This page is an automatic translation to Russian of CCAT rocket stove.This translation is distributed in the hope that it will be useful, but without any guarantee of accuracy.Read more...

Эта улучшенная топливная плита , или ракетная плита, является последним проектом Engr305 в Cal Poly Humboldt . Цель проекта - построить демонстрационную ракетную печь для кампусного центра соответствующих технологий в кампусе Калифорнийского политехнического института Гумбольдта. Ракетная печь послужит примером усовершенствованной технологии и развития топливной печи; студенты и посетители центра узнают о конструкции, функциях и необходимости улучшенных топливных печей по всему миру.

Ракетная печь также позволит жителям центра готовить на традиционной биомассе , что снизит их зависимость от источников энергии на основе нефти. Важно отметить, что ракетные печи предназначены для населения во всем мире, которое зависит от биомассы в качестве топлива для приготовления пищи. Использование ракетных печей в развитых странах не обязательно. Развитые страны, использующие современные методы приготовления пищи, не сталкиваются с проблемами здоровья и окружающей среды, связанными с традиционными методами приготовления пищи. Усовершенствованная топливная печь была разработана, построена и испытана Даниэлем Мойером и Тайлером Джонсом.

Население все больше использует биомассу для приготовления пищи, что препятствует следующему шагу к современным методам приготовления пищи. Население в развивающихся странах хочет такую ​​же современную, самоочищающуюся, конвекционную печь с нисходящим потоком, которую можно найти в американских пригородах. Многие люди утверждают, что современные методы приготовления пищи являются более подходящими. Современные методы приготовления пищи эффективны при преобразовании топлива и производят меньше твердых частиц в атмосфере, однако зависимость от нефти препятствует применению современных методов приготовления пищи.

Усовершенствованные кухонные плиты - это попытка устранить негативные экологические и социальные последствия трех каменных пожаров. Усовершенствованные печи повышают эффективность потребления топлива и уменьшают выбросы вредных веществ в окружающую среду для приготовления пищи в помещении. Усовершенствованные конструкции топливных печей имеют металлический корпус и изоляционные материалы, закрывающие огонь. Усовершенствованные топливные печи улучшают теплопередачу и сгорание топлива, в результате чего получается эффективная дровяная печь с чистым горением.

Дизайн

Принципы дизайна

1. Хорошо сконструированная ракетная печь позволит воздуху циркулировать. Имея это в виду, важно обеспечить равномерный путь для воздуха. Дымоход, камера сгорания и зазор юбки должны иметь одинаковую площадь поперечного сечения.
2. Если кислород не будет циркулировать, огонь погаснет. При строительстве камеры сгорания необходимо предусмотреть полку для топлива. Таким образом, свежий воздух будет проходить под горящим топливом.
3. Дымоход должен быть коротким, доходить чуть выше кастрюли. Это позволяет горячим газам быстрее проходить через систему.
4. Тепло будет излучаться из камеры сгорания. Для повышения эффективности изолируйте вокруг камеры.

Материалы

Материалы, используемые в конструкции основного корпуса ракетной печи, изготовлены из переработанных металлических бочек. Старая банка из-под лимонного масла была обрезана до нужных размеров и стала нашей юбкой. Изолированная камера сгорания состоит из керамических изолированных кирпичей, купленных в местном магазине гончарных изделий. Камера скреплена металлической обшивкой из нержавеющей стали восемнадцатого калибра, скрепленной крепежом 3/8 дюйма. Оборудование, используемое для изготовления ракетной печи, включает в себя крепежные винты, гайки, шайбы и винты для листового металла; все используемое нами оборудование было куплено в местном хозяйственном магазине.

Спецификация материалов

Этапы строительства

1

Квадратная камера сгорания была построена из теплоизоляционных кирпичей. Кирпичи вырезали и формовали ножовкой. В качестве герметика использовалась термостойкая шпаклевка.

2

Рис. 2.1: Металлический кронштейн

Металлический кронштейн поддерживает корпус из листового металла, удерживающий камеру сгорания на месте. Металл вырезал ножницами по металлу и скреплял винтами по краям.

