Fragen und Antworten zum Dosenkocher

[Saloon12yrd]

Also, um Tilo's Ergebnisse mit seinem Dosenkocher nachvollziehen zu können habe ich gerade meine Versuchsreihe vom Sommer noch einmal wiederholt. Die Bedingungen entsprechen denen vom ultimativen Kochervergleich, also mit Deckel und ohne Windschutz.

Im Sommer hat meine "Blume" 8.5 Minuten gebraucht, bei 26°C Raum- und 24°C Wassertemperatur. Wo die 7 Minuten die "Nicht übertreiben" erwähnt hat herkommen weiß ich gerade nicht, vielleicht ein anderes Modell.

Die Werte von heute:

Raumtemperatur: 18.6°C
Wassertemperatur: 16.0°C
Zeit bis es kocht: 10 Minuten
verbrauchter Spiritus: 22g (2.2g / min)

Insofern bewegt sich Tilo mit 11 Minuten im Toleranzbereich: Andere Wanddicke im Topf, anderer Durchmesser, anderer Topfhalter, unterschiedliche Temperaturen, blah.

Zum Thema, wie man den Kocher noch effizienter machen könnte mal eine Rechnung:

Definitionen:
"1 kcal = 1 kJ * 4,19"
"Eine Kilokalorie ist die Energiemenge, die notwendig ist, um 1 Liter Wasser um 1 Grad zu erwärmen."

Heizwert Spiritus: 23.000.000 Joule / kg
= 23.000 kJ / kg
= 5492 kcal / kg

22g Spiritus haben demnach also einen Heizwert von
5492 / 1000 * 22 = 121 kcal

Im Versuch mußte 1 Liter Wasser (1000g) um 84°C erwärmt werden. Bei 100% Effizienz würden also 84 kcals verbraucht.
Mein Kocher hat wie oben zu sehen 121 kcals verbraucht. Damit hat er eine Effizienz von:

100% / (121kcal / 84°C) = 69.42%

Wie schon mehrfach erwähnt, wir glauben, dass wir uns damit am oberen Ende der Fahnenstange bewegen.

Wen's interessiert, hier die Temperaturkurve (mein Thermo hört bei 80°C auf):

0 Minuten: 16.0°C
1 Minuten: 20.1°C
2 Minuten: 27.2°C
3 Minuten: 35.8°C
4 Minuten: 44.4°C
5 Minuten: 53.5°C
6 Minuten: 61.6°C
7 Minuten: 70.5°C
8 Minuten: 79.0°C
9 Minuten: ?
10 Minuten: kochend


Aus reiner Neugierde habe ich den selben Test mal mit Windschutz und Bodenisolation gemacht:

Raumtemperatur: 18.7°C
Wassertemperatur: 17.0°C (!)
Zeit bis es kocht: 8:30 Minuten
verbrauchter Spiritus: 22g (2.6g / min)

Nach obiger Rechnung hat der Kocher mit Windschutz also eine Effizienz von
100 / (121 / 83) = 68.59%

Oder auf deutsch, die selbe Effizienz wie ohne Windschutz, was mir auch logisch erscheint. Der Dosenkocher brennt nun mal mit und ohne Windschutz gleich stark. Der Windschutz und die Bodenisolation erhöhen lediglich die Effizienz der Wärmeübertragung auf den Topf und damit aufs Wasser.

Zum Vergleich auch hier die Temperaturkurve:

0 Minuten: 17.0°C
1 Minuten: 20.8°C
2 Minuten: 30.3°C
3 Minuten: 39.1°C
4 Minuten: 47.8°C
5 Minuten: 59.0°C
6 Minuten: 68.8°C
7 Minuten: 77.8°C
8 Minuten: ?
8:30: kochend

Falls in den Rechnungen ein Fehler sein sollte: I stand corrected.

