Спиртовая горелка для отопления

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Спиртовые горелки — опыт использования.

Здесь я не буду рассказывать что такое спиртовая горелка, и как себе ее сделать. Такой информации в нете предостаточно. Я расскажу о неочевидных моментах работы со спирт-горелками, которые для меня самого явились открытием.

Ниже куча размышлений, сравнение разных горелок, способы вывода в рабочий режим и прочее… Если вам откровенно влом читать сток сырого текста то этот раздел можно смело пропустить сразу перейдя к разделу «Как повысить эффективность горелки»
Перейти

В свое время я очень заинтересовался спиртовыми горелками.
Как и в любом деле, чтобы начать думать по новому надо победить предрассудки внутри себя. Так вот, чтоб перейти на спиртгорелки надо победить самый главный предрассудок — «Неужели сжигание 35 мл. чистого спирта достойны кипячения 1 литра воды»))))

Научившись без слез сжигать спирт можно преступить к изучению типов горелок и поисков оптимальных конструкций.
Дабы вам не пришлось как мне в течении года выпить огромное кол-во пива ради пустых банок и не выпить литры спирта ушедшего на откатку моделей я просто расскажу то чего дошел в конструировании горелок.

К слову, на западе конструирование горелок из всякого мусора весьма популярное увлечение. Буржуи создали несметное кол-во вариантов и модификаций горелок. разобраться и протестировать их все врятли возможно да и не надо это. как правило все горелки делаться на несколько типов (с открытым сгоранием спирта, с подсосом воздуха, с сгоранием паров спирта под избыточным давлением или без него и т.д). Хорошая статья про каждый тип горелок находиться здесь

Не для кого не секрет что в обычных источниках тепла (будь то костер или газ горелка без ветрозащиты) небольшая часть энергии уходит на приготовление пищи, остальное просто улетает мимо нашего котла. Для того чтоб спиртовка была действительно эффективна придется научиться ловить и использовать это улетающее тепло.
У спирта относительно газа и бензина небольшая теплоемкость, что заставляет создавать решения с очень высокой эффективностью. Вообще даже хорошо собранная горелка в разных условиях, с разной посудой и аксессуарами будет показывать себя совершенно по разному. Поэтому при желании готовить на спирту нужно смотреть не столько на саму горелку, сколько на всю кухню в комплексе. Вообще даже хорошо собранная горелка в разных условиях, с разной посудой и аксессуарами будет показывать себя совершенно по разному. Поэтому при желании готовить на спирту нужно смотреть не столько на саму горелку, сколько на всю кухню в комплексе. Я попытаюсь рассказать о тех факторах и мелочах, влияя на которые можно значительно улучшить работу спиртовой кухни.

Назначение

ИМХО спиртгорелки оправданно использовать в небольших походах варианта «с субботы на воскресенье» на 1-2 человека…Так же хорошо использовать в соло примерно до недели несложного похода. Дальше уже начинают выигрывать другие источники тепла.
Для себя пользую в ПВД-шках, как резервный источник при походе с дровяной печкой (утром так лень ради кружки чая кочегарить печку)))) и при путешествии автостопом.

Вот кстати, для автостопа спиртгорелку считаю идеально подходящей.

• Готовишь там не часто, а значит топлива с собой брать много не надо, дымом потом в отличии от костра не воняешь.
• При обыске некто не цепляется к газовым баллонам, которые по закону нельзя негде перевозить.
• При разделении у каждого получается своя спиртгорелка и кружка, в которой можно пайку приготовить.
• Вся система готовки при хождении со спиртом затачивается под то, чтобы получить кипяток. Дальше уже процесс варения не так важен. Из за этого очень удобно, так как при автостопе очень часто просишь кипяток в кофешках, на заправках или ЖД станциях у проводников.

Топливо

Тут мне сравнивать не с чем. С отзывов владельцев, чем выше градус – тем выше энергоемкость топлива. Сам я пользую пищевой спирт из за его многоцелевого использования))). Дезинфицирующие средство, в разведенном виде можно как антистрессовое средство применять. В конце ходового дня если «разгрузиться» тяжело, то перед сном грамм 30 разведенного спирта дают спокойно отключиться.

Да и к примеру легкие спиртные напитки из лесных трав и ягод очень приятны)))).
Ну и в крайнем случаи валюта универсальная на территории СНГ.

Тип горелки

Сравнивать собственно лучше 2-х стеночные горелки и одностеночные. Все остальные – скорее подвиды этих двух. Какую выбрать имен вам – скорее вопрос религии). Оба этих типа при правильном подходе дают отличный результат.

Кране легко изготавливаются (иногда можно изготовить прям в полевых условиях), имеют большую жесткость и прочность чем 2-х стенки из пивных банок….в них просто нечему ломаться! Остаток топлива можно слить практически полностью. Из минусов – пламя «жиденькое» и легко сдувается с котла при малейшем ветерке, поэтому этому типу горелок нужна хорошая ветрозащита.