3

Рис. 1.2: Камера сгорания внутри ствола

Дрелью и ножницами по металлу вырезают из ствола квадрат, соответствующий размерам металлического кожуха. Кожух для камеры сгорания входит в отверстие, выступающее с обеих сторон.

4

Рис. 1.1: Металлический корпус

Кожух прочно закреплен на металлической балке, натянутой поперек ствола. Эта балка закреплена с обеих сторон L-образными скобами.

5

Рис. 2.2: Бочка, заполненная вермикулитом

Вермикулит засыпается в ствол, чтобы утеплить камеру сгорания. Эта изоляция заполняет пространство между патронником и стволом и заполняется до верха патронника.

6

Рис. 3: Полка из листового металла

В верхнем отверстии камеры сгорания соорудили металлическую полку. Эта полка имеет круглую форму и идеально помещается внутри бочки. В нем есть квадратный вырез, соответствующий верхнему отверстию камеры сгорания. Это позволяет газам проходить, но изолирует их от нижней половины ствола. Полка прочно крепится к внешней стороне бочки Г-образными скобами и винтами.

7

Рис. 4.1: Юбка

В верхней половине ствола соорудили юбку. Эта юбка окружает кастрюлю, оставляя небольшой зазор на дне и по бокам. Юбка была сделана из консервной банки. Мы использовали ножницы по металлу, чтобы прорезать в дне квадратное отверстие для направления горячих газов. Верх банки был полностью открыт с помощью Sawzall. Юбка крепится к полке с помощью винтов и шайб.

8

Рис. 4.2: Юбка внутри ствола

Горшок вставляется в отверстие в верхней части бочки. Здесь мы вырезали круг ножницами по металлу, а затем осторожно согнули металл под прямым углом, используя квадратные плоскогубцы и молоток. Таким образом, горшок будет дополнительно герметичен, а отверстие для него не будет неровным или острым.

9

Рис. 5.1: Крышка

Рис. 5.2: Готовая ракетная печь

Мы вырезали отверстие в верхней части бочки и крепили круглый металлический дымоход поверх отверстия с помощью винтов.

10

Рис. 6: Кастрюля из нержавеющей стали

Чтобы использовать нашу ракетную печь, сожгите топливо внутри камеры сгорания и поставьте горшок внутрь юбки.

Тестирование

Тестирование необходимо для проектов ракетных печей. Тестирование должно происходить на протяжении всей жизни проекта печи. Оценка улучшенных печей помогает определить, является ли модель востребованной на рынке, являются ли производственные затраты как можно более низкими и нужны ли улучшения. «Тщательное тестирование печей привело к более точному пониманию того, как сделать печь лучше. Без экспериментов и испытаний разработка печи основана на предположениях». Одни только технические достижения в области энергоэффективности не обеспечат успеха. Программы печей должны дополняться соответствующей разработкой проекта, реализацией и надлежащей институциональной поддержкой. Без надлежащего тестирования программы печей будут иметь нереалистичные ожидания в отношении эффективности улучшенных печей. Программы печей могут переоценить эффективность улучшенных печей при тестировании в контролируемых лабораторных условиях. Усовершенствованные печи никогда не работают так хорошо в реальных домашних хозяйствах. «Экономия топлива, которая может быть достигнута в лаборатории, часто имеет мало отношения к экономии, возможной в полевых условиях».^[1] . Многие программы печи в контролируемых лабораторных условиях позволили снизить расход топлива на 75%. После изучения первых программ по производству печей ожидания по топливной экономичности от усовершенствованных печей существенно снизились. «Большинство людей в сообществе печей теперь согласны с тем, что снижение расхода топлива на 50% следует считать большим достижением, и что следует довольствоваться экономией в 25% или даже меньше». ^[1] Лабораторные установки могут быть полезны при проектировании и начальных испытаниях усовершенствованных печей; тестирование в полевых условиях может гарантировать, что конечный продукт построен и сконструирован правильно. Создание конструкции печи, соответствующей местной культуре, жизненно важно для обеспечения успеха программы печи.

