Temperarturverhalten von Aufschraubleichtkochern

[Out]

Angeregt durch eine kleine Diskussion in einem anderen Faden habe ich mich mal daran gemacht die beiden üblichen Leichtkocher zum Aufschrauben auf die Kartusche zu vergleichen.

Hintergrund war z.B. der Einwand von @martinfarrent, dass der BRS 3000, der 25g Lowbudget-Titankocher, beim Betrieb viel zu heiß wird und man mit der 45g-Version (Lixada etc..) diesbezüglich wohl besser bedient sei.  Links sieht man den BRS3000 mit 25g, rechts den 45g-Kocher von Lixada. Im Hintergrund ein "CLipOn"-Windschutz von Optimus, der beim zweiten Test eine wichtige Rolle spielte.

Das ist in der Tat u.U. eine sehr schlechte Geschichte, da eben auch die Kartusche heiß wird und somit der Innendruck in der Kartusche steigt, was unter den ungünstigsten Umständen zum Zerbersten der Kartusche führen könnte. Da ich im Winter immer "recht brisante" Gasmischungen nutze (z.B. Reinpropan, MAPP+ISOButan, Propan+Butan+MAPP etc.) ist das für mich ggf. eine existentielle Frage, wie heiß die Dinger denn nu werden. Da ich ausschließlich im Zelt meine Mahlzeiten erwärme, hätte ich im Falle einer sich ankündigen Kartuschenexplosion kaum eine Fluchtmöglichkeit.

Also musste das getestet werden um das Temperaturverhalten der Kocher einschätzen zu können.

 

...Schreib gleich weiter, muss gerade für die Familie was zu Essen machen

 

Gruß

 

Out

Bearbeitet 26. Januar 2020 von Out
Rechtschreibfehler

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So, weiter geht es. Bei der vorhin genannten Diskussion:

hatte @martinfarrent berichtet, das sein BRS 3000 so heiß wurde, das er ihn nur noch mit Handtuch abschrauben konnte.

Ich hatte dann einen Quick&Dirty-Test hierzu gemacht:

Ich hatte mit beiden Kochern jeweils 800ml Wasser mit MAPP-Gas erhitzt. (MAPP verbrennt wesentlich heißer als Propan)
Das Setup seht ihr oben. Da ich keinen Windschutz im Zelt brauche ist das so meine übliche Methode, wie ich Wasser erhitze.

Nach dem das Wasser nach ca. 6min kochte, konnte ich am Ventilblock eine Temperatur von lediglich ca. 48°C messen, also sehr moderat.

Das Ganze hatte ich dann nochmal mit dem 45g Lixada etc. wiederholt:

Hier hatte ich die Leistung ebenfalls so eingestellt, das das Wasser nach 6min kochte, damit die Leistungsabgabe gleich war. Ebenso war zwischen den Test eine Pause, damit die KArtusche abkühlen konnte.

Mit 67,4°C wurde der 45g Kocher erwartungsgemäß wesentlich heisser als der BRS3000, was durch die Eigenschaften des Material (Messing, Stahl) beim Lixada begründet zu sein scheint.

Dieser erste Test zeigte ja schon eine gewissen Tendenz, war aber meilenweit von den Erfahrungen von @martinfarrent entfernt. Da ich mal unterstellen, dass er sich das auf keinen Fall ausgedacht hat, musste er also irgendetwas anders gemacht haben.

Ich habe daher den Testaufbau verändert und eine kleine Messreihe angelegt.

Jetzt mach ich gerade noch das Diagramm und poste es dann.

 

Gruß

 

Out

 

 

Bearbeitet 26. Januar 2020 von Out

[Out]

Beim zweiten Test habe ich mal einen ClipOn-Windschutz der Firma Optimus auf die Kartusche geflanscht, weil ich vermute, das viele hier Windschutz in irgend einer Form verwenden.

Hier der Aufbau für die zweite Testreihe:

In der Kartusche befand sich eine Mischung aus 50%Propan und 50%Butan. Die Füllkapazität der Kartusche beträgt 450g. Um annähernd gleiche Gasentwickung zu haben, befand sich in der Kartusche eine Füllung von ca. 250g.

