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Recensione Sistema di cottura modulare ad alcool efficiente e leggero open flame e donut

resto col dubbio che il calo di rendimento sia dato dalla riduzione della circonferenza di scambio con l'ossigeno, e che con un assetto "a ciambella" che possa tirare aria anche al centro le cose migliorino
Non sono sicuro di aver capito, potresti spiegarti meglio?
Una cosa che funziona è disporre la spugnetta appunto a "ciambella", con una parte vuota al centro, se è quello che intendi. Ma in pratica non cambia + di tanto.

Di una cosa sono 100% sicuro, cioè quando l'intero sistema è "in temperatura", funziona tutto bene, che si tratti di open flame o pressurized. Questo spiega come mai il rendimento migliora con l'aumentare del tempo, perchè ogni elemento, quindi fornello, pot stand, pentolino, raggiungono un equilibrio termico ottimale (e il paravento come ho detto è cruciale per creare e mantenere questo equilibrio); e questo penso sia il fattore #1 per il rendimento.
 
Non sono sicuro di aver capito, potresti spiegarti meglio?
Una cosa che funziona è disporre la spugnetta appunto a "ciambella", con una parte vuota al centro, se è quello che intendi. Ma in pratica non cambia + di tanto.
Vi sono dei fornelli che hanno una vera e propria presa d'aria centrale:

200877


Questo permette di ossigenare anche la parte interna della fiamma e quindi di ottenere una fiamma più concentrata, è una soluzione potenzialmente interessante se si usa un fornello "aperto" con una pentola abbastanza stretta (a discapito della semplicità costruttiva che è uno dei principali vantaggi degli open-flame)
Ancora meglio :) :
  • Il rendimento è inversamente proporzionale alla potenza del fornello
Mi sa che è meglio lasciare il "diminuisce" al posto dell' "inversamente proporzionale": se metto un fornello di potenza doppia il rendimento non si dimezza (altrimenti il tempo di bollitura rimarrebbe invariato!) semplicemente diminuisce un po' (non impiega la metà del tempo ma un po' di più)

resto col dubbio che il calo di rendimento sia dato dalla riduzione della circonferenza di scambio con l'ossigeno
Provo a dare una spiegazione semplice semplice: fornello grande o piccolo la temperatura della fiamma dell'alcool nei fornellini aperti è abbastanza costante (attorno ai 600° C se ricordo giusto), se raddoppio la quantità di fiamma che lambisce la gavetta per mantenere la stessa efficienza avrei bisogno di raddoppiare anche la superficie di scambio di calore... (cioè le dimensioni del fondo della gavetta)
Se invece raddoppio il fornello senza aumentare le dimensioni della gavetta avrò quindi una efficienza inferiore.
 
Ultima modifica:
Non sono sicuro di aver capito, potresti spiegarti meglio?
Una cosa che funziona è disporre la spugnetta appunto a "ciambella", con una parte vuota al centro, se è quello che intendi. Ma in pratica non cambia + di tanto.

Di una cosa sono 100% sicuro, cioè quando l'intero sistema è "in temperatura", funziona tutto bene, che si tratti di open flame o pressurized. Questo spiega come mai il rendimento migliora con l'aumentare del tempo, perchè ogni elemento, quindi fornello, pot stand, pentolino, raggiungono un equilibrio termico ottimale (e il paravento come ho detto è cruciale per creare e mantenere questo equilibrio); e questo penso sia il fattore #1 per il rendimento.
vedasi post di paiolo (che ringrazio) :)

il grosso scambio di ossigeno avviene sul perimetro, al centro del fornello gira meno aria. quindi piu' grande e' il fornello, maggiore e' la distanza tra centro e bordi, meno aria arriva al centro.

IMHO, con una cosa "a ciambella" arriverebbe aria anche al centro, con una combustione piu' regolare.

Vi sono dei fornelli che hanno una vera e propria presa d'aria centrale:

Vedi l'allegato 200877

Questo permette di ossigenare anche la parte interna della fiamma e quindi di ottenere una fiamma più concentrata, è una soluzione potenzialmente interessante se si usa un fornello "aperto" con una pentola abbastanza stretta (a discapito della semplicità costruttiva che è uno dei principali vantaggi degli open-flame)
ecco :)
 
Complimenti per il progetto e per come e' stato sviluppato

io sono fissato (anche):) sui fornellini, e ho ottima manualita' e ne ho costruiti molti con alterni risultati... ma qui siamo al TOP
Bravissimo!
 