Sal-

edit: Die Angabe für den Spiritusverbrauch pro Minute im zweiten Versuch war natürlich nonsense. 2.6g/min statt 2.2g/min. Die Effizienzrechnung ändert sich dadurch aber nicht.

edit2: "Brennwert" in "Heizwert" geändert, ersteres war falsch.

edit3: zwei Einheiten waren falsch. (g statt kcal)

[Nicht übertreiben]

@ Sal: Die 7 Minuten angabe habe ich von hier

Was den Effizienzvergleich angeht: Den kann ich nicht nachvollziehen...

Wenn ich durch Windschutz etc. die Wärmeübertragung auf den Topf erhöhe, dann müßte im(h)o die Effizienz steigen, da mehr Wärmeübertragung -> schnelleres Kochen -> weniger Brennstoffverbrauch...

Mich würde mal interessieren, was für Verbrauchswerte Tilo hat.

Was die Berrechnung der Energie betrifft: Wenn ich mir überlegen, dass der Topf während der ganzen Zeit ja auch Wärme an die Umgebung abgibt (ich bin kein Physiker, weiß also nicht genau wieviel...) dann müßte der von Sal angegebene Verbrauch auf eine Effizienz von fast 100% schließen lassen. Und das ganze noch ohne Windschutz, es wird also noch ein Teil der Hitze seitlich am Topf verbeistömen



Ich lass das jetzt erstmal so im Raum stehen, da ich weder ne Waage noch nen Thermometer habe um eigene Werte zu ermitteln, ich bin aber äußerst skeptisch...

*einsehrungläubiger (zumindest bei diesem Thema)*
Thorben

PS: Ich habe gerade nochmal ein bisschen im Internet gestöbert. Imo hat Spiritus einen Brennwert von 6389 kcal/kg, damit sinkt dann die Effizienz auf jeden Fall schon mal um 10%...
Der von Sal angegebene Wert ist der Heizwert, siehe dazu: klickmich

[tiejer]

nach oben gennanter Messung müßte der Windschutz zu einer Beschleunigung des Brennvorgangs führen.
Jedenfalls wird die selbe Menge Sprt in kürzerer Zeit verbraten.
Wie wärs denn damit:
Vielleicht ergibt sich durch die Hitzereflexion des Windschutzes (Alufolie?) eine höhere Temperatur des Spiritus-> damit einen höheren Dampfdruck des Spiritus-> größere Flamme.

[Christian Wagner]

Bei der Schnelleren Kochzeit mit Windschutz, würde ich eher auf den Kamineffekt tippen, welcher, zumindest bei Windstille, für eine bessere Belüftung des Kochers sorgt. Mehr Sauerstoff--->schnellere Verbrennung---> heissere Flamme ---->kürzere Kochzeit.

Wenn ich durch Windschutz etc. die Wärmeübertragung auf den Topf erhöhe, dann müßte im(h)o die Effizienz steigen, da mehr Wärmeübertragung -> schnelleres Kochen -> weniger Brennstoffverbrauch...

Schon richtig, aber Sals Zahlen zeigen halt eben genau das nicht. Nicht die Effizienz wird gesteigert, sondern einzig und allein die Verbrennung läuft schneller und heisser ab.

Was die Berrechnung der Energie betrifft: Wenn ich mir überlegen, dass der Topf während der ganzen Zeit ja auch Wärme an die Umgebung abgibt (ich bin kein Physiker, weiß also nicht genau wieviel...) dann müßte der von Sal angegebene Verbrauch auf eine Effizienz von fast 100% schließen lassen. Und das ganze noch ohne Windschutz, es wird also noch ein Teil der Hitze seitlich am Topf verbeistömen

Erhitzen von 16 auf 100 ° dauert 10 Minuten. Die Abgabe lässt sich abschätzen wenn man einen Topf kochendes Wasser hinstellt, und abkühlen lässt. Nach 10 Minuten dürfte das Wasser sicherlich keine 16, eher um die 90 ° haben. Auch muss man bedenken das während des Kochens der Topfboden und die Seitenwände von heisser Luft umströmt werden. Eine Wärmeabgabe über Konvektion ist an diesen Stellen also nicht möglich. Die Wärmeabgabe ist sicherlich nicht annähernd so hoch wie die Aufnahme.


