Testování a porovnávání kapesních ohříváčků

 

Při nočním pozorování oblohy je mým velkým nepřítelem zima. Největší problém mívám se zmrzlými prsty.
Když pozoruji a při tom si dělám poznámky, nemohu používat rukavice. Proto jsem se rozhodl, že si pořídím nějaký ohříváček.

Vyzkoušel jsem několik druhů - gelový, benzínový, uhlíkový a chemický (oxidační).

Tento článek jsem vytvořil pro jejich vzájemné porovnání a upozornění na výhody a nevýhody jednotlivých typů.


1) Oxidační ohřívač

Je to pytlík železných pilin se solí a nějakými dalšími přísadami. Když se do pytlíku dostane vzduch, začnou piliny oxidovat a při tom se začnou zahřívat.
Je to jednorázový zdroj tepla. Když proces oxidace skončí, musí se celý pytlík vyhodit.
Ohříváček vydává málo tepla. Také nastartování reakce je velice pomalé. Výhodou je velká mechanická odolnost a malá velikost, takže se může strčit třeba do ponožky a tam ohřívat prsty u nohou. 

Další velkou výhodou proti benzínovému, nebo uhlíkovému ohříváčku je, že neprodukuje žádné jedovaté plyny.
Výdrž udává výrobce "až" 8 hodin. To je ale nesmysl. Na konci článku jsou experimenty s jednotlivými ohříváčky, a tam je vidět, jak ta teplota časem klesá.
Další nevýhodou je cena - jeden pytlík stojí asi 20Kč. To se mi zdá na jednorázové použití docela dost. 

Oxidační ohřívač


 

2) Gelový ohřívač

Recyklovatelný pytlík s tekutinou a plíškem. Když se plíšek prohne, začne tekutina okamžitě krystalizovat a při tom se ohřeje.
Když reakce skončí, změní se konzistence obsahu na takový hodně upěchovaný "sníh" až "led".
Po uvaření pytlíku ve vodě se tento "led" (krystaly) rozpustí a pytlík je opět připraven k použití. 

Výhoda tohoto typu ohříváčku je samozřejmě recyklovatelnost. Mimo to je teplo dostupné už několik sekund po aktivaci. Stejně jako u oxidačního ohřívače, ani tady nedochází k uvolňování žádných nebezpečných plynů. Teplo je "tvrdé" (pytlík hřeje i když se na něj sáhne studenou rukou). Nevýhoda je krátkodobý účinek (asi tři čtvrtě hodiny efektivního vyzařování tepla).
Další obrovskou nevýhodou je mechanická odolnost. Měl bych strach ho vložit jen tak do batohu k ostatnímu vybavení. Stačí malá síla, nebo ostrý roh a pytlík se může protrhnout a obsah vytéct. Proto tento ohříváček na pozorování vůbec nepoužívám.

Podle některých uživatelů dochází ve velkém mrazu k samovolnému spuštění reakce - viz odkazy pod článkem. Sám jsem takovýto pokus nezkoušel.

Trochu problém bývá i s rozpouštěním krystalu. Když se při vaření pytlíku nepodaří rozpustit úplně celý krystal (stačí, aby zbyl jen velice malý kousek), spustí se při chladnutí pytlíku další krystalizace automaticky.
I když to výrobce nedoporučuje, rozpouštím obsah pytlíku v mikrovlnce. Mám pytlík ponořený v misce s vodou a po třech dvouminutových intervalech, přerušených několikaminutovou pauzou, se mi obvykle povede krystaly dokonale rozpustit. Ze začátku jsem měl ale strach aby pytlík nevybouchnul.  

Gelový ohřívač


3) Benzínový ohřívač

Funguje na principu katalyzátoru.
Z nádržky se odpařuje benzín, který se rozkládá na rozžhaveném katalyzátoru na ????? (něco smradlavýho) a při tom se uvolňuje teplo. Část toho tepla se využívá na ohřev nádržky a další odpařování benzínu, zbytek tepla se vyzáří do okolí. 
 
Zásadním problémem tohoto ohřívače je, že při nízké teplotě se benzín z nádržky špatně odpařuje a proto dochází k ukončení reakce na katalyzátoru a k vystydnutí ohříváčku. Ohříváček pracuje dobře při teplotách nad 5°C. Když ale okolní teplota klesne pod 0°C už je nespolehlivý. Také při ochlazení nádržky rukou dochází ke zpomalení reakce.
 
Občas se mi stalo, že ohříváček zhasnul v kapse, protože měl malý přísun kyslíku. Když je ale položený na otevřeném prostoru, tak se zase hodně ochlazuje větrem. Když probíhá reakce, je cítit benzín, ale při pozorování v terénu to nevadí.