Ieri e oggi sono stato costretto a casa, così mi sono cimentato nella costruzione e prova del fornello a ciambella. Trovate il primo messaggio aggiornato con foto, specifiche, dettagli e considerazioni finali di questo nuovo fornello a ciambella. Diciamo che le prove hanno confermato la bontà e i timori che avevo a riguardo. Buona (ulteriore) lettura.
 
grazie per la ciambella :)

in breve il vantaggio c'e', ma aumenta la complessita' (necessita' di rialzo) e la variazione nel rendimento non e' molta.

forse 5 mm sono ancora pochi per il flusso. sarei curioso di vedere come varia il rendimento con varie altezze tipo 0, 5, 10, 15 e 20 mm, ma direi che adesso chiedo troppo :D
--- Aggiornamento ---

edit: mi sa che forse qualcosa cambia, ma non tantissimo. premessa: sono un caprone semianalfabeta, quindi la matematica non la capisco.

l'etanolo ha gia' un ossigeno, il suo rapporto stechiometrico e' 8.5:1

https://www.innovhub-ssi.it//c/document_library/get_file?uuid=97ab49e9-99b0-44e1-9957-6ef64167ec2b&groupId=11648

quindi, gli 87 gr di aria richiedono 740 gr di ossigeno. questi, a spanne, sono contenuti in 3.5 kg di aria. in condizioni standard, si parla di 2.7 e rotti m^3

l'aria, pero', bruciando in quel modo, dovrebbe arrivare all'anello interno passando dalla circonferenza esterna. il rapporto tra i diametri influisce sulle aree, quindi ipotizzo che (2/3)^2 dell'aria resti fuori, e che (1/3)^2 dell'aria passi sotto e giri all'interno. si parla di 300 l di aria.

questi litri passano sotto da un diametro di circa 300 mm, con un'altezza di 5 mm si parla di un'area di raccolta di 1500 mm^2, oppure per semplificare i conti 15 cm^2.

300 l sono 300 dm^3, oppure 300000 cm ^3. su quella superficie, sono 20000 cm^3 che deve entrare per ogni cm di superficie. arrotondo il tempo di cottura a 1000 secondi, devono passare 20 cm^3 di aria al secondo per ogni cm di superficie.

non e' tanto, ma non so se i 5 mm bastino. probabilmente posizionandolo da qualche parte che permetta un maggiore afflusso di aria il rendimento dovrebbe aumentare, anche se non di molto.

ok, chiedo aiuto agli ingegneri del forum!!! non ne sto piu' capendo nulla.
 
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in breve il vantaggio c'e', ma aumenta la complessita' (necessita' di rialzo) e la variazione nel rendimento non e' molta.
Il vantaggio principale, se paragonato all'analogo fornello non aperto da 250 ml nominali, è il più che raddoppio della potenza con la conseguenza che lo stesso quantitativo di acqua nelle stesse condizioni arriva ad ebollizione in meno della metà del tempo, che non è male. Il rendimento è paragonabile. Mentre il principale svantaggio è la durata della fiamma con una carica che viene più che dimezzata, oltre alla maggiore difficoltà costruttiva e di gestione.

Quindi in certe condizioni il confronto regge eccome rispetto allo stesso fornello non aperto al centro. Diverso è il confronto con i tre fornelli da 80 ml che rimangono a mio avviso la soluzione ottimale se si ha bisogno di alte potenze e di una facilità di gestione e modulabilità che consente di abbassare facilmente la potenza escludendo uno o più fornelli.

forse 5 mm sono ancora pochi per il flusso. sarei curioso di vedere come varia il rendimento con varie altezze tipo 0, 5, 10, 15 e 20 mm, ma direi che adesso chiedo troppo :D
In realtà prima di scegliere lo spessore di 5 mm ho fatto alcune prove vedendo che meno di quella misura la fiamma andava verso la sofferenza di ossigeno stringendosi verso il centro e di più la fiamma non aveva variazioni significative. Ovviamente questa distanza dipende da come è fatto il fornello e da cosa c'è sotto. Ad esempio nel mio caso ho utilizzato un sottopentola di acciaio bombato e forato che consente sicuramente uno scambio maggiore di ossigeno rispetto a un piano liscio.

Non ho fatto confronti di rendimento tra diverse altezze della presa d'aria inferiore ma "a naso" direi che un buon rendimento si ottiene quando passa aria sufficiente a mantenere cilindrica la fiamma centrale, di meno va in sofferenza la fiamma, di più è inutile.

In merito ala distanza tra fornello e pentola nella prima prova del fornello a ciambella (prova 4) ho dovuto diminuirla a 20 mm, ma ne ho fatta un'altra che aggiungo al primo post (la prova 5): a parità di presa d'aria inferiore porto la distanza tra fornello e pentola a 25 mm e la potenza erogata aumenta ancora eguagliando quella dei 3 fornelli da 80 ml.
 
Interessantissimo test, quello del fornello a ciambella!
Mi aspettavo un aumento notevole della potenza ma non un raddoppio.
E stavo proprio per cheiderti di ripetere la prova con 25mm di distanza ma vedo che mi hai preceduto! ;)

Quindi: esperimento riuscito...ma la complessità costruttiva non ne giustifica cmq la costruzione, dato che uno dei vantaggi principali dei fornelli open-flame è proprio l'intrinseca semplicità.

