[Réchaud] [SRSR] Consommation réchaud (recherche d'infos)

removebeforflight · 14-07-2021 19:37:47

Bonjour à tous,

Je me suis amusé à mesurer la puissance de 2 réchauds à ma disposition, avec et sans casserole optimisée.

Les réchauds :

Primus Omnifuel 2 (utilisé avec de l'essence Primus Powerfuel dans cet essai)
Brûleur à alcool Tatonka, utilisé avec de l'éthanol à 96°, sur son support officiel

Les casseroles sont des Pimus Primetech Pot, l’intérêt est d'avoir 2 casseroles de même dimensions, l'une avec un échangeur, l'autre sans.

Le protocole est le suivant :
Je démarre avec de l'eau à température ambiante, volume calibré (en général 1L, mesuré à la balance de cuisine). Les casseroles sont couvertes avec le couvercle du set. Je met dans la casserole une sonde de température reliée à un multimètre numérique. Je pèse le réchaud ou la bouteille de carburant avant allumage, j'allume puis une fois le réchaud allumé, je chauffe et je note toutes les 30 secondes la température. Arrivé à 100°, je note le temps exact pour atteindre l’ébullition. En fin d'essai, j’éteins le réchaud et je pèse le réchaud/la bouteille pour connaître la masse de carburant consommé.
Les essais sont faits en intérieur pour le réchaud à alcool, en extérieur pour le réchaud à essence (cause dangerosité de l'usage et risque de monoxyde de carbone), relativement abrité du vent, dans les 2 cas, toujours environ 20° de température ambiante.

Ce protocole me permet de déterminer la puissance brute du réchaud (via la conversion masse de carburant consommé => énergie), la puissance effectivement transmise au contenu de la casserole, et donc le rendement de l'ensemble.

Mes premières mesures avec la casserole à échangeur donnent 13 minutes et 20 secondes pour atteindre l’ébullition, avec 23g d'éthanol, soit 1.72 g/min. Ça donne une puissance chimique de 720W (soit une valeur cohérente avec les 800W typiques annoncés pour ce type de réchaud), une puissance transmise au liquide de 412W soit un rendement de 57%.
Je renouvelle l'expérience avec la casserole sans échangeur. Très long : 32 min 10. Mais, surprise, une consommation de seulement 26 g (3 g de plus seulement que sur l'essai précédent, 0.8 g/min). Ça donne une puissance de 335W, 171W transmis au liquide et 51% de rendement. Étrange donc... comment se fait-il que la consommation baisse ? Je me demande si je n'ai pas fait une erreur de manipulation, je décide de recommencer avec 0.5L sur chaque casserole. Ça donne :

Casserole	Avec échangeur	Sans échangeur
Temps ebul	6min25	15min45
Volume	0,5 L	0,5 L
T°air	19,7 °	19,7 °
Masse consommée	12,0 g	13,0 g
Énergie transmise	45,28 Wh	45,28 Wh
Puissance transmise	421,24 W	172,51 W
Énergie théorique	83,33 Wh	90,28 Wh
Puissance théorique	775,19 W	343,92 W
Rendement	54,3 %	50,2 %
Conso	1,86 g/min	0,83 g/min

Les résultats sont proches... j’émets l'hypothèse que c'est la hauteur du fond de la casserole au dessus du réchaud qui impact.

Je fais donc une troisième mesure, en surélevant la casserole sans échangeur, voici les résultats :

Casserole	Avec échangeur	Sans échangeur	Sans échangeur, surélevé
Temps ebul	6min25	15min45	8min20
Volume	0,5 L	0,5 L	0,5 L
T°air	19,7 °	19,7 °	19,8 °
Masse consommée	12,0 g	13,0 g	16,0 g
Énergie transmise	45,28 Wh	45,28 Wh	44,70 Wh
Puissance transmise	421,24 W	172,51 W	321,99 W
Énergie théorique	83,33 Wh	90,28 Wh	111,11 Wh
Puissance théorique	775,19 W	343,92 W	800,32 W
Rendement	54,3 %	50,2 %	40,2 %
Conso	1,86 g/min	0,83 g/min	1,92 g/min

Bingo : je retrouve une puissance de chauffe et une consommation par minute similaire à la chauffe avec la casserole sur échangeur.
Cela permet donc de comparer le rendement avec et sans échangeur, on est à 55% avec échangeur et 40% sans. 15% de gagné, c'est vraiment pas mal !
Il est étrange de constater que le support officiel de ce réchaud ne permet pas de l'exploiter à sa pleine puissance avec une casserole "plate". C'est une grosse limitation quand on sait déjà la puissance de chauffe réduite de ce type de réchaud !

