Effizienz Caldera Brenner

[Gast]

Hallo zusammen,

so wie ich es verstehe, ist der Trail Designs Spiritusbrenner so gebaut, dass er als komplettes System mit Cone usw. richtig funktioniert. Wie wichtig ist ein passender Cone dabei?

Ich habe vor ein paar Tagen mit dem Brenner Kaffee gekocht und einen selbstgebauten Winschutz/Topfständer (Konservendose mit Lüftungslöchern) verwendet, Kochzeit von einem halben Liter ca. 10°C Wasser mindestens zehn Minuten, eher noch etwas mehr. Wind gabs kaum, ich saß in einer Wanderhütte im Wald.

Kann es sein, dass der Brenner zu viel Luft bekommt? Der Topf steht etwa 3cm über der Brenneroberkante. So beeindruckt mich die Leistung jedenfalls nicht aber vermutlich liegt der Fehler an mir, nicht am Caldera Kocher.

[ALF]

10 Minuten sind ok. Zuviel Luft war bei meinen Kochern noch nie ein Problem. Abstand zum Brenner, Windschutz, Wärmeableitung und Weg der warmen Luft können die Effizienz kritisch beeinflussen.

Was gut funktioniert ist ein Windschutz der ein Stück höher ist als der untere Topfrand, möglichst bis Topfmitte oder noch höher und etwa 5 bis 10mm Abstand zum Topf hat.

[Gast]

Gut, dann ist also weiter experimentieren und basteln angesagt. Danke schonmal für den Konstruktionshinweis zum Windschutz.

Mein uralter Trangia aus Interrail-Zeiten hatte mehr Bums, jedenfalls habe ich das so in Erinnerung. Zurück zu Gas möchte ich nur ungern, da ist zuviel dran, was kaputt gehen kann. Aber eine Viertelstunde aufn Kaffee warten ist auch keine Lösung....

[Pico]

Da der Brenner für das Klima im Cone optimiert ist, bekommt der sicher zu viel Luft.

[wilbo]

ja, die caldera ist das eigentlich wichtige an der sache.

da staut sich im oberen teil die wärme und macht die kombi so effizient.

der abstand vom brenner zum topfboden ist ebenfalls wichtig.

ich hatte mal bei ods gelesen, das der abstand optimal wäre, wenn der brenner nur mit blauer flamme brennt.

leider quatsch!

ein setup was ich so mit meinem mit meinem starlyte-clone eingerichtet hatte, brauchte über ein halbe stunde um 500 ml zum kochen zu bringen.

mit einem größeren abstand bin ich nun bei 7 min, (ohne caldera).

es macht also durchaus sinn den optimalen abstand für deinen kocher auszutesten.

lg. -wilbert-

p.s.:

spaßeshalber habe ich eben den trangia brenner ins gleiche setup gestellt.

500 ml haben in 6 min. gekocht.

[roli]

ich denke hier müssten wir erst die bedeutung von effizienz im konkreten zusammenhang definieren. ich würde effizienz im verhältnis zum spritverbrauch sehen und nicht in der geschwindigkeit des kochvorgangs. sprich weniger brennstoffverbrauch -> effizient.

zusätzlich steht der verbauch im widerspruch zur geschwindigkeit, denn wie Rand von Traildesigns es ausgedrückt hat "the slower you heat something, the more efficient.....most folks miss that nuance!". in meinem mini-test sieht man den effekt, wo bei größerem abstand vom topf zu brenner das wasser zwar schneller warm wird, aber der brenner auch schneller leerbrennt. auf kleiner flamme gehts langsamer, aber das wasser wird insgesamt wärmer. KLICK.

[el zoido]

zusätzlich steht der verbauch im widerspruch zur geschwindigkeit, denn wie Rand von Traildesigns es ausgedrückt hat "the slower you heat something, the more efficient.....most folks miss that nuance!".

BULLSHIT - zumindest in dieser allgemeinenen Formulierung: Das Zeug kühlt auch wieder ab, je kürzer die Zeit der höchsten Temperatur ist, desto weniger Wärmeenergie wird ungenutzt an die Umgebung abgeben.

Schnelles Erhitzen erfordert große Temperaturdifferenzen zwische Wärmequelle und Wärmesenke. Das Zeug dazwischen (Topfboden/Herdplatte) muss also heißer sein. Wenn man den Topf wegnimmt ist da also noch mehr Wärme (ist ja heißer) gespeichert und das verfliegt ungenutzt.

