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#1 01-05-2013 18:25:36

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

[Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Les idées fusent en ce moment pour améliorer le principe des petits réchauds à alcool. On se demande parfois comment comparer les modèles les uns aux autres, et souvent on utilise un chronomètre pour mesurer le temps nécessaire pour atteindre l'ébullition.

Dans ce fil, je vous propose une autre méthode :  comparer les performances des différents réchauds en mesurant l'écart de température d'un volume d'eau, avant et après chauffe, pour un volume de combustible fixe intégralement brûlé par le réchaud. C'est un peu l'idée des courses de voitures où chaque concurrent n'a droit qu'à 1L de carburant, et doit aller le plus loin possible smile

On aura donc les mesures suivantes :

  *  Ti : température initiale de l'eau
  *  Tf : température finale de l'eau
  *  Veau : volume d'eau dans la popote (conversion masse-volume facile)
  *  Vc : Volume de combustible (masse faible donc difficile à estimer sans instruments spéciaux)

Attention, il faut choisir Veau et Vc de sorte que l'ébullition ne soit pas atteinte, mais seulement approchée.

Pour chaque type de combustible (alcool 90%, alcool 95% ...), on pourra déduire un rendement du réchaud *pour ce combustible*, qui se calculera ainsi : Rc = (Tf - Ti) * Veau / Vc. Unité : K

Il y a un contexte qu'il est difficile de faire entrer dans le calcul : forme de la popote, température de l'air environnent, intérieur / extérieur, vent ou non, pluie ou non, pare-vent ou non, couvercle ou non etc. Ce serait bien de le préciser à côté des résultats.

Pour que les comparaisons soient réalistes, je propose qu'on essaye de s'approcher au mieux des plages d'utilisation :
  * volume d'eau compris entre 300mL et 600mL
  * Tf > 70°C    (le test sera d'autant plus sévère que Tf s'approchera de la température d'ébullition)

Pour mesurer la température, j'ai utilisé un thermomètre de cuisine, trouvé en grande surface pour environ 4€.

Dernière modification par kstt (01-05-2013 19:00:46)


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#2 01-05-2013 18:33:54

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Type de réchaud : Groove Stove

Notes sur le réchaud :
  * mini-canette 15cl
  * réglé juste pour que les flammes ne dépassent pas de la popote
  * pas de pare-vent
  * pas de technique de valorisation de la dernière goutte en fond de réchaud, dsl

Popote : Vargo Titane, D 95mm, H 105mm + couvercle

Contexte :
  * En extérieur
  * Vent faible, pas de pluie
  * Temp. air : 14°C

Combustible : alcool à 90°

Mesures :
  * Vc = 20mL
  * Veau = 500mL
  * Ti = 16°C
  * Tf = 72°C

Coefficient de rendement : 1400

Dernière modification par kstt (01-05-2013 18:46:18)


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#3 01-05-2013 18:38:47

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Type de réchaud : JaCooSy

Notes sur le réchaud :
  * précisément le réchaud du tuto smile
  * avec son support pare-vent
  * réglé à fond les ballons !

Popote : Vargo Titane, D 95mm, H 105mm + couvercle

Contexte :
  * En extérieur
  * Vent léger par rafales, pluie fine
  * Temp. air : 14°C

Combustible : alcool à 90°

Mesures :
  * Vc = 20mL
  * Veau = 500mL
  * Ti = 16°C
  * Tf = 94°C

Coefficient de rendement : 1950

Dernière modification par kstt (01-05-2013 18:46:06)


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#4 01-05-2013 18:42:29

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Type de réchaud : JaCooSy

Notes sur le réchaud :
  * précisément le réchaud du tuto smile
  * avec son support pare-vent
  * réglé à mi-puissance

Popote : Vargo Titane, D 95mm, H 105mm + couvercle

Contexte :
  * En extérieur
  * Vent léger par rafales, pluie fine
  * Temp. air : 13°C

Combustible : alcool à 90°

Mesures :
  * Vc = 20mL
  * Veau = 500mL
  * Ti = 16°C
  * Tf = 100°C (ébullition pendant environ 30 secondes)

Coefficient de rendement : 2100+

Note : ce test est imprécis car l'ébullition a été atteinte avant la fin, mais je mets quand même les résultats ici en attendant de le refaire.

