente, eroghiamo 5 x 70 g ± 5 g di acqua calda dall'erogatore per simulare un caffè americano. Anche in questo caso, aspettiamo un minuto dopo ogni erogazione. Se la macchina ha la possibilità di regolare l'erogazione del vapore, l'erogazione del vapore viene sempre misurata alla massima potenza.
In una fase finale, il consumo energetico viene misurato durante il funzionamento "a vuoto". A tal fine, lasciamo la macchina in funzione per almeno altri 20 minuti.
Una macchina di prova, una serie di test
I dati vengono raccolti su una macchina di prova e in una serie di test. Possono verificarsi lievi variazioni da macchina a macchina dovute a differenze nel sistema di controllo.
Valutazione della misurazione delle prestazioni
Per la valutazione, prendiamo sempre la marca temporale e il valore energetico dal file CSV e li inseriamo nella tabella di misurazione.
In genere i dati vanno letti come segue:
- Fine riscaldamento = inizio estrazione espresso.
- Fine bancone espresso = inizio bancone americano,
- Fine dell'Americano = Inizio della schiuma del latte
- Fine della schiuma del latte = Inizio del mantenimento in caldo
Tuttavia, eventuali pause durante la misurazione vengono prese in considerazione nella valutazione. I punti dati sono sempre costituiti da due valori: un timestamp t e il consumo E in quel momento. tAA = 11:12:12 = ora di avvio del riscaldamento e EAA = 0 = avvio del riscaldamento.
Riscaldamento
Estraiamo il primo punto dati dalla misurazione e il punto dati che può essere estratto dopo il tempo prestabilito. Viene quindi eseguito un controllo per garantire che anche il primo trasferimento dati inizi in quel momento.
Calcolo: EA = EAE - EAA
Esempio: 0,1000 kWh = 0,1000 kWh - 0
Consumo di espresso
Calcolo: EE5 = EEE - EEA
Esempio: 0,0077 kWh = 0,1200 kWh -0,1023 kWh
Calcolo: EE1 = EE5 / 5
Esempio: 0,00154 kWh = 0,0077 kWh / 5
Consumo di acqua calda
Calcolo: EA1 = EHE - EHA
Esempio: 0,0050 kWh = 0,1250 kWh -0,1200 kWh
Consumo di vapore/schiuma di latte
Qui notiamo anche il valore che abbiamo impostato per il consumo di vapore. Ad esempio: tD = 25 s
Calcolo: ED5 = EDE - EDA
Esempio: 0,0100 kWh = 0,1250 kWh -0,1200 kWh
Calcolo: ED1 = ED5 /5
Esempio: 0,0020 kWh = 0,0100 kWh / 5
Consumo Tenere al caldo
Con "mantenere caldo" intendiamo "pronto per l'uso immediato", ovvero né in modalità standby né in modalità di risparmio energetico.
Calcolo: EW = EWE - EWA
Esempio: 0,0150 kWh = 0,1450 kWh -0,1250 kWh
Calcolo: EW60 = EW / (tWE - tWA) * 3600 s
Esempio: 0,1800 kWh = 0,0150 kWh / (14:10:00 - 14:05:00) * 3600 s
Consumo di Espresso, Americano e Cappuccino
Per calcolare il costo di un espresso, così come di un cappuccino, abbiamo considerato il tempo di riscaldamento. Abbiamo condotto un sondaggio nella nostra comunità, con 2.700 partecipanti, esaminando i modelli di utilizzo tipici. Una scoperta riguardava il riscaldamento e la preparazione regolari del caffè: nella maggior parte dei casi, la macchina viene riscaldata per poi preparare una o due tazze.
Per questo motivo, nel calcolo del consumo includiamo anche il tempo di riscaldamento per un utilizzo.
Calcolo dell'espresso: EE = EA + EE1
Calcolo del cappuccino: EC = EA + EE1 + ED1
Protocollo per la macchina da caffè a consumo (EKM)
Nei video più vecchi, i nostri dati di consumo si riferiscono sempre a un tempo di riscaldamento di 25 minuti e 5 erogazioni con una pausa di 1 minuto tra un'erogazione e l'altra. Per garantire la comparabilità con i video più vecchi, forniamo questo valore anche in EKM (Unità di Consumo Energetico).
Tuttavia, tenere presente che i valori più vecchi potrebbero essere troppo elevati per le macchine con tempi di riscaldamento più rapidi.
Calcolo del protocollo della macchina da caffè: EKM = EA + EE5
Standard di feedback e misurazione
Questo protocollo di misurazione è stato ripetutamente testato nella pratica e ulteriormente sviluppato sulla base del feedback dei produttori di macchine per caffè espresso. Ringraziamo Holger Dreißig di Xenia Espresso e Julian Thomas e Patrick Lieser di Profitec per il loro feedback dettagliato.
Xenia utilizza il protocollo di misurazione delle prestazioni per l'ottimizzazione e per sviluppare dati comparativi per altre macchine per caffè espresso. Anche Profitec ed ECM utilizzano il protocollo di misurazione nei loro processi di sviluppo e per la raccolta di dati comparativi.
Hai domande sulle nostre misurazioni? Hai già misurato le tue macchine? Attendiamo con ansia i tuoi commenti e suggerimenti.
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