The Rocket Box Stove/Печь Rocket Box

Группа по развитию соответствующей инфраструктуры (AIDG) содействует доступному и экологически безопасному доступу к электроэнергии, канализации и чистой воде. Благодаря сочетанию бизнес-инкубации, образования и информационно-просветительской работы, AIDG помогает людям получить доступ к технологиям, улучшающим качество жизни. До 2010 года AIDG Гватемала проводила технические исследования и разработки в области Rocket Box и других продуктов, предназначенных для местного рынка.

Разработка компанией AIDG печи Rocket Box была предпринята для решения проблем, связанных с приготовлением пищи на открытом огне в сельских районах Гватемалы. Медицинские, экологические и экономические издержки традиционного метода приготовления пищи на открытом огне широко задокументированы. К ним относятся респираторные заболевания и случайные ожоги; финансовые затраты и время, затрачиваемое на покупку или сбор топлива; а также вырубка лесов. Работа AIDG по разработке Rocket Box имеет контекст в рамках широко распространенных инициатив НПО по продвижению эффективных кухонных печей в Гватемале.

Цель программы AIDG по разработке печей заключалась в создании продукта, который бы отвечал традиционным кулинарным привычкам гватемальских семей и был им доступен по цене. Это необходимые условия для того, чтобы печь Rocket Box эффективно способствовала решению этих социальных проблем. Конструкция также направлена ​​на максимальную эффективность использования топлива и удаление дыма из дома.

После нескольких итераций результатом проекта стала печь Rocket Box — печь с металлическим корпусом, в которой камера сгорания Rocket интегрирована в портативную и привлекательную жарочную поверхность («планчу»). Жарочная поверхность («планча») обычно является неотъемлемой частью гватемальских кухонных печей и позволяет готовить кукурузные лепешки.

Печь Rocket Box — это портативная дровяная печь. В ней используется камера сгорания Rocket для высокоэффективного сгорания и пемза в качестве изоляции, чтобы тепло направлялось только туда, где оно необходимо. Камера сгорания изготовлена ​​из плиток Baldosa. Корпус выполнен из листовой стали. Планча имеет ширину 18 дюймов и длину 24 дюйма и имеет съемные кольца, позволяющие напрямую контактировать пламенем или горячим воздухом с кастрюлями или сковородами, используемыми для приготовления пищи. Большое переднее кольцо позволяет доводить пищу до кипения, а два меньших задних кольца предназначены для томления/поддержания пищи в теплом состоянии. Пемза — это природный ресурс Гватемалы. Она имеет низкую плотность, и в самом камне есть воздушные зазоры. Этот воздух действует как изолятор, а значит, тепло воздействует непосредственно на планчу.

Важной особенностью самой печи Rocket Box является колосниковая решетка, на которую укладываются дрова внутри камеры сгорания. Это обеспечивает циркуляцию воздуха под топливом. Без нее печи требуется больше времени для нагрева и расхода топлива.

Устройство Unitil 2010 Rocket Box было произведено и продано местным партнером AIDG, компанией Xelateco.

Лепешки, приготовленные на плите Rocket Box, получаются восхитительными. Плита позволяет повару проявлять универсальность, совершенствуя рецепты многих блюд, например, овощей «а-ля планча». На кольцах плиты можно одновременно готовить несколько блюд, а на планче – тортильи.

Многие гватемальские семьи, как в городах, так и в сельской местности, до сих пор используют открытый огонь. Огонь часто разводят на платформе из песка/камня с двумя или тремя шлакоблоками; для балансировки кастрюль между блоками используются металлические распорки. Местные жители называют это «полло». Печь Rocket Box удаляет дым и другие вредные газы из дома через дымоход, значительно улучшая качество воздуха внутри помещения. Другие конструкции печей Rocket не имеют дымохода. Некоторые усовершенствованные кухонные печи, продвигаемые неправительственными организациями в Гватемале, относятся к этому типу, например, печь ONIL Nixtamal: http://www.onilstove.com/ . Она рекламируется для использования в дополнение к печи ONIL с дымоходом, когда требуется дополнительная мощность для приготовления пищи.

Печь Rocket Box очень экономична в плане расхода древесины по сравнению с открытым огнем и другими распространенными в Гватемале кухонными плитами. В 2010 году AIDG провела испытания кипячения воды на печи Rocket Box и на типичной металлической печи-планче, которую обычно можно найти в гватемальских хозяйственных магазинах. Корпус сравниваемой печи был пуст внутри, за исключением облицовки из кирпича толщиной ½ дюйма. Испытания показали тепловую эффективность 15–21% для Rocket Box (в зависимости от типа испытания) и 5–8% для другой печи.

Эффективность печи также выгодно отличается от некоторых других усовершенствованных кухонных печей, продвигаемых НПО для снижения потребления топлива. Например, ведутся споры об эффективности печей с рамповой камерой сгорания (Бой, Брюс и Дельгадо, статья в журнале Environmental Health Perspectives, январь 2002 г.).