Fazit: Die energieeffizienteste Heizgeschwindigkeit hängt von den Umständen ab.

[wilbo]

ich meinte in diesem zusammenhang nur die effizienz der caldera.

beim einfachen windschutz entweicht die wärme am topf vorbei, nach oben. bei der caldera wird die wärme zurückgehalten und zieht langsamer durch die lüftungschlitze ab. im inneren der caldera wird es höchstwahrscheinlich wärmer sein, als in einem offenen windschutz gleicher größe.

lg. -wilbert-

[Edwin]

Auch ich finde 10 min. mit Windschutz ziemlich lang für einen halben Liter Wasser deutlich über dem Gefrierpunkt.

Mit einfachem Folien-Windschutz (kein Cone) benötigt der Evernew-Ti-Spiritusbrenner meist 3,5 bis 4 min. (0,5l, ca. 15°).

Klar, das mit der Effizienz ist ja hier im Forum schon vielfach diskutiert worden. Der Evernew verbraucht, ähnlich wie der Trangia, ziemlich viel Alkohol. Mir ist das bei meinen eher nur wenige Tage dauernden Touren aber egal, koche vorwiegend mit Holz, Spirituskocher ist ein Backup. Soll aber trotzdem "Bumms" haben;-) Trangia war mir aber dann doch viel zu schwer, deshalb der Evernew. Die Flamme ist gewaltig, verglichen mit Catstove, Vargo-Brennern, etc.... Die reine Energieverschwendung, aber der Kaffee ist schnell fertig

[Gast]

Das klingt ja mal gut, das geht tendenziell ja eher Richtung Gas was die Geschwindigkeit angeht. Der Verbrauch ist mir auch eher wurscht, Sprit sparen kann ich dann beim (Nicht-)Autofahren wieder.

[wilbo]

wenn es flott gehen soll, brennen die sideburner am heißesten.

"the slower you heat something, the more efficient.....most folks miss that nuance!"

das interessierte mich nun konkret:

so habe ich heute nochmal zwei brenner in meinen windschutz gestellt.

den "gram weenie" als sideburner:

http://sticksblog.com/gear/kitchen/stov ... imusa-mug/

und den starlyte-clone als carbonfilz brenner

http://cenazwalker.wordpress.com/2013/0 ... hstarlyte/

http://ryangrayson.blogspot.de/2011/03/ ... cohol.html

• der "gram weenie" verbrauchte 26 g spiritus, um 1/2 liter wasser zum kochen zu bringen,
  (in 4 min).
  mein starlyte-clone verbrauchte 14 g spiritus, für den 1/2 liter,
  (in 7,5 min).
  

-wilbert-

[Linnaeus]

Bitte um Erläuterung: Welcher war ein sideburner?

Edit: Vielen Dank für die erläuternde Ergänzung!

[Basti]

Ich würde nicht behaupten, dass sideburner am heißesten brennen. Der Klassiker catstove ist imho ein recht behäbiger aber dadurch auch effizienter Kocher. Wird in der Geschwindigkeit durch meine Topburner aber um Längen geschlagen. Ich vermute mal der wesentlichste Unterschied der auch bei deinem Vergleich ausschlaggebend gewesen sein dürfte, war dass der gram weenie ein pressurized stove ist, d.h. mit Druck bei der Vergasung und der Verbrennung arbeitet, während der Starlyte einfach nur vor sich hin brennt.

[zwiebacksäge]

Die Brennerleistung hängt im Wesentlichen von der Menge Spiritus ab, die der Brenner verdampfen kann. Da gibt es die unterschiedlichsten Konzepte um das zu erreichen.

Nochmal zurück zum Cone: Meine ersten Versuche mit einem Cone Clone waren eher entäuschend. Ich hatte mir eine deutlich höhere Effizienz mit Cone erhofft. Mit weiteren Versuchen hab ich festgestellt, das eine Effizienzsteigerung von der Brennerleistung abhängt. Bei geringen Leistungen (0.5l Wasser zum Kochen in 12min) bring der Cone gegenüber einem normalen Windschutz (Höhe bis ca Topfunterkante) keinen Vorteil. Steigt die Leistung wird das kombinierte Set-up mit Cone verhältnismäßig günstiger (aber immer noch nicht besser als die kleineren Brenner). Ich denk die Gründe dafür sind offensichtlich und wurden ja auch hier schon genannt.

Diese Verhältnis kehr sich bei sehr hohen Brennerleistungen wieder um. Es wird dann dermaßen viel Hitze im Cone gestaut, das die Brennerleistung deutlich mehr gegenüber einer offenen Flammen Situation zunimmt. Dann geht die Effizienz wieder runter.