Dernière modification par kstt (01-05-2013 18:46:33)


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#5 01-05-2013 19:09:55

antoinepierre
Membre
Lieu : Avon-Fontainebleau
Inscription : 08-09-2010

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Ton idée est sympa mais on n'est pas rendu :

- les réchauds n'ont pas le même fonctionnement en fonction de la popote que l'on utilise.
- les résultats des groove stoves ne sont pas les même selon la hauteur des parois. (je viens d'en essayer 5 différents).

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#6 01-05-2013 19:17:55

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

antoinepierre a écrit :

Ton idée est sympa mais on n'est pas rendu :

- les réchauds n'ont pas le même fonctionnement en fonction de la popote que l'on utilise.
- les résultats des groove stoves ne sont pas les même selon la hauteur des parois. (je viens d'en essayer 5 différents).

Certes smile Mais c'est justement en mettant en commun des données normalisées qu'on pourra débusquer les paramètres dont l'importance a été sous-estimée. Ça devrait aider à avancer, y compris pour un même type de réchaud, par exemple le groove stove.


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#7 01-05-2013 20:15:52

Phil67
Nouveau membre
Lieu : Tres Tabernae
Inscription : 04-10-2011

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

kstt a écrit :

Type de réchaud : Groove Stove
  * pas de pare-vent
  * pas de technique de valorisation de la dernière goutte en fond de réchaud, dsl

Type de réchaud : JaCooSy
  * avec son support pare-vent

Type de réchaud : JaCooSy
  * avec son support pare-vent

Euh... les dés me semblent légèrement pipés ! wink


Plus sérieusement : l'idée est intéressante mais il manque à mon goût quelques détails pour que chacun puisse trouver chaussure à son pied réchaud à son usage.

(1) Il faudrait également préciser le temps avant ébullition (si atteinte) et la durée totale de combustion.

Dans certains cas on peut préférer un réchaud plus rapide bien qu'avec un rendement légèrement inférieur. Par temps vraiment froid et venteux cette puissance de chauffe peut même devenir prépondérante (refroidissement éolien de la popote faisant chuter le rendement). Inversement un réchaud lent peut être un avantage pour faire mijoter un cassoulet ou un bœuf bourguignon wink (ou plus sérieusement des lentilles ou pâtes complètes)...


(2) La forme et la matière de la popote sont également prépondérants.

Faut-il "normaliser" les mesures avec un récipient facile à trouver : p.ex. boîte de conserve de 4/4 de ~800ml et diamètre ~10cm et ~12cm de haut ?
Les résultats seront évidemment différents (largeur de la conserve par rapport au réchaud et inertie de chauffe de l'acier) mais permettent une comparaison simplifiée entre réchauds.
Inversement les tests avec différentes popotes permettent de trouver des associations popote / réchaud optimales...


EDIT:
Idem pour la température et le vent : des tests en intérieur permettent de normaliser les résultats au détriment des comparaisons en conditions réelles, mais difficile de reproduire plusieurs fois les mêmes conditions en extérieur.

Dernière modification par Phil67 (01-05-2013 20:19:24)


Le contenu de ce message ne reflète pas nécessairement le point de vue de son auteur. wink

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#8 01-05-2013 20:25:43

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Y'a pas de magouille, j'ai précisé très clairement dès le début la configuration des essais  smile

C'est pas de la mauvaise volonté, je n'ai simplement pas de pare-vent adapté, et je n'avais pas le temps de faire un autre réchaud avec les encoches en bas pour vaporiser la fin de l'alcool.


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#9 01-05-2013 21:57:42

Tatam
Membre
Inscription : 27-07-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

En connaissant les températures de départ et d'arriver, la masse d'eau, on devrait donc pourvoir connaitre l’énergie fournie au contenue de la popote, et comme on a le temps. On peut donc avoir une idée de la puissance utile.
c'est à l'avantage regrouper simplement les 4 paramètres. Mais on reste toujours dépendant de la forme de la popote.

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#10 02-05-2013 10:24:52

Grey
Avocat du Diable
Lieu : Lille (59)
Inscription : 11-04-2013

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Super idée, et ça me rapelle mes cours de calorimétrie loin loin dans le temps.