Et le réchaud à essence, ça donne quoi ? Voici :

Casserole	Avec échangeur	Sans échangeur
Temps ébul	2min40	3min40
Volume	1,0 L	1,0 L
T°air	20,0 °	20,0 °
Masse consommée	9,3 g	12,8 g
Énergie transmise	90,57 Wh	90,57 Wh
Puissance transmise	2042,86 W	1484,70 W
Énergie théorique	122,06 Wh	167,95 Wh
Puissance théorique	2753,33 W	2 753,33 W
Rendement	74,2 %	53,9 %
Conso	3,50 g/min	3,50 g/min

On a donc ici une puissance brute de 2750W pour 3000W annoncés par Primus. Le rendement approche 75% avec la casserole à échangeur, contre tout juste 54% sans. A noter que Primus annonce 3 minutes + 40 secondes d'allumage pour porter de l'eau à ébullition. On est plus rapide qu'annoncé avec la casserole échangeur !!!

Un petit graph avec les différents temps de chauffe :

Il est intéressant de constater que la température monte dans tous les cas de façon linéaire.

Autre manip qu'il pourrait être intéressante de faire : faire l'essai avec du gaz, afin de comparer les puissances de l'omnifuel entre plusieurs carburants.

Carburant	Éthanol 96 %	Éthanol 96 %	Éthanol 96 %	Éthanol 96 %	Éthanol 96 %	Essence C	Essence C
Casserole	Avec échangeur	Sans échangeur	Avec échangeur	Sans échangeur	Sans échangeur, surelevé	Avec échangeur	Sans échangeur
T°ebul	13min20	32min10	6min25	15min45	8min20	2min40	3min40
Volume	1,0 L	1,0 L	0,5 L	0,5 L	0,5 L	1,0 L	1,0 L
T°air	19,5 °	19,2 °	19,7 °	19,7 °	19,8 °	20,0 °	20,0 °
Masse consommée	23,0 g	26,0 g	12,0 g	13,0 g	16,0 g	9,3 g	12,8 g
Énergie transmise	91,73 Wh	91,73 Wh	45,28 Wh	45,28 Wh	44,70 Wh	90,57 Wh	90,57 Wh
Puissance transmise	412,88 W	171,13 W	421,24 W	172,51 W	321,99 W	2042,86 W	1484,70 W
Énergie théorique	159,72 Wh	180,56 Wh	83,33 Wh	90,28 Wh	111,11 Wh	122,06 Wh	167,95 Wh
Puissance théorique	718,93 W	336,86 W	775,19 W	343,92 W	800,32 W	2753,33 W	2 753,33 €
Rendement	57,4 %	50,8 %	54,3 %	50,2 %	40,2 %	74,2 %	53,9 %
Conso	1,73 g/min	0,81 g/min	1,86 g/min	0,83 g/min	1,92 g/min	3,50 g/min	3,50 g/min

Dernière modification par removebeforflight (14-07-2021 20:08:35)

chouxrave · 16-07-2021 11:57:51

Déterrage :

Redfish a écrit :

#511455
Pour celui de Chourave, il ne semble pas fonctionner correctement.
Si je met 1l d'eau (sans fonte, juste chauffe):
-De 0>100°, il me dit 30gr de gaz et 79gr d'alcool.
-De 1>100°, il me dit 12gr de gaz et 24gr d'alcool.
-De 20>100°, il me dit 13gr de gaz et 33gr d'alcool.
Totalement incohérent.

Effectivement !
Dans les calculs, l'eau à 0°C était prise comme solide et non liquide. Donc le calcul faisait entrer en jeu la chaleur de changement d'état.
Du coup j'ai modifié pour obtenir une meilleure cohérence, comment dire, subjective, intellectuelle, sensible ?!