Der Test lief dann wie folgt:

0,8Liter Wasser mit ausgangtemperatur von 10°C zum sprudelnden Kochen in 9min. Einmal pro Minute wird die Temperatur am Ventilblock gemessen. Nach 9min wird die Kartuschentemperatur an der Kartuschenschulter gemessen. Zwischen den beiden Reihen liegt eine Pause von 90min.

Hier die Flammbilder beider Kocher während des Tests:

Oben Lixada 45g, unten BSR3000 25g. Das Flammbild des BSR3000 ist punktuelle uns ausgeglichener, während der Lixada ein eher ausgreifendes und zum Rand hin unkontrolliertes Flammenbild hat. In wieweit das einen Einfluss haben könnte, müsste ich mit der Wärmebildkamera noch ermitteln.

Währen des Tests bestätigte sich aber die Annahme des ersten Tests:

Auch bei diesem Aufbau wurde der BSR 3000 lange nicht so heiß wie der Lixada, was im Material und ggf. im Flammbild begründet ist.

Die Temperaturen an der KArtuschenschulter nach 9min:

Lixada 45: 67,8°C

BSR3000: 55,8°C

 

Unter Anbetracht dieser Ergebnisse ist meine Schlußfolgerung, das der BSR3000 unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit in Bezug auf Erwärmung der Gasbehältnisse das sicherere Gerät von beiden ist.

Ich werde beide Kocher auch weiterhin ohne Windschutz nutzen.

Gruß

 

Out

 

Bearbeitet 26. Januar 2020 von Out

[wilbo]

N´Abend,

vor 33 Minuten schrieb Out:

Da ich mal unterstellen, dass er sich das auf keinen Fall ausgedacht hat, musste er also irgendetwas anders gemacht haben.

Mit einem geschlossenen Windschutz kann man schon mal einen Piezozünder zum Schmelzen bringen.
Leider finde ich den genauen link von bpl. nicht mehr. Der versteckt sich irgendwo in diesem ausführlichen stove-test: https://backpackinglight.com/stovebench/
OT: Bei Ihrem Piezo-Test haben sie alle Zünder, bis auf den vom MSR Pocket Rocket Deluxe gekillt.

VG. -wilbo-

Bearbeitet 26. Januar 2020 von wilbo

[Out]

@wilbo

Das habe ich bei meiner Primus Micron Laterne auch geschafft. Nun habe ich alles an der Laterne abgebaut und so insgesamt 20g gespart. 

 

Gruß 

 

Out 

[flächenbelastung]

Also ich hatte bei meinem brs 3000 vor kurzem Probleme das er  nach ner Zeit ausging. Liegt bei Manchen Kartuschen daran das der Ventilblock zu heiß wurde sich ausdehnt und darum das Ventil nicht öffnet. Ich hab dann in der "Graben" der Katusche um das Ventil Wasser getan, das während des Kochens auch zu kochen anfing. Damit blieb das Ventil ausreichend gekühlt und macht nicht Dicht. War für mich ein wenig Warnung das das ganze wirklich heiß wird. Daher zweifel ich an ob die Messungen die Praxis wiederspiegeln.

 

Viele Grüße

[Out]

Es war ein Praxistest, 

[AlphaRay]

vor 14 Stunden schrieb Out:

 

Unter Anbetracht dieser Ergebnisse ist meine Schlußfolgerung, das der BSR3000 unter dem Gesichtspunkt der Betriebssicherheit in Bezug auf Erwärmung der Gasbehältnisse das sicherere Gerät von beiden ist.

Was ich mich da frage:  ist die Temperatur bei Lixada dadurch höher, dass der Brenner selbst mehr Wärme an die Kartusche überträgt, oder weil die Flamme größer ist bzw. die Leistung höher und somit von der Flamme her die Wärmestrahlung die Kartusche erwärmt?