Je te propose pour simplifier l'idée de départ et le calcul (et en supposant que tout le monde va tester ça dans son jardin avec ressources illimitées et pas en rando) :

Imposer un volume d'eau : 75Cl ou 1.5L sont des valeurs faciles à respecter, format bouteille, masse et volumes connus et précis.

Imposer un volume de combustible (1 cuillère à soupe, 2, 3, 4, 6, 8 par exemple), et le mettre dans un tableau, ainsi au lieu d'un calcul fastidieux Rc = (Tf - Ti) * Veau / Vc. Unité : K,

Ces deux premières idées permettent au testeur de n'avoir qu'à mesurer les températures départ-arrivée.

Il faudrait aussi tester tout ça sans vent (dans le garage au lieu du jardin) pour être certain que tout le monde a les même conditions, à savoir les seules qu'on peut maitriser (car 'vent léger' ne veut pas dire la même chose pour un canari en tutu que pour un planchiste qui n'avance pas).

Cette 3è idée te permet de virer un paramètre de plus.

Le tout faisant qu'il n'y aurait plus à la lecture qu'une courbe de puissance associée à un tableau comparatif, ou un truc du genre.

Le réchaud aussi est par définition supposé réchaufer donc donner une température régulière dans le temps, pas nécessairrement elevée, alors que le même réchaud passé en mode brûleur est supposé atteindre un point de température elevée rapidement et être capable de le conserver.

Bref, l'idée est excellente, mais il me semble que le protocole expérimental est à corriger.

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#11 02-05-2013 10:56:16

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

L'idée est justement de se placer au plus proche des conditions réelles d'utilisation. Donc en utilisant sa vraie popote, avec des volumes réalistes, et dehors bien sûr (si possible, sinon au bord de la fenêtre). Ça exclut donc le volume de 1.5L dans la casserole de cuisine dans le salon big_smile

La cuillère à soupe n'est pas une mesure standard, donc je préfère qu'on parle en mL.

Sinon mes tests m'ont pris environ 10 minutes chacun, dont 99% à attendre la fin de la combustion en lisant le canard enchaîné, et 10 secondes à faire le calcul du coefficient de rendement à la fin. Du coup je ne vois pas l'intérêt de simplifier encore plus cette formule, au détriment de sa précision  roll

Je vais bientôt proposer un autre protocole, assez similaire, mais faisable sans thermomètre (en gros ce sera juste la méthode des temps d'ébullition et d'extinction, rédigée proprement dans un fil dédié).


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#12 02-05-2013 18:16:50

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Type de réchaud : Groove Stove

Notes sur le réchaud :
  * mini-canette 15cl
  * réglé juste pour que les flammes ne dépassent pas de la popote
  * pare-vent : grande casserole
  * coton pour pomper la dernière goutte en fond de réchaud

Popote : Vargo Titane, D 95mm, H 105mm + couvercle

Contexte :
  * En extérieur
  * Pas de vent, pas de pluie
  * Temp. air : 14°C

Combustible : alcool à 90°

Mesures :
  * Vc = 20mL
  * Veau = 500mL
  * Ti = 16°C
  * Tf = 86°C

Coefficient de rendement : 1750


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#13 02-05-2013 18:46:43

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Type de réchaud : JaCooSy

Notes sur le réchaud :
  * précisément le réchaud du tuto smile
  * avec son support pare-vent
  * réglé à tiers-puissance

Popote : Vargo Titane, D 95mm, H 105mm + couvercle

Contexte :
  * En extérieur
  * pas de vent, pas de pluie
  * Temp. air : 14°C

Combustible : alcool à 90°

Mesures :
  * Vc = 20mL
  * Veau = 600mL
  * Ti = 16°C
  * Tf = 96°C

Coefficient de rendement : 2400


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#14 03-05-2013 16:48:31

denq
Membre
Inscription : 30-05-2007
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Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Ne faut-il pas également préciser la pression atmosphérique (pas pareil de brûler de l'alcool à 0m et à 2000m)? smile


Vaut mieux être un peu titane qu'un grand mulet...

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#15 04-05-2013 13:26:24

Ultra
Banni(e)
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Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

.