Виды тестирования

При тестировании нашей печи мы хотели выяснить, сколько времени потребуется, чтобы вскипятить воду и сколько дров было использовано. Мы также осмотрели золу, чтобы определить, полностью ли сгорела древесина. В итоге мы сделали три типа тестов.

1. Мы кипятили воду с холодного пуска и с горячего пуска. Горячий старт означает, что мы начали тест, когда дрова уже горели. Начальная температура воды была шестьдесят три градуса.
2. Мы поддерживали кипение в течение 30 минут. Мы не запускали часы, пока не сгорели все дрова, которые первоначально довели воду до кипения. Это дало нам более точные результаты.

Полученные результаты

1. Потребовалось 13 минут и 0,36 фунта дров, чтобы нагреть четыре литра воды до 108 ^o F. Это было сделано с холодного старта (первоначально ничего не горело). Начальная температура составляла 62 ^° F, а конечная температура составляла 170 ^° F.
2. После горячего старта потребовалось 10 минут и 0,56 фунта древесины, чтобы нагреть тот же объем воды до 149 ^o F. Начальная температура была 63 ^o F, а конечная температура была 212 ^o F.
3. После горячего старта потребовалось 11 минут и 0,72 фунта древесины, чтобы нагреть шесть литров воды до 146 ^o F. Начальная температура была 64 ^o F, а конечная температура была 210 ^o F.
4. Чтобы кипятить шесть литров воды в течение получаса, требовалось 18 фунтов дров. Начальная температура составляла 212 ^° F, а конечная температура составляла 210 ^° F.

Заключение

Результаты нашего тестирования показали, что проект удался. Первое, что мы заметили, это отличная циркуляция воздуха. У нас никогда не было проблем с подачей достаточного количества воздуха в огонь или с выходом дыма из камеры сгорания. Это позволяет очень легко разжечь огонь. Кроме того, мы были рады видеть, что пепла почти не осталось. Дрова горели горячими и полностью сгорали. Хотя верхняя часть печи становится горячей, когда огонь горит быстро, вермикулит очень хорошо изолирует нижнюю часть. Нижняя половина печи никогда не была слишком горячей, чтобы до нее можно было дотронуться, а само основание даже не нагревалось. Если костер разгорелся, за ним нужно регулярно ухаживать. Помимо добавления новых дров по мере горения огня, важно постоянно заталкивать горящие куски в топку. Наша печь очень эффективна. Чтобы приготовить спагетти в нашей печи, потребуется примерно один фунт дров, и это займет всего на несколько минут больше, чем в обычной печи. Используя много дров и создав большое пламя, можно быстро вскипятить воду. При меньшем количестве дров можно вскипятить такое же количество воды, но это займет больше времени. Сначала требуется много дров, чтобы нагреть воду, но для ее кипячения требуется очень мало дров. Один фунт дерева мог поддерживать кипение шести литров воды в течение примерно двух с половиной часов. Когда наша печка горит, горшок и юбочка сильно копошатся. Периодически надо будет вычищать этот нагар. такое же количество воды можно вскипятить, но это займет больше времени. Сначала требуется много дров, чтобы нагреть воду, но для ее кипячения требуется очень мало дров. Один фунт дерева мог поддерживать кипение шести литров воды в течение примерно двух с половиной часов. Когда наша печка горит, горшок и юбочка сильно копошатся. Периодически надо будет вычищать этот нагар. такое же количество воды можно вскипятить, но это займет больше времени. Сначала требуется много дров, чтобы нагреть воду, но для ее кипячения требуется очень мало дров. Один фунт дерева мог поддерживать кипение шести литров воды в течение примерно двух с половиной часов. Когда наша печка горит, горшок и юбочка сильно копошатся. Периодически надо будет вычищать этот нагар.