Помимо экономии древесины, Rocket Box позволяет сократить время приготовления пищи. В ходе испытаний 2,5 л воды (без крышки) закипели за 25 минут на Rocket Box, при этом плита запустилась с нуля. На сравнительной плите-планче 2,5 л закипели за 63 минуты.

Мобильность плиты удобна; в Гватемале нередко семьи с течением времени переносят свою кухню в другую часть дома. Она относительно легкая (около 60 кг). Ее привлекательный внешний вид пользуется популярностью. Основной корпус плиты не нагревается до опасно высокой температуры, что снижает риск ожогов.

Материалы и производство Rocket Box недорогие. Розничная цена в Xelateco составляет 900 гватемальских кетсалей или 117 долларов США.

Исследования, проведенные среди семей, использующих гриль Rocket Box, показали, что для многих поваров камера сгорания и поверхность для приготовления пищи слишком малы. Размеры камеры сгорания тщательно подобраны для максимальной эффективности использования топлива; исследования по модификации камеры сгорания с увеличением ее длины на 5 см показали снижение эффективности. Однако из-за размера дрова приходится рубить на более мелкие куски. В то время как на открытом огне можно оставить большое полено гореть, в гриле Rocket Box требуется больше внимания, чтобы проталкивать дрова в огонь по мере того, как подгорают кончики. Некоторые пользователи жаловались, что дрова выпадают из камеры сгорания, когда горящий конец становится легче.

В Гватемале часто живут большие семьи, и печь Rocket Box не идеально подходит для приготовления пищи на десять и более человек. Гватемальскому повару может понадобиться одновременно приготовить большую кастрюлю никстамаля, а также кастрюлю фасоли, яйца, лепешки на комале и кофе. Размер печи, очевидно, зависит от семьи; она может идеально подойти для пожилых пар с несколькими внуками. Однако некоторые семьи, владеющие печью Rocket Box, используют ее в дополнение к открытому огню, не решая таким образом проблему дыма в доме.

Готовка на основном кольце для варки превосходна; однако двум задним кольцам (на решетке плиты) требуется много времени, чтобы нагреться до высокой температуры. Стандартная гватемальская плита планча, использованная для сравнительного тестирования, гораздо эффективнее для приготовления пищи на задних кольцах, как только преодолевается задержка с нагревом с нуля.

Печь обычно продается покупателям для самостоятельной установки дома. Однако у семей может не хватать навыков или инструментов для самостоятельной установки без поддержки или руководства. Главная проблема здесь — прокладка дымоходной трубы через крышу и обеспечение ее герметичности. Семьи в Гватемале, очевидно, высоко ценят свою ламинированную крышу (из оцинкованной листовой стали). Опасения по поводу протечек в некоторых случаях приводили к тому, что дымоход не выводили наружу, и дым продолжал заполнять дом.

Привыкание к приготовлению пищи в печи Rocket Box, если вы всегда использовали открытый огонь, подразумевает значительную культурную трансформацию. Это создало препятствия для распространения и правильного использования печи. В некоторых деревнях, где AIDG субсидировала стоимость печей, а затем проводила исследования среди пользователей, было обнаружено, что печи были модифицированы таким образом, чтобы внутри можно было развести больший огонь (были удалены балдосы или пемза). Это свидетельствует о неспособности объяснить логику конструкции, а также указывает на то, что трудно привыкнуть к приготовлению пищи на небольшом огне, если вы всю жизнь использовали открытый огонь. Связанная с этим проблема заключается в том, что в некоторых районах люди используют открытые очаги внутри дома как для отопления, так и для приготовления пищи.

Дымоходная труба опасно нагревается. В 2010 году несколько семей в Нуэва-Либертад, Уэуэтенанго, начали готовить на таких плитах. За несколько месяцев многие женщины обожглись. Важно, чтобы в таких установках была какая-либо противопожарная защита, даже самая простая, например, проволочная сетка.

Хотя цена в 117 долларов кажется низкой, для Гватемалы это значительная сумма. В 2008 году Всемирный банк оценил паритет покупательной способности (ППС) в 4690 долларов на душу населения. Стоимость плиты составляет 2,5%. Поэтому она может оказаться недостаточно дешевой.

Размеры корпуса печи, жарочной поверхности и камеры сгорания указаны в проектной документации Rocket Box, опубликованной на сайте www.aidg.net.

Эта печь спроектирована на основе жарочной доски размером 60,8 x 46 см. Корпус изготовлен из листовой стали, приклепанной к раме из уголкового профиля. Основная часть рамы выполнена из уголкового профиля 1" x 1/8", сваренного между собой. Корпус изготовлен из оцинкованной листовой стали толщиной 24 калибра.

Высота башни камеры сгорания должна быть в 2 или 3 раза больше высоты входного отверстия камеры. Высота горловины камеры сгорания составляет 14 см, а ширина — 12 см. Поэтому важно обеспечить высоту башни камеры сгорания в диапазоне от 28 до 42 см. Соотношение 1:2,5, по-видимому, является оптимальным. Это поможет обеспечить хорошую тягу и эффективное сгорание.

