Проблема и решение охлаждения пива в конических танках (ЦКТ) с рубашками охлаждения

Вступление

Причина побудившая меня написать данную заметку - странное поведение моего ЦКТ при температурах ниже 6С, а именно невозможность охладить пиво до около нулевых температур. Так что для тех кто планирует приобретение или постройку похожего ЦКТ (в моем случае это Grainfather Conical Fermenter) информация представленная далее будет весьма полезна.

Оборудование

Итак, что представляет из себя мой ЦКТ с рубашкой охлаждения? Грубо говоря это обычный ЦКТ коих великое множество со встроенной рубашкой охлаждения и нагревателем. Рубашка высотой около 10см располагается таким образом, что её верхняя кромка находится на уровне 19 литров. Что как раз мой объем партии.
Датчик температуры находится в верхней части конуса.

Проблема

Проблема обнаружилась фактически еще до первой ферментации в этом ЦКТ. Я залил его обычной водой и подключил к гликолю с целью выяснить насколько быстро получится охладить воду с 20 до 0.

Так вот получилось, что показания датчика температуры замерли где-то в районе 3,5 градусов и ниже опускаться отказались напрочь.
Вначале я решил что дело в дельтах и прочих факторах термодинамики систем охлаждения, но с другой стороны моя камера где тот же гликоль охлаждал через радиатор воздух который в свою очередь охлаждал ферментер спокойно опускала температуру пива до нуля и немного ниже. И это при том, что "тепловых передастов" в данном случае на два больше чем при прямом обмыве стенок ферментера гликолем. Мистика...

Причина и решение

Итак, что же делать и как дальше жить? В принципе это не большая проблема. Для холодной выдержки нет необходимости опускать температуру пива ниже 5-6 градусов. А в случае с выдержкой лагера это даже вредно - при таких температурах деятельность дрожжей существенно замедляется и срок выдержки в связи с этим существенно увеличивается. Колдкраш - отдельная тема. Тут чем ближе к нулю тем лучше.

Так в чем же причина столь странного поведения ЦКТ...Хорошенько покопавшись в интернетах и в собственных знаниях, она была обнаружена.
Все дело в плотности  жидкости и расположении рубашки охлаждения. Так вот, при опускании температуры воды (и пива соответственно) до ориентировочно 5С, плотность растет. Рост плотности вызывает конвекционные токи жидкости в емкости - холодное пиво опускается, более теплое поднимается к верху для охлаждения рубашкой и так повторяется вплоть до 5С. Дальше же начинает происходить обратное - плотность начинает падать и пиво, охлажденное ниже 5С остается висеть в районе рубашки, охлаждаясь все больше. Это в теории может привести к опусканию ниже 0 и замерзанию (кстати именно поэтому вода замерзает на поверхности водоемов). Отсюда и причина, почему датчик температуры замер.

Решением данной ситуации в моем случае - смириться и не пытаться опускаться ниже 4-5С.  В случае изготовления собственного ЦКТ с рубашками нужно предусмотреть также наличие рубашки в районе конусной части. Тогда, при переходе границы роста плотности, простым переключением охлаждения на конус можно продолжить конвекцию жидкости и охладить весь объем до около нулевых температур.