Elektronik Kaffee zu kalt - Heizleistung Boiler?

[Justicer]

Um dir schneller bei deinen Problem zu helfen, bitten wir dich folgende Angaben zu machen:
- Mechanik- und Elektronikkenntnisse vorhanden: ja
- Messgerät vorhanden: ja
- Genaue Bezeichnung der Maschine: HD8743/11

Hab eine Saeco Xsmall (HD8743/11), Baujahr vermutlich 2011, gebraucht gekauft.
Servicemanual und Explosionszeichnungen habe ich im Internet gefunden. Alle Funktionen sind gegeben, aber der Kaffee ist definitiv zu kalt. Nur ca. 64 - 67 °C am Auslauf. Selbst in der vorgewärmten Tasse wird der dann zu kalt - ohne Milch. Kann am Auslauf mit dem Temperaturfühler des Multimeters nicht so genau messen wie ich das gern will.

- Temperatursensor (ausgebaut und überprüft) -> Widerstandswerte bei 20°C und 95°C stimmen mit den Werten im Servicemanual überein -> also in Ordnung
- mit anderem Temperatursensor identisches Ergebnis
- Wärmeleitpaste des Temperatursensors natürlich erneuert
- Am Boiler kommen konstant 230V AC an, wenn er heizt.
- Beim Vorheizen/Brühen/Heizen stets konstante Stromaufnahme des Boilers (5,68 A - also Maximalleistung)
- Widerstand Kabel zum Boiler: < 1 Ohm (optimal)
- Widerstand der Thermostate: < 1 Ohm (optimal)

Folgende Werte habe ich ermittelt:
- Kaffeedurchlauf: 200 ml in 43 s
- Espressodurchlauf: 50 ml in 15 s
- Wasserdurchlauf: 200 ml in 48 s

Kaffee zubereiten (nach mehreren Brühvorgängen):
Wassertemperatur: 18°C
Raumtemperatur: 19°C
Stromstärke Boiler: 5,68 A konstant beim Brühen/Pumpen
Temperatur am Auslauf: 74 - 70°C
Temperatur am Boiler: 96 - 88 °C
Temperatur im Kunststoffgefäß: 66 °C

Espresso zubereiten (nach mehreren Brühvorgängen):
Wassertemperatur: 18 °C
Raumtemperatur: 19°C
Stromstärke Boiler: 5,68 A konstat beim Brühe/Pumpen
Temperatur am Auslauf: 77 - 72 °C
Temperatur am Boiler: 96 - 89 °C
Temperatur im Kunststoffgefäß: 63 °C

Heißwasser/Enkalken:
Wassertemperatur: 27°C
Raumtemperatur: 19°C
Stromstärke Boiler: 5,68 A konstant
Temperatur am Auslauf: 94 - 80 °C
Temperatur am Boiler: 106 - 90°C (stark schwankend)
Temperatur im Kunststoffgefäß: 78°C

Der NTC des Temperatursensors hat bei 150°C vollen Durchgang. Die Thermostate sind auf 175°C ausgelegt. Demzufolge müssten am Boiler ja theoretisch auch Temperaturen von 150°C erreichbar sein.
Welche Temperaturen müsste ich am Boiler messen können, wenn alles korrekt funktioniert?
D.h. Kaffee bei 84°C am Auslauf. Laut Philips geht intern dann nahezu keine Wärme verloren.
Im Boiler sind 3 Aussparungen drin, in denen ich mit dem Temperaturfühler des Multimeters messe.
Da habe ich bisher maximal 126°C gemessen (Heißwasser bereiten) und da war das Wasser offensichtlich sogar am Siedepunkt angelangt, denn an der Milchaufschäumdüse kam es da zu Verdampfung anstelle eines konstanten Heißwasserflusses. Da schwankten die Temperaturen zwischen 126 und 110 °C.
Am äußeren Rand des Boilers sind die Temperaturen noch geringer, also vermutlich auch da, wo die 175°C Thermostate sitzen. Wollte ich gerade messen, aber blinken gerade alle 4 LEDs langsam nach dem Einschalten. Es hat die Thermostate gehimmelt, kein Durchgang mehr.