Schon mal direkt ein Tipp:   Aluklebeband auf die kartusche oben aufkleben.   Aluminium poliert reflektiert >90 % des Lichts + Wärmestrahlung.  Das dürfte schon die Temperatur einiges reduzieren.  Aktuell hast du eine schöne matte Kartusche da, welche die Wärmestrahlung fängt.

[Out]

Hallo @AlphaRay,

Das Hauptproblem sehe ich im Material des Lixada Kochers. Hier würde Messing und Stahl verwendet, beides sehr viel bessere Wärmeleiter als Titan. 

In wie weit das FLAMMENBILD damit zu tun hat, kann ich noch nicht sagen, dafür muss ich nochmal mit der Wärmebildkamera den Versuchsaufbau beobachten. 

Gruß 

 

Out 

[paddelpaul]

Interessante Tests, danke! Im Winter wäre dann wohl der Lixada der bessere Kocher weil er die Kartusche besser erwärmt.

[Christian Wagner]

vor 3 Stunden schrieb AlphaRay:

Schon mal direkt ein Tipp:   Aluklebeband auf die kartusche oben aufkleben.   Aluminium poliert reflektiert >90 % des Lichts + Wärmestrahlung.  Das dürfte schon die Temperatur einiges reduzieren.  Aktuell hast du eine schöne matte Kartusche da, welche die Wärmestrahlung fängt.

Im Umkehrschluss wären schwarze Kartuschen dann ja für den Wintereinsatz prädestiniert da diese beim Betrieb warm bleiben und so für ordentlichen Gasdruck sorgen.

LG, Christian

[AlphaRay]

vor 45 Minuten schrieb Christian Wagner:

Im Umkehrschluss wären schwarze Kartuschen dann ja für den Wintereinsatz prädestiniert da diese beim Betrieb warm bleiben und so für ordentlichen Gasdruck sorgen.

LG, Christian

Das ist leider ein Trugschluss... Du bezieht dich darauf, dass das schwarze Material "wärmer" bleibt. Das gilt aber nur bei der Umwandlung vom sichtbaren Licht in Wärme.  Hier hat die Farbe leider auch sehr wenig mit zu tun.  Du kannst etwas weißes haben, welches viel wärmer in der Sonne wird als etwas graues. Hängt mehr  vom Material ab.  Heizkörperlack z.B. ist darauf optimiert viel Wärme abzugeben (was aber immer mit dem "Umwandeln" von sichtbarem Licht in Wärme gekoppelt ist, solange es kein spezieller selektiver Solarlack ist).
Matte oder glänzende Oberfläche macht da schon ne Menge aus.

Eine schwarze Kartusche kann da - je nach dem wie das Verhalten des Lacks ist - sogar schlechte sein, da diese eher wärme abgibt als eine z.B. mit chromlack eingesprühte (oder mit Aluklebeband abgeklebte).

Hier eine Emmisionsgradtabelle zum anschauen:

https://www.kleiberinfrared.com/index.php/de/amanwendungen/emissionsgrade.html

Alu eloxiert:  55 % emission
Alu poliert:  5 %
Schwarzer lack in matt um 96 % - in glänzend 92 %.

Eine oben spiegelnd abgeklebte/lackierte schwarzmatte Kartusche wäre also optimal:  Reflexion der Wärme oben + höhere Wärmeabgabe über die große schwarzmatte Oberfläche darunter.

[Gast]

@Out, danke für den test.

111/94 war unten am kocher und 67/55 an der kartusche? ist das nicht alles schon zu heiss für eine kartusche (soll man nicht über 50° lagern steht doch drauf?) -  jedenfalls wenn sie voll ist (wie voll darf die kartusche sein, damit ich 2 x 0,8 L direkt hintereinander kochen kann?). ich finde, die testreihe sollte fortgesetzt werden: ab wann gibts eine verpuffung / wann macht das ventil dicht? sind die kocher, die gleich heissen tatsächlich baugleich?