Ti do qualche spunto per le prossime giornate da passare a casa:
  • per aumentare la superficie di contatto fiamma-aria senza complessi fori centrali si potrebbe tentare di aumentare il perimetro (bordo frastagliato invece che rotondo? Ad esempio a stella ...ma poi vallo a chiudere! )

  • Oppure prova a trasformare un fornellino aperto in un fornello "stile fonduta" (aumentandone di un bel po', a parità di diametro, la potenza di fuoco) semplicemente appoggiandoci sopra un qualunque altro contenitore capovolto appena più largo, con un bel foro centrale e un piccolo distanziatore fra i due per creare una presa d'aria...l'idea è quella della "super-simple cat stove" di un decennio fa
La distanza fra i due contenitori cambia radicalmente la potenza del fornello, passare da 1 mm a 3 mm può dimezzare i tempi di ebollizione, togliendo i distanziatori e chiudendo quindi la presa d'aria può ridurre la fiammella al minimo, giusto per lasciar sobbollire l'acqua.
 
Mi aspettavo un aumento notevole della potenza ma non un raddoppio.
E' più che un raddoppio: 2,4 volte di più.
Tuttavia la potenza del fornello, dopo l'aumento iniziale dovuto al riscaldamento dell'alcool, cala al consumarsi dell'alcool (sarebbe interessante fare una prova di potenza istantanea con il fornello acceso sopra una bilancia) e considerando che la prova di riferimento (prova 10) è durata ben 32 minuti penso che la bassa potenza risultante sia dovuta anche alla lunga durata della prova.

Tra l'altro la potenza del fornello a ciambella è praticamente uguale a quella di 3 fornelli accoppiati da 80 ml la cui somma delle circonferenze (da cui scaturisce la fiamma) è di 585 mm, mentre per il fornello a ciambella la somma delle due circonferenze (da cui scaturisce la fiamma) è di 493 mm: del 15 % inferiore.
Tuttavia riguardando le foto dei tre fornelli vedo che i punti di contatto tra i tre fornelli limitano lo sviluppo della fiamma e sicuramente la parte centrale tra i tre fornelli è meno ossigenata. Sono sicuro che facendo una prova con i tre fornelli leggermente staccati tra loro la potenza erogata sarebbe maggiore, di contro la fiamma sarebbe più larga con conseguente necessità di avere una pentola più grande per sfruttarla al massimo.
Questo per dire che la regola che scrivevo sopra circa la proporzionalità tra la potenza del fornello e la lunghezza della sua circonferenza sembra valere anche per il fornello a ciambella e si potrebbe generalizzare così: la potenza del fornello open flame è proporzionale alla lunghezza da cui scaturisce la fiamma.

Quindi: esperimento riuscito...ma la complessità costruttiva non ne giustifica cmq la costruzione, dato che uno dei vantaggi principali dei fornelli open-flame è proprio l'intrinseca semplicità.
Sono d'accordo e non solo la costruzione è più complessa nei fornelli a ciambella ma anche
  • l'accensione: avendo una fessura a ciambella (anche piuttosto stretta la mia per massimizzare la potenza della fiamma interna) è più lento e complicato riempirla di alcool e nelle mie prove ne ho sempre sprecato qualche grammo, cosa che non mi è mai accaduta con un semplice open flame.
  • la gestione: il fornello ha, in relazione alla sua alta potenza, una capacità minima, per cui per lunghe cotture, anche una semplice pasta, potrebbe essere necessario spegnerlo, caricarlo e riaccenderlo. Inoltre il fornello va tenuto necessariamente sollevato da terra.
  • lo spegnimento: per spegnere questo fornello non basta soffocare la parte superiore ma va soffocata anche la parte inferiore. I tentativi di spegnerlo con un soffio breve e potente, che riesce benissimo e senza danni con i semplici open flame, sono falliti forse a causa della dimensione generosa del fornello e della doppia presa d'aria, superiore e inferiore.
Ti do qualche spunto per le prossime giornate da passare a casa:
Grazie degli interessanti spunti ma di più super-simple degli open flame non credo che esista nient'altro :biggrin:
Battuta a parte penso che gli open flame siano il modo più semplice, controllabile, modulabile di bruciare l'alcool, ovvero semplicemente... dandogli fuoco!
In fondo di un fornello ad alcool:
  • la potenza dipende sempre e comunque da quanto alcool viene bruciato in un certo tempo, quindi per aumentarla basta far in modo di bruciarne di più a parità di tempo e per far questo ci sono vari modi di cui secondo me il migliore, dove applicabile, è aumentare il numero di bruciatori open flame
  • il rendimento può aumentare di qualche punto percentuale tra gli open flame e i pressurizzati, ciambella, donut, fonduta, ecc. ma difficilmente la differenza sarà così elevata da rendere più efficiente l'intero sistema: i fornelli non open flame, pur avendo un rendimento leggermente maggiore degli open flame, hanno tutti una qualche complessità che produce uno spreco da qualche parte (in potenza, in carburante, in tempo, ecc) che genera un calo del rendimento dell'intero sistema.
 
e niente, adesso sarai schiavizzato e dovrai fare altre 847 prove, incluso con i 3*80 alzati, con il ciambella piu' alto, con un fornellino fatto con i tappi delle birre e pure con il lanciafiamme di elon musk :D
 
Complimenti a te ed a tutti quelli che riescono ad apprezzare la gioia dell'autocostruzione, anche in quei casi dove la spesa in termini di tempo e di risorse supera quella di prodotti commerciali.Grandissimo!!!
 

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