Nochmal zum Windschutz:
Zwischen der Küche und der freien Natur besteht ein gewaltiger Unterschied. In der Natur hat man fast immer bewegte Luft- Wind. In der Küche mag der Kocher für bessere Belüftung sorgen. Bei Wind macht er das Gegenteil. Er reduziert die Belüftung des Kochers auf ein erträgliches Maß, sodass die heisse Luft nicht vom Topf weggeblasen wird, sondern Ihn möglichst gut umströmt (LOL- gemeinhin nennt man den Windschutz deshalb auch Windschutz).

[Traeuma]

soo... hab nochmal ein wenig die Zinnen rumgebogen und ein wenig neu ausgerichtet, so dass an allen Seiten gleichmäßig vergast und verbrannt wird. 0,5l 16° kaltes Wasser werden jetzt in ca. 7 Minuten zum Kochen gebracht.
Damit hat sich der Dosenkocher rehabilitiert
Ich brauch auf Tour eh meist nur nen halben Lieter und unter Zeitdruck koche ich so gut wie nie. Der Trangia (das Brennerteil) ist zwar immernoch schneller, stabiler, besser.... aber der selbstgebaute Dosenkocher ist einfach kultiger und ein klein wenig Stolz bin ich ja auch, mal nen Ausrüstungsgegenstand zu haben, der fast nichts gekostet hat und selbt gemacht wurde... so... jetzt mach ich mich mal an den Windschutz... ganz schön kniffelig, um die Jahreszeit ne Grillfolie zu bekommen. Im Bauhaus ham sie mich ganz komisch angeschaut

[Saloon12yrd]

@ Sal: Die 7 Minuten angabe habe ich von hier

Urgs, das ist peinlich. Ich werd die Angabe auf der Webseite korrigieren. Mea Culpa. Keine Ahnung wo der Wert herkam.

PS: Ich habe gerade nochmal ein bisschen im Internet gestöbert. Imo hat Spiritus einen Brennwert von 6389 kcal/kg, damit sinkt dann die Effizienz auf jeden Fall schon mal um 10%...
Der von Sal angegebene Wert ist der Heizwert, siehe dazu: klickmich

Auch richtig, der Brennwert von Spiritus liegt wirklich bei den von Dir angegebenen ~6400kcal/kg. Was ich aber tatsächlich meine ist der Heizwert, insofern stimmt meine Rechnung (IMO).

Grund:

Der Brennwert gibt die gesamte Wärmemenge an, die bei der Verbrennung frei wird, also auch die Wärme, die im Wasserdampf der Abgase gebunden ist. Der Heizwert dagen berücksichtigt nur die Wärme, die ohne Abgaskondensation nutzbar ist.

Da ich die Energie im Wasserdampf (etc.) nicht nutzen kann, kann ich sie auch nicht in die Effizienzrechnung einbeziehen.

Wie gesagt, alles IMO und AFAIK. Ich bin kein Physiker, ein solcher möge mich korrigieren .

Sal-

[Nicht übertreiben]

Kommt drauf an was für einen Spiritus Du verwendest:

Spiritus 95 % 6740 6040
Spiritus 90 % 6390 5700
Spiritus 85 % 6030 5340
(jeweils oberer/unterer Heizwert in kcal)

[Steffen Schwientek]

Re: Fragen und Antworten zum Dosenkocher

Definitionen:
"1 kcal = 1 kJ * 0,2388"

Falsch 1 kcal=4,19J Du hast anscheinend den Kehrwert eingesetzt.