[ALF]

So im Bereich von 5 bis 12 Minuten Kochzeit für 500 Milliliter Wasser sind die schnelleren Brenner weniger effizient, das heißt sie haben einen höheren Verbrauch. Die Frage ist aber, wie man eine möglichst kurze Kochzeit mit gleichzeitig einigermaßen geringem Verbrauch kombiniert.

[Linnaeus]

Definiere "einigermaßen geringen" Verbrauch.

Ist doch wie beim Auto: je schneller du fährsts, desto mehr verbrauchst du.

[ALF]

Definiere "einigermaßen geringen" Verbrauch.

Ist doch wie beim Auto: je schneller du fährsts, desto mehr verbrauchst du.

Mit meinem Teelicht-Spiritus-Brenner koche ich bei Windstille und 20°C 500ml Wasser mit 11g Spiritus in 10 Minuten. Der Verbrauch liegt beim Minimum der Verbräuche die ich im Internet für Spiritus-Kocher gefunden habe. Bei kürzeren und längeren (ab etwa 12 Minuten) Kochzeiten steigt der Verbrauch. Häufig liest man auch Verbrauchszahlen von doppelt bis dreifach so viel Spiritus.

Ich hätte gerne die Option meinen Kocher etwas schneller zu machen, vielleicht auf 6 Minuten. Und der Brenner sollte ähnlich einfach, klein und flach sein.

Zwiebacksäge bringt mich auf die Idee die Verdampfung des Spiritus dadurch zu steigern, indem ich einen Alustreifen in den Brenner stelle. Das werde ich gleich mal ausprobieren.

[zwiebacksäge]

Ich hatte mal Teelicht-Style Brenner mit einem sternförmigen Querschnitt getestet, genau aus dem Grund, das mehr Brenneraußenfläche die Leistung steigern sollte. Das passiert auch bis zu einem gewissen Maß aber die Effizienz sank leider auch ab.

Nach allem Testen sollte man nicht nur alleine beim Brenner ansetzen. Die Maximale Brennergröße, die eine einigermaßen gut Effizienz ergibt kann vor allem mit dem Topfdurmesser gesteigert werden. Die größere Brennerleistung erfordert eine größere Fläche zur Wärmeübertragung um nicht an Effektivität zu verlieren. Am besten ist natürlich dazu den Topfboden und nicht die Seiten zu nutzen:

-Teelichtbrenner => kleine Flamme => kleine Topfunterfläche =>lange Kochzeit

-stärkerer Brenner =>große Flamme => große Topfunterseite =(niederiger Wasserstand!) =>kürzere Kochzeit

Dumm ist nur, daß man für kleine Wassermengen dann verhältnismäßig große (und schwerere) Töpfe braucht. Folientöpfe von z.B. Fertigkuchen sind da eine Ausnahme. Es gibt auch noch die Evernew Titanschale. hab ich aber noch nicht probiert.

[zwiebacksäge]

ach ja, der Cone Windschutz hilf zwar die Seiten des Topfes zu nutzen. Ist aber unterm Strich immer noch schlechter als eine größere Topfunterseite.

[Linnaeus]

Vielleicht ein "Wärmetauscher" am Topfboden auf Alubasis?

[ALF]

Vielleicht ein "Wärmetauscher" am Topfboden auf Alubasis?

Ich bin kein Fan von Wärmetauschern wegen mehr Gewicht, Volumen und Verschmutzung. Also da optimiere ich lieber an anderen Stellen und verwende nötigenfalls einen breiteren Topf.

Bei Kochern die sehr ineffizient sind, wie den Esbit-Spiritus-Kochern, bringen Töpfe mit Wärmetauscher etwas. Noch mehr bringt natürlich, wenn man den schlechten Topfständer ersetzt. Aber ich habe noch keine Zahlen gesehen, die belegen, dass Wärmetauscher Effizienzgrade erreichen, die man nicht auch ohne Wärmetauscher erreichen kann. Und der Spiritus und Zeitgewinn müsste dann auch noch deutlich genug sein, um den Wärmetauscher zu rechtfertigen.

[wilbo]

moin alf,

schau dir mal die kombi von carbonfilzbrenner und "wärmeleitblech" an.

ich weiss zwar nicht wie sich diese bauart nennt, sie scheint aber recht gut zu funzen.

das innere alurohr leitet die hitze nach unten zum spiritus und der filzring funktioniert wie ein docht.