Auffällig ist, dass die Auslauftemperatur beim Kaffee zubereiten kontinuierlich abfällt.
Ebenso sieht es mit der Temperatur am Boiler aus. Diese bleibt nicht konstant, obwohl alle anderen Faktoren meiner Meinung nach unverändert bleiben.
Mein Multimeter zeigt bei allen 3 Arten konstante Stromstärke und Spannung - Maximalleistung des Boilers - an. Wassertemperatur und Durchflussgeschwindigkeit sind an sich auch unverändert.

Da würde ich nach meinem technischen Verständnis die Steuerungselektronik ausschließen, wenn maximale Spannung und maximale Stromstärke am Boiler anliegen, sobald Kaffee bereitet wird. Was der NTC in diesem Moment für Werte liefert, lässt sich bei laufender Steuerung leider nicht messen.
Da er aber direkt unter dem Wasserausgang des Boilers sitzt, wird er vermutlich eher durch die Wassertemperatur beeinflusst als durch die Boilertemperatur. Und die Wassertemperaturen sind ja nicht so heiß, dass eine Überhitzung droht und von der Steuerung regelnd eingegriffen werden muss. Da müsste sich ja dann die Spannung absenken, was ja auch nicht passiert.

Thermodynamische Grundsätze berücksichtigt müsste doch die Heiztemperatur des Boilers viel höher sein, damit das ca. 23°C kalte Wasser die erzeugte Wärmeenergie beim Durchfluss aufnehmen kann und die Solltemperatur von 84°C erreicht wird. Für mich sieht das nach unzureichender bzw. stark schwankender Heizleistung aus, obwohl der Boiler auf Volllast läuft.
In der Explosionszeichnung ist der Boiler nur als gesamte Einheit gelistet. Wie sind die Heizelemente im Boiler aufgebaut? Sieht mir nach Elektroden aus, die den Boilerblock zu einem großen Widerstand umfunktionieren und dadurch erhitzen.

Gibt es dafür vielleicht auch verlässliche Werte wie beim NTC? Ich messe 41 Ohm.
Möchte nicht auf blauen Dunst einen neuen Boiler bestellen. Neue Thermostate müssen es jetzt wohl sein.

Entkalkt habe ich jetzt bereits 3x. Keine Veränderungen feststellbar.
Ich bitte um sachdienliche Hinweise.

 

[Gerti]

Hallo und willkommen im Forum.

Entkalkt habe ich jetzt bereits 3x.

Wurde im Testmodus entkalkt und womit wurde entkalkt (Inhaltsstoff)?

MfG
Gerti

 

[hmilbradt]

Gibt es dafür vielleicht auch verlässliche Werte wie beim NTC? Ich messe 41 Ohm.

Wenn die Boilerwiderstand 41 Ohm hat, beträgt seine Leistung nach der Formel P = U*U/R = 230*230/41 = 1290 [Watt]
Das entspricht doch der Stromaufnahme von 5,68 A, die du gemessen hast ..... mit der Formel P= U*I ergibt es 230 *5,68 = 1306 [Watt]. Normal wird für die Heizung ein Widerstand von 50 Ohm genannt --->> 230*230/50 = 1058 [Watt] ....... Leistungsformeln

Es liegt nicht an der Leistung der Heizung, sondern eher an der Einlauftemperatur des Wassers und seiner Durchflussgeschwindigkeit. Bei der Incanto de Luxe gibt es im Diagnosemenü z.B. einen Parameter 'Heißwasser Durchfluss in l/h (normal 14 l/h). Bei der Royal Professional ist der Parameter 18 l/h für den Boiler J und 20 l/h für den alten ALU-Durchlauferhitzer. Es wird also die Pumpenleistung verändert. Für die Xsmall kenne ich keine Werte. Ein Austausch des Boiler J bringt jedoch keine Änderung.
Bei einem NTC-Fühler kann ein kleiner Widerstand in Reihe zum NTC geschaltet die Heißwassertemperatur erhöhen. Dabei sollte es aber zu keiner Dampfbildung kommen.

