Dit is deel 2 van mijn posts over sous-vide koken. In het eerste deel heb ik uitgelegd wat sous-vide is en verteld over mijn eerste ervaringen met een DIY sous-vide apparaat. In dit deel leg ik uit hoe je zo’n apparaat bouwt.
Laat ik deze post meteen even openen met een waarschuwing: als je niet vaker aan electra gesleuteld hebt, haal er dan iemand bij die meer ervaring heeft. Het is in principe helemaal geen lastig projectje en je bent er zo klaar mee, maar je bouwt wel een intelligente 230 volt schakelaar. Netstroom voor je kiezen krijgen is even wat anders dan de 5 of 12 volt die je maximaal kunt pakken als je even een computer uit elkaar haalt of een ander thuis-hobby-projectje doet. En omdat het hier gaat om een apparaat dat je helpt bij het koken zal er altijd een grote hoeveelheid water binnen handbereik staan. Water en elektriciteit samen is niet tof.
De door mij gebouwde versie bevat een aantal shortcuts die in principe niet netjes zijn – hangende kroonsteentjes, niet standaard draadkleuren, etc – en daarom heb ik er geen stappenplan voor echte beginners van gemaakt. Als je een beetje weet wat je doet heb je aan onderstaande informatie genoeg om een veilige versie te bouwen. Zo niet, vraag dan iemand om hulp die dat wel kan.
En uiteraard: ik ben er niet verantwoordelijk voor als je jezelf elektrocuteert, je huis affikt of je op andere creatieve wijze een Darwin award wint. Of zoals Laurens op Stijlforum poste:
Don’t become that guy.
Anyway, na die flinke disclaimer…
Je kunt bij Banggood een setje kopen met een Rex-C100 PID, een merkloze type K thermokoppel en een Fotek 40A solid state relais (SSR). Hoewel de SSR en de PID niet geaard zijn kun je de schakeling verder wel geaard uitvoeren en aangezien er aardig wat water in de buurt zal zijn zou ik dat zeker aanraden.
De SSR moet volgens de specificaties gezekerd worden en op een heatsink gemonteerd om meer dan 5A aan te kunnen. Fotek maakt een bijpassende heatsink met de juiste afmetingen en gaten, maar elke heatsink met voldoende oppervlak zou genoeg moeten zijn om de hitte af te voeren. Ik ben daarom naar de lokale electroboer gegaan en heb de eerste de beste heatsink gekocht die groot genoeg was en qua voorgeboorde gaten op de SSR paste. Met wat 96% schoonmaak-alcohol zijn beide delen netjes ontvet en met een tube koelpasta is de aansluiting van de SSR op de heatsink gegarandeerd. In mijn build is de SSR nog niet gezekerd.
Zoals je ziet waren de voorgeboorde gaten niet helemaal recht voor deze SSR. Nee, dat is inderdaad niet optimaal.
De thermokoppel uit deze set is een type K en dit exemplaar kan volgens de productbeschrijving van 0 tot 400 graden Celcius meten, in hele graden. Tot mijn eigen verbazing blijkt deze thermokoppel toch wel waterdicht en dus prima te gebruiken voor sous-vide (In de toekomst kan het alsnog handig zijn om een betere thermometer aan te sluiten. In tegenstelling tot een thermokoppel kan een RTD bijvoorbeeld de temperatuur wel tot één decimaal meten). Belangrijk om te weten is dat je de kabel van een thermokoppel niet zomaar mag verlengen, want daarmee verandert het spanningsverschil dat gemeten wordt en daarmee ook de gemeten temperatuur. De maximale afstand van dit apparaat tot je waterbad is dus zo lang als de thermokoppel is.
De Rex serie PID’s is officieel van het Japanse electronicabedrijf RKC Instruments, maar ik heb zo het gevoel dat deze versie die je uit China haalt een schaamteloze kopie is. Op eBay kun je de goedkoopste versie namelijk al voor $1.99 krijgen. No problem, kopie of niet, hij doet nog steeds wat ie moet doen. De bijgeleverde handleiding van de C100 is in onleesbaar Chinees en er zijn online meerdere verschillende Engelse handleidingen te vinden, maar afhankelijk van de reseller kan het gaan om een afwijkende versie van de C100 met andere menu’s en instelmogelijkheden. Sommige handleidingen spreken elkaar zelfs direct tegen. De enige handleiding die grotendeels overeen lijkt te komen met het gedrag van mijn C100 heb ik hier beschikbaar gemaakt. De tekst heeft last van wat rare vertalingen, maar is op zich prima te begrijpen.
De C100 heeft een sticker op de zijkant waar het modelnummer op staat. Omdat verschillende varianten van de C100 bestaan moet je even controleren of het modelnummer klopt, de betekenis van elk karakter staat in de handleiding beschreven. Mijn C100 is model REX-C100FK02-V*NN, waarbij het belangrijkste stuk de -V is. Heb je een -M in plaats van een -V, dan zit er al een relais in de PID gebouwd. Deze is helaas te zwak voor het bedoelde gebruik en gaat op een bepaald moment falen. Daarom gebruiken wij een externe SSR met een -V model. Je kunt de -M zelf ombouwen als dat nodig blijkt.