  

Am 1.3.2017 um 07:24 schrieb Trekkerling:

 [... testet den brs 3000 ] und er kommt nicht gut weg. Mir gefällt, dass er dem Kocher, trotz Ausfall während des Tests, immer noch eine gewisse Daseinsberechtigung lässt, nämlich klassisch UL für weniger als 500 ml [...].

 

Am 1.3.2017 um 12:58 schrieb lutz-berlin:

Der BRS 3000 schaft 1l in 3,5 min, der Kocher wird extrem heiss und sollte nur ohne Windschutz betrieben werden.ich nehme den nur für Kochzeiten unter 3 min,also einen schnellen Kaffe

mir war der 25 gr kocher auch zu heiss (gefühlt, technisch ahnungslos). wir haben den dann erst noch als backup für die spiritus-teeküche mitgenommen und sind dann wegen der allgemeinen trockenheit der letzten beiden jahre/brandgefahr auf einen schweren china piezo umgestiegen weil das teewasser damit zügiger fertig ist. (piezo weil trotz ersatzfeuerzeug und backupstreichhölzern die kippe immer angehn muss).

[danobaja]

vor 36 Minuten schrieb hans im glueck:

ich finde, die testreihe sollte fortgesetzt werden: ab wann gibts eine verpuffung / wann macht das ventil dicht?

für einen echten praxistest fehlt noch: wann fliegt dir die kartusche um die ohren?

@out, danke für den test!

und nein, ich will nicht wissen ob zuerst das ventil dicht macht oder die kartusche kaboooomt.

Bearbeitet 27. Januar 2020 von danobaja

[Ultralight82]

Super getestet!

Allein der Wärmeleitwert des Titans spricht schon für deine Ergebnisse.  Messing ist ja da viel viel leitfähiger, ich empfinde den BRS 3000ti sehr angenehm da ich ihn eine Minute nach der Benutzung bedenkenlos abschrauben kann und wegpacken kann.  Habe jetzt ca 80 Mahlzeiten damit erhitzt und hatte keinerlei dieser Beobachtung machen können.  Allerdings nutze ich Isopropan/butan/propan Gemisch,  das brennt bei weitem nicht so heiß wie das Mapp

[Out]

Eine Weiterführung habe ich schon fest eingeplant, das ist damn aber nicht ganz so profan.

Unabhängig vom Kocher möchte ich zunächst wissen, welche realen Drücke unter Berücksichtigung von gasart, Temperatur und Füllmenge in der Kartusche entstehen. Das kann man das anhand der Dampfdruckkurven schon mal Vergleichen. 

Final ist dann noch wichtig, wie hoch der Berstdruck ist, also wann die Kartusche platzt. 

 

Gruß.. Out 

[Christian Wagner]

vor 29 Minuten schrieb danobaja:

und nein, ich will nicht wissen ob zuerst das ventil dicht macht oder die kartusche kaboooomt.

Also ich würde da ja schon Mal gerne das Video von sehen...

@Out Ebenfalls danke für den Test.

@AlphaRayAlphaRay 

Hm, danke erstmal für die Aufklärung, ich muß da nochmal ne weile drüber brüten.

[wilbo]

vor 22 Stunden schrieb Out:

... dass der BRS 3000, der 25g Lowbudget-Titankocher, beim Betrieb viel zu heiß wird ...

Zitat

The problem is that the pot supports simply don't hold up under extended heat (due to poorly hardened metal parts). We’d heard anecdotal evidence (we suggest you read our extensive forum conversations about this stove) but didn’t want to believe it until we replicated the malfunction ourselves. The pot supports on our first sample melted. And the pot supports on our second sample melted. In fact, the pot supports on 4 of 7 of our samples melted. Yes, we were so curious about this that we purchased 7 of them. You're welcome.

Quelle: https://backpackinglight.com/upright-canister-stove-reviews-stovebench-tests-and-gear-guide/
(Immerhin hat es der Brenner es auf Platz 8 gebracht)

Als Alternative wird der Fire-Maple Hornet FMS-300T empfohlen.

VG. -wilbo-

Bearbeitet 27. Januar 2020 von wilbo

[Out]

Hallo @wilbo

das habe ich auch schon gelesen, konnte es aber bisher in meinen Tests nicht reproduzieren.

Der Schmelzpunkt von Titan liegt bei irgendwas um 1600°C, Propan/Butan erreicht mit Luft maximal 1900°C, womit das also tatsächlich möglich erscheint. Bei den anderen Kochern geschähe wohl nichts, weil die Füße stärker ausgeführt sind.

Wahrscheinlich ist es daher eine Frage, wie man den Kocher betreibt. Ich könnte mir vorstellen, das das geschieht, wenn man bei Zimmertemperatur das Ventil voll aufreißt, was dann aber ja mit einem effektiven Kochen nichts zu tun hätte. Bei meinem ersten Test hatte ich eine MAPP/ISO-Butan-Mischung, die wiederum wesentlich heißer abbrennt als eine Propan/Butan-Mischung. Geschehen ist den Füßchen nichts.

Den Firemaple habe ich leider nicht, sonst hätte ich ihn gerne getestet.

Ich bin mit dem 25g- Kocher super bedient, habe mittlerweile ca. 2-3Kg gas durch das Teil gehauen, alles ohne Schwierigkeiten, das meiste davon reines Propan.

 

Gruß

 

Out

Bearbeitet 27. Januar 2020 von Out

[wilbo]

vor 15 Stunden schrieb Out:

Wahrscheinlich ist es daher eine Frage, wie man den Kocher betreibt. Ich könnte mir vorstellen, das das geschieht, wenn man bei Zimmertemperatur das Ventil voll aufreißt, ...

Sicher, ich glaube bei BPL haben sie das bei einem Testdurchgang genauso gemacht, um einen maximalen Heizwert zu ermitteln.

OT: Für mich kommt der Kocher aufgrund der ohrenbetäubenden Geräuschentwicklung nicht infrage. Als ich das Teil zum ersten Mal aus der Ferne hörte, dachte ich da wird ein Benzin-Prallblech-Brenner angeworfen. Ich konnte kaum glauben, dass soviel Krach, aus so einem kleinen Ding kommen kann. 

VG. -wilbo-

Bearbeitet 28. Januar 2020 von wilbo

[Out]

@wilbo

Das mit dem maximalen Heizwert ist auch wieder so eine Sache

Da ich heute mein neues Spielzeug bekommen habe (eine vernünftige Waage), wurde auch das gleich getestet:

Zunächst der BSR3000 mit einer Eigenfüllung von 100% Propan, 10min Ventil voll auf:

Start Gewicht 402g

Flammenbild

Kartuschen Temperatur unteres Drittel nach 7min : 10,5°C

Endgewicht 360g

Verbrauch: 42g/10min

Heizwert Propan: 12,9Wh/g

 

Leistungsabgabe Kocher:

42g x 12,9w x 6 = 3250Watt

Gruß 

 

Out 

 

 

 

 

[Out]

Hier jetzt mit Primus Powergas (20% Propan, 80% Isobutan) 

Verbrauch 35g/10min

Heizwert Powergas 12,7wh/g

Heizleistung Kocher:

12,7W x35g x 6 = 2667 Watt

Die leistungsabgabe von 3000W erreicht der Kocher also nur bei voller Kartusche mit 100% Propan, die man so nicht kaufen kann. 

Von daher und geschuldet der Tatsache, daß  kein ULTopf 3000W wirkungsvoll aufnehmen könnte, ist nach m. E. die Wattangabe bei Gaskocher nur dahingehend relevant, als das man weiß, wie weit man das Ventil öffnen kann, was gerade bei Wintertouren eine wichtige Frage ist. 

 

Gruß 

 

Out 

 

Bearbeitet 27. Januar 2020 von Out

[Out]

Gerade den nächsten Test durchgeführt:

Mein Fazit:

Die im amerikanischen Backpackingforum geposteten Bilder mit den verbogenen Füßen sind wahrscheinlich gefälscht ;-).

Mehr dazu später. 