Résultat des courses :
1 litre d'eau chauffée à 100°C avec un système de chauffe de 50% de rendement :
Prise à -10°C : Gaz 33,5 g et alcool 62,0 g
Prise à -1°C : Gaz 32,7 g et alcool 60,5 g
Prise à 0°C (solide) : Gaz 32,7 g et alcool 60,3 g
Prise à 0°C (liquide) : Gaz 18,2 g et alcool 33,6 g
Prise à 20°C : Gaz 26,9 g et alcool 14,5 g

Tout cela est théorique et dépend des conditions de chauffe donc du rendement global du système et tenant compte du type, de brûleur, de récipient, de la météo et tutti quanti.

michla · 26-03-2023 15:26:44

Bonjour à tous,

je réveille un peu ce fil de discussion pour vous faire part de mes essais de consommation de mon réchaud à alcool, mais cette fois ci en fonction du volume d'eau à chauffer. J'espère que je poste au bon endroit, sinon qu'on me fouette !

En voulant calculer le volume d'alcool que je devais prendre avec moi, j'ai donc fait des essais de chauffe (c'est mon premier réchaud à alcool ). J'ai fait mes essais dans un environnement contrôlé mais non scientifique, à savoir ma cuisine: pas de vent, température constante de l'air et de l'eau. Mon réchaud est un Evernew avec son dx stand.

Pour la faire simple, dans ma cuisine, sans paravent, sa consommation est totalement linéaire en fonction du volume d'alcool utilisé, à savoir 4,1ml/min.

Par contre, ma surprise vient de sa non linéarité en fonction du volume d'eau à chauffer ! Ou tout du moins de sa linéarité bizarre ! J'ai fait 4 tests (renouvelés) dans le même contenant (bouilloire msr pika).
D'abord 400ml à faire bouillir, puis 800ml, 200ml et enfin 600ml. Les résultats sont sans appel (mais peut être en a t'on déjà parlé ailleurs mais j'ai pas trouvé...): mieux vaut faire chauffer un gros volume que plusieurs petits. Voici mes chiffres (arrondis pour les ml) :
- 200ml en 2min20s soit 9,55ml d'alcool, 10ml à la seringue suffisent. Vérifié.
- 400ml en 3min40s soit 15ml d'alcool (vérifié)
- 600ml en 4min50s soit 19,68ml, 20ml vérifiés sont suffisants
- 800ml en 6min10s soit 25,28ml d'alcool, 25ml vérifiés suffisent.

On se rend compte dans mon cas et en arrondissant, qu'il suffit d'ajouter 5ml d'alcool pour chauffer 200ml supplémentaires au cours d'une même chauffe, alors qu'il faut 10ml pour une seule chauffe à 200ml.

Pour un cas pratique (moi au hasard ), pour se faire une tambouille le matin (400ml), suivie d'une boisson chaude (200ml) et la même chose le soir, en 4 chauffes (si et seulement si je prends mes vacances dans cuisine bien sûr... ) il faudrait 50ml/jours. En 2 chauffes de 600ml, on tombe à 40ml. Soit 20% de moins, ça compte quand même !

Voila, si ça peut aider...

Edit:orthographe

Dernière modification par michla (26-03-2023 16:16:57)

Hervé27 · 26-03-2023 16:58:27

Hypothèse gratuite :

Comme c'est d'abord le contenant que l'on chauffe, les pertes thermiques sont d'autant plus grandes que la quantité d'eau sera faible : moins de surface de contact avec l'eau à chauffer, et plus d'échanges thermiques du métal chauffé de la popote avec l'air ...

Donc, pour une consommation de carburant optimale, le contenant doit être calibré au plus près du besoin.

La solution que j'ai retenu est de ne jamais faire chauffer que de l'eau, à ajouter à l'idée culinaire du moment (café, soupe, semoule, nouilles chinoises ...). Etant en général seul, 300 ml suffisent pour chacune de ces préparations => c'est donc la taille de ma popote (Keith titanium 300ml)

Il me faut ~10 ml par chauffe, qui ira jusqu'à ébullition en intérieur à l'abri de tout courant d'air, mais au mieux simple frémissement en extérieur.

Bienvenue au club des expérimentateurs du réchaud à alcool !

Dernière modification par Hervé27 (26-03-2023 17:00:06)

michla · 26-03-2023 17:38:07

Je vois ce que tu veux dire. Et si je comprends bien ton raisonnement, ayant besoin de 10ml pour faire bouillir 300ml d'eau dans une popote de 300ml,tu aurais a priori besoin de 20ml d'alcool pour 600ml d'eau dans une popote de 600ml. Ou 5ml d'alcool pour 150ml d'eau dans un contenant de 150ml. Soit une courbe totalement linéaire en somme, si la popote est adaptée au volume que l'on veut faire chauffer.