Ich habe in DRO den Wirkungsgrad meines Spirituskochers gemessen. Erstmal hier die Rechnung:

Zunächst mal Ausrechnen, wieviel Energie nötig ist, um das Wasser zu
erwärmen:

Q=m*deltaT*w_Wasser ,wobei w_Wasser die Wärmekapazität des Wassers ist
(4.19J/gK)

Ich habe 500g Wasser von 12°C (Temperatur des Leitungswasser aus der Leitung gezapt) zum Sieden gebracht. Dazu benötige man 184kJ.

1g reines Ethanol hat einen Brennwert von 27kJ/g. Man benötigt also
mindestens 6,8g (8.6ml) Ethanol,  um 500g Wasser zum sieden zu bringen.
Aufgefüllt mit 12ml kriege ich das Wasser zum Kochen.


Sals hat 1000g Wasser um 84°K erhitzt. Dazu benötigt man
Q=1000g*84K*4,19J/g=351960J

Dazu benötigt man 351960J/(27000J/g)=13g reines Ethanol.

Der Brenner braucht jedoch 22g Spiritus. Das entspricht dann einen Wirkungsgrad von 13/22=0,59. Der Wirkungsgrad beträgt also knapp 60%.

MfG Steffen

[Saloon12yrd]

@Steffen: Ich werd mir Deine Rechnung heute abend (wenn ich wach wirklich bin) mal angucken. Thx für die Mühe.

Sal-

[Saloon12yrd]

Hi Steffen,

ähem... die Umrechnung ist in der Tat nonsense... aua. Seltsamerweise habe ich in der Rechnung die richtige Umrechnung benutzt. Sei's drum, sie ist korrigiert.

Irre ich mich oder ist das im Endeffekt die Rechnung, die ich auch benutze?

Ciao und danke für die Mühe,
Sal-

[Corton]

[Korinthenkackermodus ]

Sei's drum, sie ist korrigiert.

Definitionen: "1 kcal = 1 kJ * 4,19J"

1kcal = 4,19kJ²? 1 Kilokalorie = 4,19 Quadratkilojoule? Wo wir schon bei den Definitionen sind:

"Eine Kilokalorie ist die Energiemenge, die notwendig ist, um 1 Liter Wasser um 1 Grad zu erwärmen."

Ganz korrekt wäre: Um ein Grad Wasser von 14,5°C auf 15,5°C zu erwärmen.

1 kcal=4,19J

Ist ebenfalls falsch - rechts fehlt ein K...

[/Korinthenkackermodus]

[david0815]

Jiiiipppppppppiiiiiiiiiiieeeeeeeeeeeeehhhhhhhhhhhhhh,

lauter Thermodynamiker hier hoh:

[Steffen Schwientek]

Hi Steffen,

ähem... die Umrechnung ist in der Tat nonsense... aua. Seltsamerweise Irre ich mich oder ist das im Endeffekt die Rechnung, die ich auch benutze?

Ja. Ich habe deine Rechnung noch mal nachgerechnet, wen ich einen Brennwert von 23kJ für das g Spiritus in meine Rechnung einsetze, komme ich auch auf deine 69% Wirkungsgrad.

Woher hast du denn den Brennwert für Spiritus her? Alkohol zieht Wasser, 100%reines Ethanol kriegt man nur im Moment der Destillation. Daher kann dein Brennwert schon der korrektere sein

( Wir reden wie die Heizungbauer doch eher vom unteren Brennwert? )

Ciao und danke für die Mühe,
Sal-

Ich wollte den Wirkungsgrad zwischen den einzelnen Dosenkochern vergleichen. Die AMerikaner (Sgt Rock) verbrennt übrigens eher Methanol als Ethanol (muß man Beim Vergleich mit berücksichtigen)

Steffen

[Saloon12yrd]

[Korinthenkackermodus ]

Sei's drum, sie ist korrigiert.

Definitionen: "1 kcal = 1 kJ * 4,19J"

1kcal = 4,19kJ²? 1 Kilokalorie = 4,19 Quadratkilojoule? Wo wir schon bei den Definitionen sind:

Nö da war nur ein J zu viel. " ist vom Zitat der Def.