2-х стеночные
Несложны в изготовлении (в полевых условиях изготовить можно, но затруднительно), горелки из пивных банок имеют крайне низкий вес (в моей варианте всего 9 гр.) Остаток топлива можно слить только частично и не во всех моделях. Дают достаточно сильное и красивое пламя, которое обладает небольшой ветроустойчивостью (в сравнении с одностеночными горелками конечно) но время закипания почти не уменьшает.

Выход на рабочий режим

Во время работы горелки ее корпус как правило нагрет до температуры кипения спирта. Первоначальный нагрев до этого состояния и есть выход на рабочий режим. Собственно выход на рабочий режим — неизменная часть запуска горелки.
Разогреть корпус горелки можно множеством способов.

Разогрев сжиганием спирта непосредственно внутри горелки.
На мой взгляд самый низкоэффективный способ т.к горящий огонь греет не сам корпус горелки а пространство внутри ее.

Разогрев сжиганием порции спирта на поддоне.
Весьма действенный способ. Спирта для разогрева уходит в разы меньше чем в предыдущем способе, огонь разогревает непосредственно корпус грелки. Так же хорошо, что таким образом можно разогревать любые типы горелок. Поддон является иногда теплоизолятором между горелкой и землей но об этом позднее.

Разогрев при помощи не спиртовых источников тепла.
Зимой при сложности с запуском горелку можно погреть об собственное тело а потом уже разогревать к примеру спиртом на подставке. Мне очень нравиться способ когда горелка разогревается от пламени зажигалки (очень хорошо получается с образцами турбозажигалок). При таком способе мы практически пропускаем стадию выхода на рабочий режим которая мало того что потребляет спирт, так еще и весьма капризна и нестабильна. Только нужен теплоизолятор чтоб держать горелку во время разогрева да и аккуратнее надо быть с этим способом — во время разогрева образуются много паров спирта которые поджигать нужно аккуратно.

Тепловая связь между горелкой, котлом и окружающей средой

Это как раз тот очень важный фактор работы горелки, который сразу не очевиден и обычно ускользает из внимания.
как писалось выше — непременное условия работы горелки это нагретый до состояния температуры кипения спирта корпус.

Высокая температуры корпуса.
Если температура поднимается выше темп. кипения спирта — горение становиться более активным, часть пламени начинает уходить мимо котла расходуясь напрасно. Ситуация когда температура увеличивается, случается не часто. Это происходит из за очень плотного или конусообразного ветроэкрана (конусообразный экран отражает часть тепла назад к горелке, что повышает ее температуру), либо из за использование зимней модели горелки в летнее время.

Низкая температуры корпуса.
Если температура опускаться ниже темп. кипения спирта — горение становиться менее активным, спиртгорелка выходит из рабочего режима (или попросту не входит в него если речь идет о попытке запуска). начинаются всякие переходные процессы с прекращением горения паров спирта и возобновлением горения непосредственно спирта как жидкости (при этих переходных процессах неэффективно тратиться спирт, что не есть хорошо). далее происходит прекращение горения топлива.
Вот этот процесс на фоне низких температуры окружающей среды происходит часто.

Как повысить эффективность горелки.

Иногда сложно разогреть горелку и вывести ее в нормальный режим. Одна из причин не видных с первого взгляда — отток тепла, которое предназначалось на разогрев корпуса в окружающую среду.

Здесь показаны понятные мне тепловые потоки, проходящие в системе спиртовой кухни и влияющие на ее эффективность.

Что можно сделать, чтобы работа горелки стала эффективнее?

Ветроэкран.
Не позволяет ветру сбивать пламя горелки, выдувать теплый воздух и охлаждать корпус горелки и котелка. Направляет теплые воздушные потоки не куда угодно, а вдоль стенок котелка. частично отражает тепло горелки назад «в систему» не позволяя ей напрасно расходоваться. Вообще крайне полезная вещь.
По этой ссылке можно почерпнуть массу конструкция ветроэкранов и подставок.

Поддон.
не даёт теплу от корпуса горелки уйди в землю (если поддон имеет слой термоизоляции). Также повышает устойчивость горелки за счет своего широкого основания. Можно сжигать в нем спирт для запуска горелки.

Крышка.
Способствует более быстрому закипанию воды. Эффект незначительный, но повышается если крышку сверху утеплить (например изолоном ил ижевской пеной).

Тепловая связь горелка-котел.
В моделях, в которых котел без подставки напрямую установлен на горелку (эти кстати горелки наиболее эффективные как одностеночные так и двустеночные) происходит теплообмен горелка — котел в 2 стороны т.е холодный котел при установке может охладить разогретую горелку и даже вывести ее из рабочего режима. Поэтому такие модели, не нуждающиеся в подставке, хорошо использовать в теплое время года, и не нежелательно в холодное. Для эффективности данного типа горелки необходимо чтобы материал горелки и котла был одинаков и с высокой теплопроводимостью. Хорошо работает алюминий + алюминий (для примера система горелка из алюминия + котел из нержавейки доводила воду до кипения в 2 раза медленнее чем алюминий + алюминий).
Для моделей, у которых котел установлен на подставку этот фактор особой роли не играет.