überraschend einfach.

gibt es dazu hier im forum erfahrungswerte?

@fdm

die töpfe mit wärmetauscher die ich mit spiritusbrennern ausprobiert hatte, führten zu einer übel riechenden verbrennung des spiritus. da ich gerne im zelt koche, war dies für mich das ausschlusskriterium.

mit gaskochern funktionieren diese wärmetauschböden geruchlos und effektiv.

lg. -wilbert-

[Basti]

Das Problem mit Wärmetauschern wurde schonmal wo anders behandelt. Ich meine hier irgendwo im Forum. Möglicherweise auch bei BPL. Wärmetauscher liefern zunächst einmal zusätzliches Material welches mit erwärmt werden muss. Bei einem langsamen Kocher geht hier insbesondere am Anfang viel Energie drauf. Die zweite Problematik ist die, dass ein Topf mit Wärmetauscher zwingend einen darauf abgestimmten Brenner braucht! Ist dieser z.B. zu klein und erwärmt den Wärmetauscher nicht gleichmäßig mit, steigt sogar der Verbrauch. Der Wärmetauscher nimmt dann nämlich keine Wärme des Brenners auf, sondern die des Topfes und gibt sie nach außen, also an die Umgebungsluft ab. Ist die Kocherflamme zu groß, bzw. zu breit, geht wie immer viel Energie über die Seite verloren. Der Wärmetauscher wird zwar gleichmäßig erhitzt, aber ein wesentlicher Unterschied zu einem Topf ohne Wärmetauscher lässt sich in diesem Fall nicht feststellen. Soweit zu den Punkten, die ich dazu noch im Kopf hatte.

Wärmetauscher werden in der Regel ja eher bei Gaskochern und nicht bei Spirituskochern eingesetzt. Ich vermute, dass sie hier sinnvoller sind, da hier der Kocher besser zum Wärmetauscher abgestimmt werden kann. Ist ja oft so, dass solche Teile eh als System verkauft werden. Ein weiterer Punkt ist der, dass bei Gaskochern die Verwendung eines effizienten Windschutzes immer problematisch war. (Überhitzen der Kartusche und so...) Ich könnte mir vorstellen, dass hier der zusätzliche Windschutz, den ein Wärmetauscher bei einem Gaskocher liefert nicht unwesentlich ist für die Leistungssteigerung gegenüber einem System ohne Wärmetauscher.

Also quasi was bei einem Spirituskocher der Windschutz besorgt, leistet bei einem Gaskocher der Wärmetauscher.

[ALF]

@wilbo: Danke für den Hinweis. Aber mir wäre der Kocher zu hoch und kompliziert und er ist nicht löschbar und der Restspiritus nicht rückgewinnbar. Und Brenner, die gleichzeitig Topfständer sind, sind mir zu unsicher und zu ineffizient.

@wilbo und basti: Danke für Eure zusätzlichen Argumente gegen Wärmetauscher-Töpfe. Als ich das erste Mal einen Wärmetauscher-Topf gesehen habe, war ich auch erst einmal beeindruckt und glaubte intuitiv, das Ding muss ja besser sein als andere Töpfe. Wenn man genauer hinschaut, sieht man aber gerade in der Kombination mit Spiritus-Bfrennern viele Nachteile.

[wilbo]

@alf

kompliziert, na ja.

wenn du dich schon mit mehrteiligen dosenkochern rumschlägst, ist dies eher eine einfache übung. aus zwei aludosen und einem streifen carbonfilz habe ich heute vormittag, (mit nagelschere und bohrer in 10 min.) so einen brenner zusammen geschraubt.

da mich in dem video die hoch aufbauende dose in der mitte auch störte, habe ich eine kleinere dose für die innenwand gewählt. ein wenig muss die innendose aber über den rand hinausragen, damit die wärme der flamme nach innen geleitet werden kann.

schließt die innendose bündig mit der äusseren ab, verlangsamt sich der brenner. mit einer höheren innendose könnte man wahrscheinlich den brenner beschleunigen!

(der brenner hat jetzt keinen eigenen ständer mehr, sondern wird eben wie ein trangia behandelt.)

im gegensatz zu dem brenner im video, habe ich die innendose am boden mit löchern versehen, so dass man den spiritus einfach eingießen kann.

der ganze brenner wiegt 14 g.

er hat heute den halben liter, in 4 min. zum kochen gebracht und verbrauchte dabei ca. 15 g spiritus.

-wilbert-