Dernière modification par Ultra (19-03-2016 15:31:29)

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#16 04-05-2013 14:39:05

papaours
Membre
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Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

bonjour à tous,

cela fait un moment que je vois des essais de réchaud ci et la.
et si l'on se mettait tous d'accord pour définir un protocole? (et peut-être le mettre dans le wiki?)

je me permet donc à mon tour de mettre mon grain de sel en toute humilité.

je trouve ça bien de mutualiser les efforts de chacun pour trouver de bonnes solutions, mais trouver un protocole de test simple et répétable par tous n'est pas facile.

pas facile non plus d'imposer un protocole à tous, et en même temps, faut bien en définir un.

je trouve bien celui de kstt, mais si l'on arrive à définir un protocole unique, il faudrait que le rapport eau combustible permette l’ébullition et mesurer les temps au moins pour arriver a ébullition, et jusqu’à extinction.

cela permettrait a ceux qui utilisent le thermomètre de mesurer les variations de température en fonction du temps et donc de la quantité de combustible (en faisant le rapport au temps d'extinction), tout en préservant la comparaison possible avec ceux qui ne se basent que sur les temps et l'ébullition.
il faudrait toutefois au moins donner la température initiale Ti de l'eau.

faire des tests de réchaud est un vrai travail, et sans répétabilité, c'est vite décourageant de se dire que les résultats obtenus ne sont pas vraiment comparable entre eux.

la météo est peut être le paramètre le plus "volatile", je crois qu'il faut renoncer à s'approcher des conditions de terrain.

je trouve que faire les test sans vent est une bonne idée.
sans pare vent également car ils peuvent être très différents et installés de multiples manières.

l'idée de la boite de conserve standard me plait aussi, la petite (proche d'une tasse) ou la grosse (proche d'une popote).
à choisir, je proposerai la grosse.

définir un volume d'eau: 250 ml ?

si l'objet est la comparaison des réchauds, il faut définir le combustible: alcool 95° ?
(à l'inverse, pour comparer les combustibles, l'on définirai le réchaud.)

définir un volume d'alcool? ou une masse, mesurable sur balance (peut-être trop imprécis sur si peu) ?
un contenant de combustible répétable par tous peut être le volume d'un bouchon de bouteille de soda ras bord.

trois bouchons d'alcool équivalent à 16 g ou 20ml selon mes mesures.

pour les réchauds où la gamelle est rehaussée, il faut définir de combien ou préciser la valeur optimum.



en résumé, voici le protocole de test pour réchaud à alcool que je propose:

_combustible : trois bouchons (bouteille soda) d'alcool 95° soit 16g ou 20 ml.

_250 ml d'eau dans une grosse boite de conserve. (préciser la cote si gamelle surélevée)

_test en intérieur (entre 15 et 20°C), pas de vent, pas de pare vent, pas de couvercle.


mesures imposés:

-la température initiale Ti de l'eau.
-temps pour arriver à l'ébullition franche.
-temps jusqu’à extinction du rechaud.


mesures facultatives

-variations de température en fonction du temps.


je poste ici et j'ouvre un nouveau fil pour ne pas être HS avec celui de kstt.


restons léger

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#17 04-05-2013 15:52:33

papaours
Membre
Inscription : 09-06-2010

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

selon le protocole que je viens de définir : Ti (température initiale); ef (ébullition franche); ext (extinction)

on peut réduire le nombre de bouchons d'alcool

mini p3rs acier (2.5 bouchons)
Ti 17°
ef 6'30
ext 10'55


mini p3rs alu (2 bouchons)
Ti 17°
ef 7'
ext 9'20


édit:
@ kstt : désolé d'intervenir encore dans ton fil, c'est juste pour préciser que je suis revenu à 3 bouchons d'acool 95° (soit 16g ou 20 ml) pour le protocole de test pour être sur d'atteindre l'ebullition avec 250 ml d'eau dans tous les cas.

Dernière modification par papaours (04-05-2013 17:28:50)


restons léger

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#18 05-05-2013 18:14:52

chouxrave
Membre
Lieu : Bugey
Inscription : 13-10-2006

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

E vrac :

Tant qu'à mesurer une quantité d'alcool qui veuille dire quelque chose, pourquoi ne pas utiliser une petite seringue graduée en mL, plutôt qu'un vague bouchon de soda ?

