Gorąca woda na obozie myśliwskim lub lodowym: odpowiedź 10 kW na zimno

Seria Zastosowania i Życie Poza Siecią | SEFFY Mobile Water Systems

Październik to czas otwarcia obozów myśliwskich w północnych stanach i Kanadzie, a także pojawienia się pierwszych budek do wędkowania na lodzie na zamarzających jeziorach. Temperatura o świcie jest już poniżej zera, a do połowy poranka myśliwy lub wędkarz ma zakrwawione ręce, ubłocone buty i stos sprzętu, który trzeba opłukać, zanim trafi z powrotem do samochodu.

W takich warunkach gorąca woda nie jest luksusem. To ona pozwala na używanie rąk, utrzymanie czystości zwierzyny i higieny obozowej. Jednak na obozie bazowym rzadko jest prąd, prawie nigdy nie ma instalacji wodociągowej pod ciśnieniem, a najbliższy kran z ciepłą wodą może być oddalony o godzinę drogi. Pytanie brzmi, jak uzyskać gorącą wodę na miejscu, nie polegając na generatorze ani na topieniu śniegu nad ogniem.

Dlaczego zimna pogoda sprawia, że jest to problem z zasilaniem

Podgrzewanie wody jest proste latem. Późną jesienią lub zimą woda dopływowa jest znacznie zimniejsza, więc wymagany wzrost temperatury jest znacznie większy.

Użyj tego samego równania:

P = ṁ * c * ΔT

Praktyczne mycie na obozie — powiedzmy3 L/min — z wodą pobraną z jeziora lub strumienia o temperaturze2°C i dostarczaną o temperaturze42°C wymaga wzrostu o40 K.

P = (3 ÷ 60) * 4,186 * 40 ≈ 8,370 W

To jest8.4 kWciągłej mocy grzewczej. Akumulator 12V, panel słoneczny lub mały falownik nie są w stanie tego osiągnąć. Topienie śniegu nad piecem wymaga paliwa i cierpliwości. A przewożenie zbiornika z gorącą wodą z miasta powoduje utratę ciepła i zwiększa wagę.

Jedynym praktycznym sposobem na osiągnięcie tej wartości w terenie jest spalanie paliwa, które samo w sobie niesie energię.

Co zazwyczaj próbują najpierw na obozach

Garnek na kuchence kempingowej. Działa do pojedynczej porcji wody, ale nie jest to kran. Płukanie rąk, czyszczenie noża lub mycie kubka po kawie oznacza wielokrotne gotowanie wody, noszenie garnków i czekanie. To jest rozwiązanie awaryjne, a nie system.

Prysznic kempingowy na propan. Są popularne i lekkie, ale większość z nich to urządzenia o niskiej mocy. Gdy woda dopływowa jest bliska zamarznięcia, woda wypływająca jest co najwyżej letnia, a przepływ jest ledwo wystarczający do spłukania mydła.

Generator plus grzałka elektryczna. Generator może zasilać mały elektryczny podgrzewacz, ale jest ciężki, głośny, zużywa paliwo i emituje spaliny w miejscu, gdzie obóz stara się zachować ciszę. Wprowadza również drugi silnik do konserwacji.

Przewożenie wody. Niektórzy myśliwi przywożą izolowane pojemniki z gorącą wodą. Woda stygnie, kończy się, a waga rośnie podczas kilkudniowej wyprawy.

Rozwiązanie inżynieryjne: Spalanie propanu, pompowanie z jeziora

Rysunek 1. Woda dopływowa na obozie zimowym często pochodzi prosto z jeziora lub strumienia; pompa samozasysająca podnosi ją bez dopływu pod ciśnieniem.

Przenośny podgrzewacz wody gazowej o mocy 10 kW całkowicie odciąża system elektryczny od obciążenia grzewczego. Spala propan lub butan do ogrzewania, a swój własny akumulator litowy wykorzystuje tylko do zapłonu, sterowania i pompy samozasysającej o mocy 25 W.

Dla obozów zimowych liczą się liczby:

