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アルコ K2 の燃焼時間

2016 年 1 月 4 日 月曜日

ストーブの火力=出力は 1 時間あたりの発熱量です。燃焼効率を 100% (完全燃焼) とすると,出力は 1 時間にどのぐらいの燃料を燃やせるかで決まります。出力が大きければ (すぐに燃料が燃え尽きてしまい) 燃焼時間は短くなり,出力が小さければ燃焼時間は長くなります。まず,各ストーブの燃料消費速度を実測し,1 時間当たりの燃焼消費量を推定します。これより完全燃焼での 1 時間の発熱量を計算し,出力とします。また,ここでは湯沸かしに必要な時間も計測します。

燃焼試験の条件
室温計クレセル AP-07W
無風 (室内)
鍋 1Primus EtaPower Pot 1.0 L (2012)
鍋底直径 11.5 cm, 高さ 12.8 cm
鍋 2Primus EtaPower Pot 1.2 L (2012)
鍋底直径 14 cm, 高さ 10 cm
水温計ガラス棒状赤色アルコール温度計
水計量器iwaki 耐熱ガラス計量器 200 ml
アルコール
ストーブ
RSR Stove 2nd + 折畳み式ゴトク + 簡易風防
アルコール計量器マルエム 試験管 30 ml
ガスストーブ 1EtaPower MF 3520 (2012)
ガスストーブ 2SOTO ウインドマスター SOD-310B
ガス東邦金属 ゴールド カセットボンベ
(ノルマルブタン 30%,イソブタン 70%)
OD 缶IWATANI IP-110
条件火器・鍋ともに室温で完全に冷却後に着火。
ガスストーブの火力は最大。

アルコールストーブの着火から消化までの燃焼時間

RSR 2nd, アルコ K2 (メタノール 95%,エタノール 5%)

アルコールストーブでのアルコール燃料の消費速度はどのぐらいなのか,また,その時の出力はどのぐらいなのか。まずは,メタノール 95%,エタノール 5% のアルコ K2 での試験です。

アルコール量 10 ml,鍋なし,室温 16.9-18.8℃,水温 9℃
発熱量160.32 kJ (完全燃焼時)
本燃焼開始まで20 秒
最高火力まで45 秒
消火まで3 分 18 秒 (198 秒)
消費速度0.0505 ml/秒
出力810 W, 697 kcal/h (完全燃焼時)
アルコール量 20 ml,鍋なし,室温 16.9-18.8℃,水温 9℃
発熱量320.64 kJ (完全燃焼時)
本燃焼開始まで26 秒
最高火力まで1 分 2 秒 (62 秒)
消火まで6 分 29 秒 (389 秒)
消費速度0.0514 ml/秒
出力824 W, 709 kcal/h (完全燃焼時)
アルコール量 30 ml,鍋なし,室温 16.9-18.8℃,水温 9℃
発熱量480.96 kJ (完全燃焼時)
本燃焼開始まで40 秒
最高火力まで1 分 20 秒 (80 秒)
消火まで9 分 22 秒 (562 秒)
消費速度0.0534 ml/秒
出力856 W, 736 kcal/h (完全燃焼時)
アルコール量 40 ml,鍋なし,室温 16.9-18.8℃,水温 9℃
発熱量641.28 kJ (完全燃焼時)
本燃焼開始まで1 分 20 秒 (80 秒)
最高火力まで1 分 40 秒 (100 秒)
消火まで12 分 32 秒 (752 秒)
消費速度0.0532 ml/秒
出力853 W, 734 kcal/h (完全燃焼時)
アルコール量 50 ml,鍋なし,室温 16.9-18.8℃,水温 9℃
発熱量801.6 kJ (完全燃焼時)
本燃焼開始まで2 分 50 秒 (170 秒)
最高火力まで4 分 30 秒 (270 秒)
消火まで16 分 6 秒 (966 秒)
消費速度0.0518 ml/秒
出力830 W, 714 kcal/h (完全燃焼時)

RSR Stove 2nd では一度にセットする燃料量が多いと本燃焼までの必要時間が長くなっています。気化室が狭くなるせいかあるいは火器の温度が上がりにくくなるせいでしょうか。なお,最高火力かどうかの判断をいい加減に行ったため最高火力までの時間は 30 秒前後の誤差があります。

炎は青色で燃料は完全燃焼しているように思えます。大まかに覚えるならアルコ K2 10 ml あたり約 3 分間燃焼すると覚えれば良いでしょう。30 ml 時の消費速度を使って計算すると 1 時間のアルコ K2 消費量は 192 ml,出力は 16.032 kJ/ml × 192 ml/h = 3,080.9 kJ/h = 856 W = 736 kcal/h。ガスに比べるとかなりの低火力です。こんなにも低いとは驚きです。RSR Stove 2nd のアルコール消費量が今より二割から四割ぐらい多いと嬉しいです。しかし,そうなると燃焼持続時間も短縮してしまうのでバランスが難しいかもしれません。あ,アルコールの種類を変えればいいのか……。


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