Наибольшая интенсивность нагрева наблюдается в точке пламени. Это означает, что башня камеры сгорания должна быть достаточно высокой, чтобы пламя почти касалось жарочной поверхности. При ширине жарочной поверхности 48 см необходимо поддерживать зазор в 3,5 см.

Дрова удерживаются над дном камеры сгорания решеткой, первоначально изготовленной из арматуры толщиной 3/8 дюйма (эта толщина впоследствии была пересмотрена). Высота решетки равна 1/3 высоты камеры сгорания. Это обеспечивает достаточный приток воздуха для создания эффективной тяги. Габариты печи составляют 60,8 x 46 см x 32,3 см в высоту.

В рамках программы AIDG по разработке усовершенствованных кухонных печей были исследованы несколько различных моделей, прежде чем сосредоточиться на Rocket Box. Первые испытанные печи были построены из кирпича, причем ранние модификации имели наклонную или «перегородочную» конструкцию с большой рабочей поверхностью. Эти печи-планчи строятся на цементно-шлакоблочном основании, заполненном землей. Верхние уровни выполнены из кирпича, а камера сгорания поднимается от передней части планчи к задней, пока между дном камеры и металлической пластиной в задней части печи не останется всего восемь сантиметров. Меньший внутренний объем означает, что тепло, выделяемое огнем, передается непосредственно на металлическую планчу.

В 2006 году AIDG организовала инициативу Teco-Tour. Она включала в себя изготовление печей путешествующими волонтерами. Печь Teco-Tour была описана Еленой Крейгер из AIDG следующим образом: «Конструкция предусматривала размещение камеры сгорания из балдосской плитки, используемой в ракетных печах, в корпусе печи Pop Wuj [печь Pop Wuj — это типичная печь с дефлекторами и каменным корпусом]... Конструкция камеры сгорания аналогична той, что используется в печи ONIL». Она была изолирована пемзой.

Печь ONIL очень похожа на Rocket Box. Вместо металлического корпуса используется сборный железобетон: http://www.onilstove.com/ . Во время стажировки Елены AIDG исследовала влияние удлинения рабочей поверхности печи ONIL на ее конструкцию, что увеличило площадь для приготовления пищи. Однако работа со сборным железобетоном оказалась проблематичной. Камера сгорания нынешней модели Rocket Box по-прежнему обязана своим успехом печи ONIL. Переход на металлический корпус был частично обусловлен тем, что это позволяет производить печь серийно в простой мастерской, избегая строительства на месте. Это выгодно для модели развития AIDG, основанной на поддержке бизнеса.

В 2009 году Бен Дана и Сара Хант, в ответ на отзывы покупателей, провели эксперименты с печью Rocket Box, у которой камера сгорания была на 5 см длиннее. Результаты испытаний по кипячению воды показали тепловую эффективность 7–16% по сравнению с 15–21% у стандартной печи Rocket Box. Время приготовления увеличилось: для кипячения 2,5 л воды в модифицированной печи Rocket Box потребовалось 56 минут, по сравнению с 25 минутами в стандартной модели. Однако нагрев заднего нагревательного кольца улучшился благодаря более длинной камере сгорания.

В руководстве по проектированию печи Rocket Box изложены отзывы клиентов, полученные в ходе исследований, проведенных в поселке Нуэва-Альянса в 2009 году. В ответ на эти отзывы были внесены некоторые изменения в конструкцию. Соединение с дымоходом из листовой стали толщиной 28 калибра было заменено на сталь толщиной 26 калибра. Колосниковая решетка была заменена на более толстую сталь.

В 2010 году отдел технических исследований и разработок AIDG Guatemala стал независимой организацией под названием Alterna. Финальная версия Rocket Box, созданная под эгидой Alterna, была разработана на основе маркетинговых исследований, проведенных Даниэлем Бухбиндером, с целью определения предпочтений в дизайне. Информация о внесенных изменениях недоступна и не включена в техническую документацию Rocket Box. Предполагается, что изменения включают в себя увеличение пространства в камере сгорания, увеличение площади для установки кастрюль и улучшение нагрева заднего кольца для приготовления пищи. Возможно, плита также будет иметь другое название. Для связи используйте адрес электронной почты scrowe@alterna-la.org

В связи с данной технологией мы представляем четыре документа. Это руководство по проектированию на английском и испанском языках, а также руководство по изготовлению, также на английском и испанском языках. Они опубликованы на сайте www.aidg.net  Файлы технологий  биомасса http://web.archive.org/web/20160827193514/http://www.aidg.net:80/index.php?option=com_remository&Itemid=34&func=selectfolder&filecatid=18

В руководстве по проектированию описаны различные варианты, которые были опробованы или рассмотрены, причины отказа от некоторых из них и выбора текущего варианта, подробное описание текущего проекта и предложения по дальнейшей работе. Руководство по изготовлению представляет собой пошаговое руководство по изготовлению печи. Фильм «Как построить ракетную печь» также можно посмотреть по ссылке: http://www.youtube.com/watch?v=hkFqpkV3fF4