Je pense qu'adapter la popote au plus près du volume que l'on souhaite faire chauffer doit jouer effectivement (en plus de gagner en poids évidemment). Cependant je pense aussi qu'il y a une quantité minimale d'alcool perdue lors d'une chauffe. Perdue pour réchauffer l'alcool lui même, le réchaud et le cul (les bords aussi c'est selon... ) de la popote. Et pendant ce temps là, la chauffe est pas optimale. Il me semble donc que regrouper les chauffes permet de gagner du combustible.

Après je ne sais pas si on gagne ou si on perd au final. Si on part du principe d'une popote ajustée, si on ne fait qu'une chauffe au lieu de deux, il faut prendre plus grand donc plus lourd. Il faut aussi prevoir un deuxième contenant, donc encore du poids en plus.

Si je reviens sur mon exemple plus haut, je gagnerais 10ml d'alcool par jour, soit environ 8g. Je gagne un petit peu de poids sur le contenant d'alcool moins volumineux aussi. Evidemment ça marche pas pour un week-end, mais ça peut compter pour un long trip. Si je pars 10j je gagne environ 80g d'alcool. Je peux ainsi me permettre de prendre une tasse par exemple, pour gagner en confort gratos. Ça evite la plonge immédiatement après manger pour boire le café par exemple (oui je sais, certains aiment bien les nouilles flottantes dans le café... ) Plus on part longtemps, plus on gagne. Après certains diront "si tu pars plus longtemps, faut passer au gaz !". Et bien j'avoue que j'ai un peu la flemme de tester, mais je suis persuadé que mon raisonnement tient aussi pour le gaz, et qu'on gagne du carburant en regroupant les chauffes. Si certains d'entre vous ont déjà fait des tests, manifestez vous !

Hervé27 · 26-03-2023 17:51:51

Oui, je n'ai fait que citer une source de perte thermique que l'on peut réduire (en gagnant du poids, en plus !)

michla a écrit :

#678796Après certains diront "si tu pars plus longtemps, faut passer au gaz !"

Définitivement non. Si on ne parle que de chauffer et pas de cuisiner et quelle que soit la durée, tous ceux qui ici ont fait le calcul ont démontré que la solution alcool est toujours la plus légère. Pour ma part, j'avais contribué ici

michla · 26-03-2023 17:59:49

Cela m'avait échappé, merci pour le lien. Et vive l'alcool alors ! (dans nos réchauds bien sûr... )

bulubuluplopplop · 15-05-2023 13:51:00

Salut,
j'ai une question sur les réchauds gaz standards, pour chauffer de l'eau de manière optimale (niveau conso de gaz) il vaut mieux les mettre à fond ?
Ou bien pas trop à fond (moitié ?)
J'ai l'impression qu'en mettant à fond il y a beaucoup de pertes sur les côtés de la popote.

Phil82 · 15-05-2023 17:15:02

Tu as toi même répondu à ta question je pense, et aussi plus la popote est large mieux c'est, et chauffer 1L consomme moins que chauffer 2*500ml.

pop_pig · 16-05-2023 19:10:01

Il est plus optimal de chauffer avec des petites flammes.
GearSkeptic a sorti une vidéo sur le sujet avec différents réchauds et tailles de popote : https://www.youtube.com/watch?v=J9Sz3IQ_DW4

Road Tripeur · 16-05-2023 19:15:15

Salut,

bulubuluplopplop a écrit :

#682776Salut,
j'ai une question sur les réchauds gaz standards, pour chauffer de l'eau de manière optimale (niveau conso de gaz) il vaut mieux les mettre à fond ?
Ou bien pas trop à fond (moitié ?)
J'ai l'impression qu'en mettant à fond il y a beaucoup de pertes sur les côtés de la popote.

Option 2 : utiliser un paravent
Ceci dit, comme l'a dit Phil82 le mieux est d'avoir une flamme légèrement plus petite que le diamètre de ta popote, l'idéal étant que le ratio hauteur/diamètre soit le plus petit possible pour limiter les pertes de chaleur par les côtés de la popote.
R.T.

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