Leuk detail: in alle online handleidingen, behalve de door mij gelinkte, klopt de pinout niet. Volg daarom sowieso de pinout die op de zijkant van de C100 is geplakt. In de verkeerde handleidingen willen ze voeding op pin 6 en 7 hebben, maar in de realiteit moet het op pin 1 en 2 staan want 6 en 7 is een alarmcircuit. Nu wil het geluk dat mijn model C100 geen alarm en dus geen pin 6 of 7 heeft, dat kon niet mis gaan, maar mocht je onverhoopt een variant hebben die wel een alarm heeft dan zou je hiermee de PID opblazen.
Als hittebron heb ik een waterkoker gebruikt, waardoor zowel hittebron als waterbak bij mij één object waren. Je kunt ook een dompelaar, of meerdere dompelaars parallel, gebruiken in een losse waterbak. Sommige mensen gebruiken bijvoorbeeld dompelaars met geïsoleerde koelboxen.
Sluit de onderdelen als volgt aan:
Bij gebrek aan een metalen behuizing waar het apparaat in gebouwd is aard ik in deze build ook de heatsink, als enige andere metalen object dat je per ongeluk kunt vastpakken. Als je een metalen behuizing gebruikt zou ik de heatsink daaraan vastmaken en de behuizing aarden.
Plug het apparaat in en de PID start op – je ziet dan eerst het type thermometer dat is ingesteld, vervolgens de min en max temperatuur die hij kan meten, en daarna het standaard PV/SV scherm. Het bovenste getal, de PV, is de gemeten temperatuur. Als je hier nu de melding Err, oooo of uuuu krijgt is er iets mis met (de aansluiting van) je thermokoppel. Het onderste getal, de SV, is de door jou ingestelde gewenste temperatuur. De vier knoppen daaronder zijn SET, SHIFT, DOWN en UP. Druk éénmaal op SET om de SV waarde te veranderen. Met SHIFT kies je welk getal je via UP en DOWN wilt veranderen. Druk nogmaals op SET om de nieuwe instelling op te slaan. De PID onthoudt hier en in de menu’s geen veranderde instellingen totdat je ze via SET opslaat. Als je een SV kiest die hoger is dan je huidige PV gaat de PID al proberen om de hittebron in te schakelen, je ziet dan op de PID het OUT1 lampje branden en op de SSR het rode relais lampje.
De overige instellingen van de PID zijn verspreid over 3 menu’s: het Parameters menu dat je krijg als je SET 3 seconden ingedrukt houdt, het Functions menu (COD 0) dat je krijgt als je SET en SHIFT beide 3 seconden ingedrukt houdt, en het Constants menu (COD 1) dat je krijgt als je in het Functions menu de instelling van COD op 0001 zet. Volgens deze handleiding zou er ook nog een COD 2 menu moeten zijn, maar die heeft mijn C100 niet. Het kan zijn dat in het begin de COD menu’s niet beschikbaar zijn. Dit heeft te maken met de data lock functie, LCK in het Parameters menu. Deze moet op 1000 staan om alle menu’s toegankelijk te maken.
Ik heb de volgende instellingen in de COD menu’s aangepast/gecontroleerd:
Input definiëren als Thermokoppel type K.
COD0 menu, SL1 op 0000
Input eenheid definiëren als graden Celcius.
COD0 menu, SL2 op 0000
Alarmfuncties uitzetten.
COD0 menu, SL4 op 0000
COD0 menu, SL5 op 0000
COD0 menu, SL7 op 0000
Functie instellen op Verwarmen.
COD0 menu, SL6 op 0001
Hoogst meetbare temperatuur instellen op 400.
COD1 menu, SLH op 0400
Laagst meetbare temperatuur instellen op 0.
COD1 menu, SLL op 0000
Digital Filtering uitzetten.
COD1 menu, DF op 0000
Het doel van Digital Filtering is om ruis uit de temperatuurmeting te halen, maar deze functie is zo absurd slecht geïmplementeerd in de C100 dat het filter ook grote temperatuurverschillen kan verbergen. De getoonde PV temperatuur blijft dan gelijk aan de gewenste SV temperatuur, ondanks temperatuurschommelingen in het water. Hierdoor lijkt het alsof je systeem perfect nauwkeurig is, maar ondertussen wijk je al een aantal graden af! Dat is onacceptabel bij sous-vide koken en moet daarom uitgezet worden.
Als laatste moet de PID zichzelf instellen voor jouw setup, dit moet ook elke keer dat je verandert van hittebron of waterbad opnieuw. Via de autotune procedure gaat de PID een aantal keer je hittebron aan- en uitzetten, om zo te leren wat in dit geval het opwarm- en afkoelgedrag is. Aan het eind worden de opties uit het Parameters menu automatisch correct ingesteld.
Maak voor de autotune je opstelling klaar: zet genoeg water in de waterbak, plaats daar de hittebron en de thermokoppel in, en stel de SV in op een reguliere sous-vide temperatuur zoals 60 graden Celcius. Ga nu naar het Parameters menu en stel ATU in op 0001 om de autotuning te starten. Het AT lampje gaat knipperen gedurende het proces, hoe lang het duurt hangt onder andere af van wat je gebruikt als hittebron en waterbak. Bij mij was de PID in een kwartier klaar met een 1,7 liter waterkoker. Als de autotune klaar is dooft het lampje en op dat moment zouden de getoonde PV en SV gelijk moeten zijn. Gefeliciteerd, je sous-vide machine is klaar voor gebruik! Begin hier maar vast wat inspiratie op te doen 😀