"Eine Kilokalorie ist die Energiemenge, die notwendig ist, um 1 Liter Wasser um 1 Grad zu erwärmen."

Ganz korrekt wäre: Um ein Grad Wasser von 14,5°C auf 15,5°C zu erwärmen.

Stimmt schon. Wenn Du mir ne Funktion bastelst, die mir für jedes zu überbrückende Grad den exakten Energieverbrauch gibt, werde ich sie gerne berücksichtigen.

Sal-

[Shirkan]

mal ne andere Frage:

wie gefährlich ist es eigentlich, dass solch ein Dosenkocher mal bei der Anwendung hochgeht

kann bei der Nutzung des Dosenkochers irgendwas gefährliches passieren??

Eigentlich läuft das ganze doch nur so ab, dass man Spiritus in dieses eine Teil füllt, die "Blume" drüber tut und dann den Spiritus anzündet.
Brennt da dann eigentlich der Spiritus selbst oder nur der vergasende Teil des Spiritus?

mfg
Sebastian

[Fledi]

Kann bei der Nutzung des Dosenkochers irgendwas gefährliches passieren??

Naja, Du kannst den Kocher umkippen und möglicherweise gibt es bei einer gewissen Luft-Spiritus Konzentration auch ein explosives Gemisch (bin aber nicht sicher und zu faul nachzugucken ), aber das wirst Du draussen nie erreichen.

Eigentlich läuft das ganze doch nur so ab, dass man Spiritus in dieses eine Teil füllt, die "Blume" drüber tut und dann den Spiritus anzündet.
Brennt da dann eigentlich der Spiritus selbst oder nur der vergasende Teil des Spiritus?

Jup, genauso wie du es beschreibst, funktioniert das. Noch besser gehts, wenn man die "Blume" eintaucht und anzündet und reinstellt.
Ob der Spiritus selbst oder der vergasende Teil brennt, ist müßig, ist ja beides Spiritus, ein Teil geht halt in die Gasphase über. Aus ist der Brenner jedenfalls, wenn der Spiritus aufgebrannt ist. Vorher ausmachen ist etwas tricky.

Gruß,
Britta

[Steffen Schwientek]

mal ne andere Frage:

wie gefährlich ist es eigentlich, dass solch ein Dosenkocher mal bei der Anwendung hochgeht

kann bei der Nutzung des Dosenkochers irgendwas gefährliches passieren??

Er kann umkippen und auslaufen. Kannst du aber mit dem Kochwasser gleich wieder löschen.

Eigentlich läuft das ganze doch nur so ab, dass man Spiritus in dieses eine Teil füllt, die "Blume" drüber tut und dann den Spiritus anzündet.

Also ich füll den Spiritus eigentlich nur ein und zünde an... habe aber auch einen anderen Dosenkocher.

Brennt da dann eigentlich der Spiritus selbst oder nur der vergasende Teil des Spiritus?

Nur die Gasphase brennt.

Steffen

[tereglu]

Hallo allerseits,

ist zwar schon 100mal gesagt worden, aber trotzdem nochmal, insbesondere an Sal :
Das Dosenkocherchen ist echt simpel und gut !

Ich hab' mir mal einige von den Modellen aus der "Thruhiker-Szene" nachgbaut (u.a. pesi-can-stove, thuna-can-stove, cat-stove) - Erkenntnis nach einigen zerschnipselten Dosen:

Der Dosenkocher ist am einfachsten und schnellsten (und mit geringstem Blutverlust) zu basteln, bei erstaunlicher Leistungsstärke !

Hier noch einen Vorschlag für die Leute, die erst bei Tourbeginn vor dem Supermarkt ihren Kocher bauen wollen und keinen Baumarkt für Messingrohre in der Nähe haben: Einfach aus Stahldraht z.B. von einem Kleiderbügel ein Gestell biegen.
Grüße,
tereglu

[Saloon12yrd]

Danke für die Blumen (pun intended)

Sal-