 

[Justicer]

Danke für die Infos.
Entkalker ist eine Maschinenentkalkerlösung für Vollautomaten von dm. Genaue Inhaltsstoffe standen auf der Packung nicht drauf, kann aber gern nochmal danach schauen.
Ich habe regulär entkalt, im Normalmodus. Testmodus hab ich noch nicht bemüht, erschloss sich mir nach dem Servicemanual noch nicht so richtig. Sah nur danach aus, dass man damit nur die grundsätzliche Funktion der Baugruppen testen kann.

Wenn die Heizleistung des Boilers faktisch immer konstant bleibt, ist das mit der Durchflusstemperatur natürlich logisch. Also muss ich wohl die Pumpe überprüfen wie die sich verhält.
Akkustisch klingt es bei der Pumpe nach gleichbleibender Fördermenge und Druck. Ich werde mal messen was da so anliegt und wie die Leistungsaufnahme ausschaut.
Kurioserweise habe ich beim Heißwasserbereiten grundsätzlich einen konstanten Wasserstrahl, so dass ich keine schwankende Pumpenleistung vermutet hätte.
Das bedeutet dann aber auch, dass die Durchflussmenge dann ja zu groß sein muss, wenn das Wasser stets zu kalt ist.

Im Wasserkreislauf liegen ja auch noch das Sicherheitsventil und der Flow Meter. Wassermenge für die Tasse ließ sich programmieren und bleibt konstant. Da wird wohl lediglich ein Pulssignal an die Steuerung gehen. Wie funktioniert das Sicherheitsventil? Über Druck oder elektrisch gesteuert in Zusammenhang mit der Pumpe?

 

[hmilbradt]

Das Sicherheitsventil ist ein Überdruckventil, das bei ca. 18 bar öffnet Das Flowmeter liefert negative Impulse an den Mikroprozessor. Die Tassenfüllmenge wird durch die Anzahl der Impulse bestimmt ohne einen Zeitbezug.

 

[Justicer]

Bin jetzt wieder daheim. Hab ein paar Dinge überprüft. Das mit dem Sicherheitsventil hab ich mir auch schon anhand des Wasserkreislaufes gedacht. Flowmeter also auch wie vermutet.

Pumpe überprüft. Da ist die "Thermopille" im Stromkreis, aber die unterbricht erst bei 120°C nach Typenbezeichnung. Null Regelung an dieser Stelle.
Wenn die Pumpe arbeitet (Kaffee kochen) liegen konstant 230V an und die Leistungsaufnahme beträgt 0.313A. Das wären 72W. Laut Typenschild Type EP5GW, 50Hz, 230V, 48W, NSF -> es dürften also rechnerisch ca. 0,2A Leistungsaufnahme maximal sein.
Das würde grundsätzlich eine zu hohe Durchflussmenge implizieren. Bedeutet aber auch nur, dass ich mit einer korrekt arbeitenden Pumpe lediglich die maximale Durchflussmenge begrenzen würde.
Eine variable Durchflussmenge ist damit ja noch immer nicht erreicht. Dafür müsste ja die Spannung reduziert werden.

Blöde Frage: Unterscheidet sich der Druck bei der Zubereitung von Kaffee und Espresso?

 

[hmilbradt]

Null Regelung an dieser Stelle.

Eine Spannungsmessung an der Pumpe kann nicht bestätigen, dass das Programm den Pumpentriac mit Phasenanschnitt schalten kann. Die Saeco Parameter über unterschiedliche Durchflussmengen pro Std. werden in einem EEPROM gespeichert. Bei älteren Maschinen mit Display kann der Benutzer den Wert in einem Diagnosemenü umprogrammieren. Bei Maschinen ohne Display kann der Wert nur mit einem teuren, externen Programmiergerät geändert werden. Der Trend bei Philips/Saeco ist: Auch neuere Maschinen mit Display benötigen jetzt für die Parameter des Diagnosmenüs ein externes Programmiergerät, das evtl. nur Saeco-Reparaturwerkstätten haben.

 

[Justicer]

Anhand der Seriennummer ist die Maschine von 2011.
Hab die Maschine in den Testmodus versetzt und alle 4 Level Schritt für Schritt abgearbeitet. Alles erfolgreich, d.h. alle Meldungen wie im Service Manual Rev. 02 angegeben.
Die Steuerungsplatine ausgebaut und einer optischen Überprüfung unterzogen. Keine Auffälligkeiten an Bauelementen, Leiterbahnen und Lötstellen. Die Kontakte des Programmieranschlusses sind definitiv noch jungfräulich. Auf der Platinen sind natürlich auch noch verschiedene Kennungen und ein Versionsaufkleber auf dem EPROM, aber das wird für etwaige Diagnosen an dieser Stelle wohl wenig hilfreich sein.

Da werde ich wohl als nächstes die defekten Thermostate tauschen (aktuell sind die gebrückt) und mich dann mal um einen qualifizierten Reparaturservice bemühen. Da muss wohl erstmal jemand mit einem Programmiergerät ran. Mit den mir zur Verfügung stehenden Mitteln ist das Ende erreicht.
Ich wohne in der Lausitz. Habt ihr vielleicht Empfehlungen zur Reparaturdiensten in Dresden oder im Raum Cottbus?

Vielen Dank für die sachdienlichen Ratschläge bis jetzt.
Den originalen Saeco Entkalker hab ich heute im Supermarkt in die Finger bekommen. Auf den ganzen Markenentkalkern steht tatsächlich drauf was genau drin steckt.

 

[uhrmacher]

Saeco Entkalker ist wirkungsarme Zitronenlimo. Nimm ein Mittel auf Amidosulfonsäurebasis. Das entkalkt richtig.

 

[Justicer]

Hab heute mal unsere MSR-Planer hinsichtlich Triac usw. befragt, um etwas technisches Verständnis dafür zu bekommen. Denke ich hab das ansatzweise verstanden, wo ich auch noch im Netz gesucht habe.
Erst wenn der Triac gezündet/geschaltet wird, erhält die Pumpe Spannung. D.h. bei jedem Phasenwechsel müsste der Triac 1x zünden und Spannung durchschalten, wenn alles korrekt funktioniert.
Bei jeglicher Spannungs- und Stromstärkemessung müsste dann mein Multimeter also nur Murks anzeigen, anstelle von konstanter Spannung und Stromstärke?! Meinte mein Kollege. Dem war nicht so.

Das bedeutet doch, dass der Triac anhand des NTC angesteuert werden sollte? Der Zeitpunkt des Zündimpules könnte also theoretisch nicht fix, sondern abhängig vom Widerstand des NTC festgelegt werden? Der Triac sorgt doch letztlich für eine Begrenzung der Pumpenleistung.Was nicht ausschließt, dass es eine Schaltung gibt, welche die Pumpe direkt, und nicht über den Triac schaltet.
Und die Pumpe wird bei mir anscheinend immer mit Vollast gefahren.

Auf der Platine ist ein Q8012RH5 verbaut. Echt schwer abzulesen. MT2 ist auf der Platine als AC LOAD markiert.
Zwischen den Hauptelektroden und der Steuerelekrtode dürfte i.d.R. kein Durchgang zu messen sein, wenn ich die Platine ausgebaut vor mir auf der Arbeitsplatte liegen habe, oder?
Ich messe ca. 70 Ohm zwischen MT1 und G.