Далее,ТУТ
Про оптимизированную под спиртгорелку кухню, подготовку продуктов , про двухтактную модель горелки позволяющую не только кипятить но и варить на малом огне, про удачные модели горелок…

Основные виды спиртовых горелок

Бесчисленные множества конструкций данной горелки можно свести к 2-м основным видам:

• Спиртовые горелки открытого типа;
• Спиртовые горелки закрытого типа;

​

Рисунок 2 – Спиртовые горелки открытого и закрытого типов

Каждая из приведённых выше конструкций имеет свои плюсы и минусы. Спиртовые горелки открытого типа менее экономичны, так как горение протекает на большей площади, что способствует более обильному испарению топлива. В тоже время в горелках закрытого типа нет возможности контролировать количество оставшегося внутри топлива. Кроме этого горелки закрытого типа нуждаются во внешнем поджиге, что увеличивает их пожароопасность.

Тем не менее каждую из представленных выше спиртовых горелок можно легко изготовить самостоятельно, а тип горелки можно выбрать исходя из поставленных перед ней задач.

Принцип работы

Несмотря на различия в конструкции, принцип работы этих горелок остаётся неизменным: вначале происходит разогревание топливной смеси внутри горелки. После того как интенсивность испарения топлива достигает максимума, пары топлива выходящие через сопла горелки, самовоспламеняются.

Рисунок 3 – Принцип работы спиртовой горелки открытого типа

Рисунок 4 – Принцип работы спиртовой горелки закрытого типа

Обратите внимание: принцип работы спиртовых горелок основан на сгорании паров топливной смеси. В связи с этим категорически запрещается использовать в качестве топлива ацетоносодержащие вещества и бензин.

Экспериментальная часть. Чем заправлять спиртовую горелку?

В ходе проведения эксперимента, из алюминиевых банок было изготовлено 3 образца спиртовых горелок.

Характеристики спиртовых горелок:

• Вместимость резервуара – 70 мл;
• Количество сопел – 16 шт. (на расстоянии 1 см друг от друга);
• Ориентировочное время горения на 1 заправке – 25 минут;

В аптеке были приобретены: септоцид Р плюс (содержит 63-64% этанола), салициловая кислота (содержит до 58-60% этанола), спирт медицинский (содержит 96,4% этанола).

Рисунок 5 – Спиртовые горелки и «топливо» для их заправки

В каждую из горелок было залито по 25 мл. топливной смеси, после чего был одновременно осуществлен поджиг. Секундомер начал отсчёт в момент нормализации пламени во всех 3-х горелках.

Рисунок 6 – Происходит нормализация пламени, сенкундомер ещё не запущен. В горелках на рисунке (слева направо) спирт, салициловая кислота, септоцид Р плюс.

Рисунок 7 – Пламя нормализовалось, секундомер запущен

Рисунок 8 – Первой погасла горелка, заправленная медицинским спиртом (длительность горения – 7 минут)

Рисунок 9 – Погасла горелка, заправленная септоцидом (длительность горения – 9 минут 53 секунды)

Рисунок 10 –Погасла горелка, заправленная салициловой кислотой (длительность горения – 11 минут 20 секунд)

Эксперимент показал, что интенсивность и длительность горения спиртовых горелок напрямую зависят от вида топлива.

Интенсивнее всего происходит горение паров медицинского спирта. Пары салициловой кислоты и септоцида горят гораздо менее интенсивно. При этом наблюдается противоположная ситуация с временем горения: дольше всего «продержалась» горелка, заправленная салициловой кислотой. Горелка с медицинским спиртом показала наименьшее время горения (примечание: во всех горелках топливо выгорало полностью, в ходе горения не было замечено выделений посторонней гари или копоти).

Как и следовало предположить интенсивность горения прямо пропорционально зависит от процентного содержания спирта в топливной смеси. При этом наблюдается обратная зависимость содержания спирта в топливной смеси и времени горения (см. диаграммы ниже).

Диаграмма 1 – Зависимость времени горения от вида топлива

Диаграмма 2 – Зависимость интенсивности горения от вида топлива

В ходе применения спиртовых горелок рекомендуется использовать спиртовые растворы содержащие 50-70 % этанола (например Септоцид Р плюс). Это позволит продлить время работы горелки, хоть и несколько понизит интенсивность пламени. Данную горелку будет целесообразно использовать для подогревания пищи в туристических походах и на пикниках.

Смотреть видео об изготовлении спиртовой горелки: