Турклуб «Вестра»

Вчера провел эксперимент по расходу газа горелкой
Горелка KOVEA CAMP-1, газ KOVEA: 70% изо-бутан / 30% пропан.
Кипятил 1л холодной воды. Вода была предварительно охлаждена до +5С.
Получилось, что для закипания 1л необходимо 17,5грамм газа . Время закипания составило 7мин 10сек. Горелка и чайник при кипячении были закрыты ширмой от ветра.

Соответственно, если предположить, что туристу в день необходимо 2,5л воды, то норма расхода газа получается 50грамм на человека в день.

Это хорошо согласуется с практическими данными (сравнивал с расходом газа в нашей четверке по Кавказу).

И на эту цифру - 50г/чел/день - можно смело ориентироваться при расчете газа на поход

Подробнее можно посмотреть http://cy-beer.livejournal.com/33668.html?#cutid1

с увеличением категории увеличивается кол-во готовок, где нужно плавить снег\лёд\фирн. А при таких готовках требуется ровно в 2 раза больше вреиени и газа соответственно. Информация непроверенная, личные наблюдения с той ночёвки на перевале ( )

Кость, при какой температуре воздуха ты это делал?

Условия опыта:
1. Температура воздуха +18С
2. Для того, чтобы имитировать условия похода, вода была предварительно охлаждена до +5С (короче - чайник сутки простоял в холодильнике)
3. Вес газового баллона до начала опыта составил 290,82г
4. Вокруг горелки с чайником была поставлена ширма

Алексей Вадимович (Zed) писал(а):Условия опыта:
1. Температура воздуха +18С

О чем и спич. Дело не плавлении льда, олова и стали, а банально в температуре окружающей среды. Спорю, что если вставать хотя бы в 7, то утренняя готовка будет при температуре окружающего воздуха не выше 10 градусов.

А теплоотражающие ветроизолирующие экраны для чего придумали? ;] С охватывающим горелку и кострюлю экраном получаем весьма ощутимый выигрыш! Но смысл не в этом. Опыт показал, что формула, по которой расчитывался объём газа (50 гр. на чел в день) ,необходимого на группу в поход подтвердился научным методом! :]
Правда, я бы тут сделал оговорку - она верна для резьбовых балонов. На дихлофосники я расчитываю по 60 гр\ч\день ввиду особенностей их поведения...

Что-то вы перезакладываетесь, господа.

Алтай-2005 1 с эл. 2 к.с. 5 человек, кан + чайник, татонковская ветрозащита.
Ковеевский дихлофос. 45 г/чел/день.

Снег понятно не топили, нов чае лишний раз себе не отказывали.

Я обычно исходил из рассчётов 1 баллон 470 на 20-22 человеко-готовки. Получается, что на одного человека на раз уходит 470/20=23.5 гр газа. Учитывая, что готовок чаще всего бывает 2, то в день на человека 47гр.
Во всех случаях, когда топливо рассчитывалось по этой схеме, газа хватала на штатные готовки и на дополнительный чай.

Удельная теплота сгорания газа составляет 42*10^6 Дж/кг и мы сожгли 0,0175 кг газа. Соответственно, количество теплоты, выделившееся при сгорании газа (Qb), составило 735кДж.

42*10^6 x 0,0175 = 735000 Дж

Запомним эту цифру.

Теперь прикинем - какое количество теплоты (Qh) нужно сообщите воде для ее разогрева с 5С до 100С, с учетом того, что вода кипятится в стальном чайнике.

Для расчета нам необходимы следующие данные:
Удельная теплоемкость воды - Cw = 4200Дж/кг/К
Удельная теплоемкость стали Сst = 460Дж/кг/К
Начальная температура системы t0 = 5C
Конечная температура системы равная t1=100C
Масса воды mw = 1кг
Масса чайника mst= 0,38 кг

Для нашего случая Qh считается по формуле:

Qh = (t1 - t0) x (Cst*mst + Cw*mw)

Получаем, что Qh=415,606 кДж

Т.е. оно существенно меньше количества теплоты образовавшегося при сгорании газа.

Зная Qh и Qb можно найти КПД системы горелка+чайник+ветрозащитная шторка:

КПД = Qh/Qb = 56,55%

Т.е. получается, что примерно половина мощности горелки расходуется на обогрев улицы...)

Теперь давайте посмотрим как изменится расход газа, если у нас "топленка", т.е. кипяток получаем из снега.

К исходным данным в этом случае у нас добавляется:
Начальная температура снега ts0 = -10C
Удельная теплоемкость снега Сs = 2100Дж/кг/К
Удельная теплота плавления снега Сsm = 3,3*10^5 Дж/кг (до фига, правда?)
Ну и соответственно температура воды теперь меняется от 0C (t0) до 100С (t1)

Количество теплоты для "топленки" (Qs) рассчитывается по формуле:

Qs = (t1 - t0) x (Cst*mst + Cw*mw) + (Csm + (t0 - ts0)*Cs) x mw

Получается, что кол-во теплоты необходимое для "топленки" составляет 788,580 кДж

Теперь вопрос: а сколько нужно газа, чтобы растопить 1кг снега и получить 1л кипятка?

Его легко можно найти из Qs, предварительно "нормировать" Qs на КПД горелки.

Иными словами необходимо чтобы горелка выдала на гора 1394,605кДж тепла

Отсюда получаем что на разогрев до кипятка 1 кг снега необходимо потратить 33,2 грамма газа. Т.е. на 90% больше чем для воды.

Ну и напоследок маленькая проверка правильности приведенных вычислений.
Как мы помним процес нагрева 1л воды с 5С до 100С занял 7 мин 10 сек (t=430 сек). При этом по данным производителя мощность (P) горелки CAMP-1 составляет 1800Ватт

По формуле Q = P*t получаем, что горелка в процессе работы выделила 774 кДж тепла. Сравниваем с Qb и видим, что расхождение в результатах составляет порядка 5,3%.

Считаю, расчетам можно верить..)))

Выводы:

1. На разогрев воды уходит только 56,55% мощности горелки. Соответственно чем лучше теплоизоляция тем меньше будет расходоваться газа.
2. Если топим снег расход газа увеличивается на 90%.
3. На разогрев до состояния кипятка 1 кг снега уйдет около 33 грамм газа.

Kostik Belov писал(а):норма расхода газа получается 50грамм на человека в день

Artiom Harchikov писал(а):в день на человека 47гр

Сергей Титов писал(а):45 г/чел/день

И о чем спорим? О 5 граммах?
Увеличение мощности горелки горелки приводит к экономии (меньше по времени обогревается окружающая среда). Топление снега приводит к увеличению расхода действительно на 80-100%.

P.S. Гораздо более интересно(и сложнее) посчитать расход бензина (качество, расход на розжиг и т.п.). У нас получилось (ни разу не топили) - приблизительно 85мл.чел в день (3кат. Тянь-Шань, август, обеды были)

lly писал(а):И о чем спорим? О 5 граммах?

Не спорим - обсуждаем расход газа

lly писал(а):Увеличение мощности горелки горелки приводит к экономии (меньше по времени обогревается окружающая среда).

Этого не будет. Увеличение мощности приводит к увеличению расхода газа. А окружающая среда просто интенсивнее начинает отапливаться

Снизить расход газа может только улучшение теплоизоляции горелки вместе с емкостью, где ты воду греешь.

Kostik Belov писал(а):Этого не будет. Увеличение мощности приводит к увеличению расхода газа. А окружающая среда просто интенсивнее начинает отапливаться.

не совсем так, на одной горелке ты в -20 шесть литров воды просто не вскипятишь, т.е. расход газа будет равен бесконечности, а вот на трех одновременно вскипятишь...

Поэтому (и не только), все эксперименты с эталонным литром воды при комнатной температуре, нормальном атмосферном давлении и содержании кислорода, это все конечно хорошо, но ориентироваться, я лично буду, только на данные из походов, с описанием сколько, в чем и в каких условиях готовили.

Kostik Belov писал(а):Этого не будет. Увеличение мощности приводит к увеличению расхода газа. А окружающая среда просто интенсивнее начинает отапливаться

Увеличение расхода в единицу времени! Ты же сам знаешь, что теплопроводность воды и воздуха отличается примерно в 10 раз (на работе нет справочника чтобы уточнить). Так что интенсивнее начнет отапливаться не только среда, но и котелок!

Увы, без некоторого перезаклада на мой взгляд лучше не ходить, так как непредвиденные случаи бывают всегда, а ориентировочную цифру можно получить и дома.

Сергей Дорохов писал(а):

Kostik Belov писал(а):Этого не будет. Увеличение мощности приводит к увеличению расхода газа. А окружающая среда просто интенсивнее начинает отапливаться.

не совсем так, на одной горелке ты в -20 шесть литров воды просто не вскипятишь, т.е. расход газа будет равен бесконечности, а вот на трех одновременно вскипятишь...

Серега, тебе никто не предлагает кипятить цистерну воды на горелке. И шесть литров воды тоже imho в таком случае удобнее две горелки использовать
(btw: ты для скольких человек шесть литров одновременно кипятить собираешься?)

Но скажем до 4-х литров включительно, зависимость расхода газа от объема близка к линейной

Приведенный расчет может считаться корректным для летнего горного похода.

Про зимние походы ничего точно сказать не готов, но думаю расход газа на человека составит там около 90грамм

Серега, зимой есть еще один тонкий момент. Есть подозрение что при минус 20С ты будешь готовить в палатке, где температура выше да еще и в спальнике баллон пообнимать предварительно придется.

Кость я убей бог не понимаю, почему ты не учитываешь температуру окружающей среды в этих рассчетах? Получается, что твой КПД верен только при 18'C за бортом.

А кроме того, Camp-4 в разы лучше, чем Camp-1. Мощнее, легче, меньше аж в два раза, а стоит процентов на 25 всего дороже