 

[uhrmacher]

Das dürfte der normale Wert des Triac sein.

 

[Justicer]

Bin an dieser Stelle noch nicht weiter, hab mir aber jetzt auch ein Neugerät (HD8651/11) gekauft. Und die Unterschiede sind beachtlich.
1. Die gleiche Kaffeemenge braucht ca. 60 Sekunden um durchzulaufen (nicht 45 s).
2. Die Leistungsaufnahme (laut Stromkostenmessgerät) beim Brühen schwankt und liegt deutlich unter 1000 W (nicht konstant bei 1400 W).
3. Und der Kaffee ist trotz kalter Tasse so heiß, dass ich mir auf jeden Fall die Gusche verbrennen kann. Mit einem Schuss Milch aus dem Kühlschrank ist er immer noch richtig schön heiß. So muss das sein.

Am Neugerät werde ich mich aus Garantiegründen natürlich nicht vergreifen, aber die geäußerte Vermutung Durchflussmenge als Ursache für den kalten Kaffee sehe ich damit als bestätigt an. Nur die Ursache dafür (Elektronik und/oder Pumpe) ist damit noch nicht gefunden.

 

[Gastroharry]

Hab eine Saeco Xsmall (HD8743/11), Baujahr vermutlich 2011

Mach mal ein Fofo vom Etikett!

 

[Justicer]

Hab ich. Hatte bei Philips die Information gefunden, wie das Baujahr in der Seriennummer verschlüsselt ist. Also definitiv 2011.

 

[Justicer]

Pumpe getauscht gegen neue Pumpe getauscht. Alles identisch. Die nimmt übrigens auch 300mA.
Durchlauferhitzer gegen neuen Durchlauferhitzer getauscht. Alles identisch.
Insgesamt ein paar Grad wärmerer Kaffee im Pott.

Brühgruppen der alten und neuen Maschine gegeneinander getauscht.
Die alte liefert heißen Kaffee und langsameren Durchfluss!!!
Die neue dagegen lauwarmen Kaffee und schnelleren Durchfluss!!!

Damit hab ich nun echt nicht gerechnet, dass es an der Brühgruppe liegen könnte. Hätte ich das mal probiert bevor ich alles andere tausche.
Ich werde mir jetzt mal die Brühgruppe anschauen und zerlegen. Die Maschine hatte ich nun eh schon einmal komplett zerlegt, gereinigt und ein paar Dichtungen erneuert.

 

[Justicer]

Alles völlig umsonst getauscht und probiert. Es fehlte die Ventilkugel im Cremaventil. Ein Teil für 3 €!!!
Hab die aus der neuen Brüheinheit eingesetzt und alles funktioniert super. Kaffee kommt mit 80°C aus dem Auslauf. Ursache erfolgreich gefunden. Jetzt muss ich nur noch eine Ventilkugel bestellen.

 

[uhrmacher]

Aber das hättest Du doch an der fehlenden Crema sofort bemerken können

 

[Justicer]

Aber das hättest Du doch an der fehlenden Crema sofort bemerken können

Wenn ich Ahnung gehabt hätte, wäre mir das sicherlich aufgefallen. Hatte ich ja nicht.
Was weiß ich, was da für Crema rauskommen muss. Ob der Ist-Zustand so in Ordnung war, konnte ich leider erst mit dem Neugerät einschätzen. SOLL-IST-Vergleich quasi.
Passiert mir nicht noch einmal. Bin aber erleichtert, dass ich doch noch die Ursache gefunden habe. Verbuchen wir das also unter Lehrgeld...

 

[uhrmacher]

gute Einstellung!!!!

 

[broiler40]

Bei einem NTC-Fühler kann ein kleiner Widerstand in Reihe zum NTC geschaltet die Heißwassertemperatur erhöhen. Dabei sollte es aber zu keiner Dampfbildung kommen.

@hmilbradt
Wie groß sollte der kleine Widerstand sein