Rien à dire sur la quantité d'eau et l'uniformisation des test avec un conteneur standard comme une boite de conserve ; mais acier ou alu ? Les conductivités thermiques des deux matériaux ne sont pas identiques et jouent donc sur le rendement. Exit le titane si prisé mais bien moins bon conducteur que l'acier et l'alu ?

Je ne pense pas que le temps de chauffe ait un quelconque intérêt. On bivouaque, on se détend et on attend gentiment que l'eau chauffe ou que la neige fonde. On n'est pas "aux pièces", on est en vacances !

Je ne comprends pas non plus l'intérêt de l'eau bouillante. Quand on s'en sert pour une soupe, un café ou un thé, ben faut attendre que ça refroidisse. Donc gâchis d'alcool. Pour ça, je vise une eau à 70°C environ pour consommer aussitôt. On peut aussi préparer la boisson chaude avec peu d'eau bouillante que l'on dilue ensuite à l'eau froide ; soit.
L'eau bouillante ne sera utile que pour un lyophilisé ou une cuisson de pâtes.

Pourquoi inventer ce "coefficient de rendement" ? Le rendement tout cours est, AMHA, bien plus explicite ; c'est le pourcentage d'énergie utile au réchauffage de l'eau par rapport à la quantité d'énergie mobilisée par la combustion de l'alcool ( Rdt = Energie utile / énergie libérée).
Le problème c'est le pouvoir calorifique de l'alcool utilisé (90%, 95%, avec méthanol, etc…).
Je vous renvoie à cette feuille de calcul qui permet de se simplifier le boulot de calcul de rendement (en %).
La feuille serait à modifier pour les différents types d'alcool existant sur le marché.
La "conversion" volume d'alcool en masse (nécessaire pour les calculs de rendement) nécessiterait aussi une détermination précise des masses volumiques des différents alcools à brûler du marché.

Ce qui pourrait être intéressant c'est le calcul du rendement sur 2 températures différentes, l'eau à 70°C et à l'ébullition ; histoire de confirmer si la température recherchée influe vraiment sur le rendement.

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#19 27-09-2013 14:40:29

kstt
de bonne humeur
Lieu : Savoie
Inscription : 02-10-2012

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

Pour mémoire, avant que je propose un nouveau protocole qui permettra de déterminer le rendement « réel » (bien approximé quand même, mais avec la bonne unité), ainsi que la puissance « réelle », voici quelques données utiles.

R = (Tf - Ti) * Veau / Vc / Kc

Avec :

  *  Ti : température initiale de l'eau
  *  Tf : température finale de l'eau
  *  Veau : volume d'eau dans la popote (conversion masse-volume facile)
  *  Vc : Volume de combustible (masse faible donc difficile à estimer sans instruments spéciaux)
  *  Kc (constante qui dépend du combustible) :  Alcool 90% -> 4630 K  |  Alcool 95% -> 4925 K


En mesurant le temps t de de montée en température, de Ti à Tf, vous pourrez calculer la puissance.

P = (Tf - Ti) * m(eau) * Cp(eau) / t

Avec :

  * Cp(eau) = 4200 J/Kg/K
  * m(eau) : masse d'eau en Kg (égale au volume en litre)

Dernière modification par kstt (27-09-2013 14:42:01)


« Il semble que la perfection soit atteinte non quand il n'y a plus rien à ajouter, mais quand il n'y a plus rien à retrancher. » - Antoine de Saint-Exupéry, Terre des hommes

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#20 13-10-2013 10:42:28

papaours
Membre
Inscription : 09-06-2010

Re : [Réchaud] Réchauds à alcool : comparaison par les températures

bonjour kstt,

en m'appuyant notamment sur ton travail et la feuille de calcul de chouxrave,

j'ai proposé un protocole de test de mesure de rendement généralisé à tous les réchauds (alcool, gaz, bois, essence...) ici:

https://www.randonner-leger.org/forum/v … p?id=24578

je souhaiterais si vous êtes d'accord faire une proposition de page wiki pour ce protocole, alors si vous voyez des choses à corriger ou des compléments à apporter, n'hésitez pas.


restons léger

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