• Moc grzewcza znamionowa 10kW, zpojemnością gorącej wody 6 L/min przy Δt=25K. Przy niższych przepływach typowych dla mycia na obozie, urządzenie ma zapas mocy do podniesienia wody bliskiej zamarznięcia do komfortowej temperatury.
• Maksymalny wzrost temperatury o 55 K. Woda o temperaturze 2°C może wypływać z wylotu o temperaturze 57°C, znacznie powyżej progu ciepłego mycia.
• Temperatura wylotowa regulowana w zakresie 35–55°C, dzięki czemu to samo urządzenie można ustawić do mycia rąk, płukania sprzętu lub mycia lodówki.
• Pompa samozasysająca DC o mocy 25W na ciśnieniu 0.025–0.4 MPa. Pobiera wodę bezpośrednio z jeziora, strumienia lub pojemnika na wodę. Bez linii ciśnieniowej, bez hydrauliki.
• Akumulator litowy 5200mAh (około 3,5 godziny do pełnego naładowania, do około 150 minut pracy na jednym ładowaniu) zasilający system 12V, dzięki czemu urządzenie nie potrzebuje generatora podczas pracy.
• System zapobiegający zamarzaniu kanistra. Urządzenie wykorzystuje ciepło odpadowe ze spalania, aby zapobiec zamarzaniu kanistra z gazem w zimnym powietrzu, co pomaga utrzymać moc 10 kW, gdy temperatura otoczenia spada.
• Waga netto 8,5 kg. Jedna osoba go przenosi; konfiguracja polega na ustawieniu urządzenia, zanurzeniu węża wlotowego w wodzie i podłączeniu gazu.

Trzy zasady użytkowania w zimnych warunkach

Naładuj akumulator i napełnij kanister z gazem przed wyjazdem. Urządzenie uruchamia się tylko wtedy, gdy oba są gotowe. Naładowany akumulator i pełny kanister są tak samo niezbędne jak świder czy latarka czołowa.

Używaj go na zewnątrz, nigdy w namiocie lub budce lodowej. Spalanie wytwarza tlenek węgla — bezbarwny, bezwonny i toksyczny. Grzałka musi być umieszczona na otwartym powietrzu, a wąż wylotowy poprowadzony do miski lub wiadra wewnątrz osłoniętego obszaru, jeśli jest to potrzebne.

Nie używaj go jako urządzenia do wody pitnej. Gorąca woda, którą produkuje, służy do mycia rąk, czyszczenia sprzętu i higieny obozowej, a nie do spożycia.

Porównanie terenowe

Tabela 1. Cztery sposoby na uzyskanie gorącej wody na obozie zimowym

Przeczytaj wiersz "Moc grzewcza". Urządzenie o mocy 10 kW jest jedyną opcją w tabeli, która jest wystarczająco lekka, aby zabrać ją na odległy obóz i wystarczająco mocna, aby podgrzać zamarzającą wodę do użytecznej temperatury.

Wnioski dla myśliwych, wędkarzy i organizatorów wypraw

Dla myśliwych i wędkarzy lodowych:

• Zaplanuj gorącą wodę jako część wyposażenia obozowego, a nie jako dodatek. Czyszczenie zwierzyny, mycie rąk i płukanie sprzętu przebiega szybciej z kranem dostarczającym ciepłą wodę.
• Nie polegaj na systemie 12V w samochodzie. Fizyka powyżej pokazuje, że nawet skromne mycie 3 L/min przy wzroście o 40 K wymaga ponad 8 kW.
• Naładuj urządzenie i zabierz wystarczającą ilość gazu. Przy maksymalnym zużyciu 600 g/h, kilka godzin mycia dziennie mieści się w standardowym cylindrze propanu.
• Trzymaj urządzenie na zewnątrz i poprowadź wąż wylotowy tam, gdzie jest potrzebny. Schronienie jest dla ludzi, nie dla spalania.

Dla organizatorów wypraw, zarządców domków i dystrybutorów:

• Przenośny podgrzewacz gazowy zamienia suchy obóz w obóz nadający się do użytku bez instalowania hydrauliki ani okablowania. Ma to znaczenie dla odległych dzierżaw i tymczasowych konfiguracji.
• Usuwa obciążenie podgrzewania wody z budżetu generatora lub energii słonecznej, co upraszcza planowanie paliwa.
• Bądź jasny co do działania tylko na zewnątrz, dwóch warunków wstępnych (naładowany akumulator i gaz) oraz pozycji nieprzeznaczonej do picia. To są punkty, które zapewniają bezpieczeństwo i zadowolenie użytkowników.

Specyfikacje podane w tym artykule dotyczą przenośnego podgrzewacza wody gazowej SEFFY do użytku zewnętrznego (termostatyczny): moc grzewcza znamionowa 10kW; pojemność gorącej wody 6 L/min przy Δt=25K; maksymalny wzrost temperatury 55K; temperatura wylotowa regulowana 35–55°C; pompa samozasysająca DC o mocy 25W; zakres ciśnienia wody 0.025–0.4 MPa; akumulator litowy 5200mAh z czasem pracy do około 150 minut na jednym ładowaniu, około 3,5 godziny do pełnego naładowania; maksymalne zużycie gazu 600 g/h; system zapobiegający zamarzaniu kanistra; waga netto 8,5kg; DC 12V. Obliczenia grzewcze wykorzystują ciepło właściwe wody wynoszące 4,186 J/kg·K.