In building a rocket stove, we learned some important things. First, it would be possible to construct this type of stove using only recycled materials. The hardware would be the most difficult to find. It would also be possible to construct our rocket stove with out the use of power tools. We could have used a hammer and spike instead of a drill. We also could have used a hacksaw instead of a Sawzall. We only used this tool once, to cut the skirt out. As we anticipated, the top of the stove got hot. If our stove was placed inside of another barrel and insulated, it would be more user-friendly. Personally, I would rather deal with the hot surface than to put more work into the stove. In a situation where there were children using the stove, the hot metal could be dangerous. The one thing that our stove lacks is a shelf for extra long pieces of wood to rest on while they are combusting.

Populations around the world are going to continue to use biomass fuel for the indefinite future. The use of improved stoves can help control the external costs to both the environment and human society. "It seems inevitable that an increasing amount of biomass fuel will be bought and burned in purchased stoves".^[1] Fuel savings may not be the driving factor in the adaptation of improved stoves. Improved stoves work because they make cooking quicker, safer, and cleaner. Improved stoves protect children from the dangers of burns from the open fire, reduce respiratory diseases, and burn clean and free of soot.

September 2011 update

Logan Ward and Erik Rasmussen

On September 11, we visited the rocket stove at CCAT to check on how it's doing and update the page a little. The stove is in decent condition but there are a few areas that the stove could be improved. The rocket stove has gone through a few very minor changes since its creation. Recently, it received a fresh paint job. Also, the chimney has been lengthened considerably. As you can see from previous pictures, the original chimney was rather short. The new chimney is much taller and has a cap on the top. We also left a laminated informational piece to hang around the chimney and let people know what the rocket stove is and information about rocket stoves in general.

Updated testing

We met up with Dan and tested the stove. It appeared as if the stove hadn't been used in quite a few years.

• The first step was to wash the cookpot
• Then, we gathered pieces of kindling 1' to 1.5' long. The kindling weighed a total of.44 lbs
• After that, we filled the pot with water and placed it in the skirt
• Next, we started burning the pieces of wood in the combustion chamber. We also added dead grass to the kindling.
• The water came to a rapid boil within 7 minutes and 25 seconds.
• The water's temperature was measured at 150 degrees Fahrenheit.

We observed a few problem areas. The vermiculite used to insulate the combustion chamber is old and could be replaced. Also, there are small gaps between the combustion chamber and the metal case of the barrel, which may have decreased the concentration of the heat around the pot and the low temperature of the boiling water. These gaps could easily be filled in by some kind of heat resistant sealant. Also, it was unclear if the addition of the longer chimney improved the flow of gasses or not. As noted earlier the chimney should be short, reaching just above the cookpot so the lengthened chimney might have actually hindered the flow of gases. Also, the bricks in the combustion chamber may need some replacing as well. If this stove was being consistently used, it would probably be a good idea to address these concerns as you would want your stove in prime running condition.

October 2014 update

Updated by Jacob Carroll-Johnson and Carlos A. Sanchez

It looked like the rocket stove has not been used in quite some time. Reasons for not using the rocket stove is easy of use. Its difficult to light and once it is lit it's hard to stay lit. The bottoms of pots get scorched. It also becomes very smokey when using. The weather has taken its toll on it. I was bummed out that we couldn't test it out and see actual results. We are planning on going back to do some testing and see how it compares with when it was first built.We will post results once we run some tests.

We proceed with the analytical analysis. The first thing that we noticed was the smoke flute and the laminated information were gone. Rust has taken its toll on the stove.The top and bottom have taken the most hit from it. There are some holes from the rust going all the way through the top. So the top will soon need to be replaced. The bottom also has been affected. It appears that the rust has eaten the metal, and is now really thin at the bottom. No holes yet but maybe in the near future. There doesn't seem to be much continuity of the rocket.Moving on to the combustion chamber. The heat resistant sealant that was used to seal the ceramic bricks is almost completely gone. The bottom brick is also in bad shape. When we wiggled the bottom brick we saw that only one big chunk moved. We also noticed that the back part of the combustion chamber had cracks.

See also

• Aprovecho Research Center
• Larry Winiarski's Rocket Stove
• WaterPod Rocket Stove

References