 

Gruß 

 

Out 

 

Hm, meine Frau ist mit meinem Auto los, da ist mein Laptop mit der Software für die Wärmebildkamera drin :-(. Details also erst morgen Abend. 

Bearbeitet 27. Januar 2020 von Out

[Andreas K.]

vor 35 Minuten schrieb Out:

Mein Fazit:

Die im amerikanischen Backpackingforum geposteten Bilder mit den verbogenen Füßen sind wahrscheinlich gefälscht ;-).

Mehr dazu später. 

Oh!!!! Da kann ich was erzählen...  Bei meinem ersten BRS gingen anfänglich die Füßchen recht schwer, so dass ich diese nicht voll entfaltet habe. Habe dann den Brenner getestet mit 500ml Wasser darauf auf voller Leistung. Die Füße standen voll in der Flamme und sind zur Seite weggebogen. Die waren danach auch so weich, dass die überhaupt nicht mehr gehalten haben.

Habe das mit den Füßchen in meinem Kurzreview nebenbei erwähnt:

Zitat

Die Mechanik der drei Klappfüßchen ist etwas eigenwillig. Im losen Zustand wirken die Füßchen sehr wackelig und haben viel Spiel am Gelenk. Legt man sie um, so erreicht man in senkrechter Stellung einen Punkt, an dem die Füßchen klemmen. Man darf sich aber durch den Widerstand nicht beirren lassen und muss ihn überwinden, damit man den Anschlagspunkt erreicht. Wenn man dies beachtet, steht die Tasse ohne Ruckeln auf dem Brenner.

Wie gesagt, war aber selbst Schuld. Habe mir noch einen gekauft und der tut seit über 5 Jahren zuverlässig seinen Dienst.

Bearbeitet 27. Januar 2020 von Andreas K.

[Out]

@Andreas K.

Merkwürdig ist das trotzdem, könntest Du das noch mal als Bild nachstellen, oder hast Du noch Bilder von Deinem verbogenen Kocher?

 

Hier nun aber erst einmal das Ergebnis des Wärmestresstests mit dem BSR3000:

Szenario:

800ml Wasser im Toaks 1100ml Pot.

Kartusche mit 100% Propan, also eben ca. 3250 Watt, auf volle Pulle.

Kochzeit: 3:56min

Wärmebildkamera Testo 882, Bild nach 3min:

Leider habe ich den Hochtemperaturfilter nicht, so das bei ca. 350°C Schluß ist.

In den amerikanischen Foren liest man nun des Öfteren, das nicht die Füße direkt verbogen sind, sondern das das, ich nenn es mal "Füßchenscharnier" nach außen weg biegt. Die Fotos dazu sieht man auf den entsprechenden Seiten.

Dort wird dieses Phänomen mehrfach beschrieben. Als Ursache werden folgende Tatsachen angeführt: Butan/Propan brennt mit ca. 1900°C, der Schmelzpunkt von Titan liegt bei ca. 1600°C. Vorher würde das Material, aufgrund des beigemengten Aluminiums schon vorher weich, was zur Havarie des Scharniers (P) führen würde.

Diese Angaben sind unzutreffend.

Hier zunächst die Wärmeverteilung auf einem Topffuß im Verlauf der Linie "P"

Sehr schön ist zu sehen, das im Bereich des Scharniers Temperaturen von maximal 70-80°C gemessen wurden, da wird kein Metall schon so weich, das es kollabiert. Direkt am Topf ist die Temperatur nicht zu messen da deutlich über 350°C. Interessanterweise liegt die Temperatur direkt am Übergang von der breiten Topfauflage zum Arm hin nur noch bei ca. 335°C,. Ich würde mit einem kollabieren des WErkstoffes ab ca. 600°C rechnen, die hier aber nie erreicht werden, schon garnicht mit einer handelsüblichen Kartusche.

Hier nochmal die Gesamtwärmeverteilung im Bereich der Ellipse "h"

Wie nun bei den Amis die Ärmchen verbogen sind entzieht sich daher meiner Vorstellungskraft.

 

Gruß

 

Out

 

Bearbeitet 27. Januar 2020 von Out