Občas (při nízkých teplotách) bývá problém s nastartováním reakce na katalyzátoru. V tom případě je dobré nejdřív zahřát zapalovačem nádržku  a až potom "zapálit" síťku. 
Poznámka: "Zapálit" síťku neznamená, že by hořela plamenem. Uvnitř síťky je nějaký materiál (pravděpodobně palladium), který je rozžhavený do červena.  

Výhoda je poměrně levný provoz (náplň je 15ml technického benzínu). K dalším výhodám patří jednoduché dobíjení - benzín je možné doplňovat přímo v terénu - to třeba u gelového ohřívače možné není. 
Po nějaké době (nemám ten čas přesně zjištěný) se síťka zanese a přestane fungovat. Podle návodů na internetu je prý možné jí vyčistit ponořením do lihu. Mně se to ale nepodařilo, a tak jsem si raději koupil několik náhradních sítěk (po 35,-Kč) odkaz do obchodu.


Doplnění informací:
Při první aktivaci nové síťky se v ní vypaluje nějaká impregnace, takže ohříváček kouří a smrdí víc než obvykle.
Proto je dobré první cyklus provádět na nějakém opuštěném, dobře větraném místě.
Asi po hodině se impregnace vypálí a pak už je cítit "jenom" ten spálený benzín.

Benzínový ohřívač


 

4) Uhlíkový ohřívač

Princip je jednoduchý - uvnitř pouzdra doutná uhlík a teplo z toho uhlíku se přenáší na pouzdro. Tento ohříváček se mi zdá pro moje potřeby asi nejlepší. Dodává hodně tepla a dodává ho docela dlouho (viz experimenty od článkem). Navíc je možné teplo a čas částečně regulovat zapálením jednoho, nebo obou konců uhlíku.
Někdy, když se uhlík pořádně rozžhavil, a měl jsem ohříváček v pytlíku v kapse u kalhot, tak bylo to teplo až skoro nepříjemné.

I tento ohřívač má však své nevýhody. Často se stává, že uhlík v pouzdře vyhasne. Zjistil jsem, že je dobré nechat ho po zapálení několik (asi 10) minut rozhořet a až teprve potom pouzdro uzavřít.

Další nevýhodou je produkce jedovatého oxidu uhelnatého (CO). Ale při práci v terénu snad otrava nehrozí.
Ohříváček, i když právě nepracuje, tak trochu smrdí (spálený popel). Proto je vhodné ho skladovat v zavíracím igelitovém pytlíku.
Tento pytlík může sloužit i jako "dusítko" v případě, že uhlík ještě není úplně vyhořelý, ale teplo z ohříváčku už nepotřebujete, nebo vstupujete do uzavřené místnosti.

Náplň je docela levná (20 uhlíků za 50Kč), takže tento ohřívač je rozhodně levnější, než třeba výše uvedený oxidační ohříváček.
 
Taky je třeba si dát pozor na požární bezpečnost. Při vysypávání popela můžou zbytky doutnajících uhlíků zapálit třeba trávu. Nebo pokud by došlo k otevření pouzdra v kapse, mohl by rozžhavený uhlík způsobit popáleniny.
Nebezpečí požáru a popálení hrozí i při zapalování. Jednou se mi stalo, že uhlíková tyčinka při startování vyprskla a žhavé kousky uhlíků se rozletěly do okolí. Tyto malé uhlíky potom ještě několik sekund žhavily. Pokud by dopadly na hořlavý materiál, mohly by něco propálit. 
 
Při experimentech se ukázalo, že další velkou nevýhodou je "nelineární" hoření.
Uhlík nehoří rovnoměrně z jedné strany na druhou, ale jeho povrch se může rozžhavit ve větší délce a pak teprve v té větší ploše začne prohořívat do hloubky. To způsobuje nečekané zvýšení teploty a zkrácení doby hoření.

Uhlíkový ohřívač



Pokusy

1

 

První pokus byl zaměřen na zjištění doby, po kterou je ohříváček schopný dodávat teplo.
Po aktivaci a případném rozhoření (uhlíkový ohřívač), byl ohříváček zabalen do teplé ponožky a přenesen ven do teploty kolem 5°C. Pak následovalo měření a záznam teploty. Záznam aktuální teploty byl prováděn automaticky každou minutu.
Když teplota klesla pod 20°C, byl ohříváček odpojen od čidla teploty a ještě několik minut bylo prováděno měření okolní teploty (v grafech je to ten závěrečný pokles).
Protože bylo měření prováděno nekalibrovaným měřičem teploty, porovnal jsem na závěr tento měřič s přesným teploměrem při 20°C a všechny výsledky jsem pak k této přesné hodnotě přepočítal (jednoduše jsem odečetl od každého naměřeného vzorku 3°C).

 

2 Druhý pokus měl porovnat, jak se ohříváčky vypořádají s rychlým ochlazením. Je to vlastně simulace reálného stavu, kdy se ohříváček ochladí studenýma rukama.
Pokus jsem prováděl tak, že jsem do igelitového pytlíku nasypal ledovou drť a zalil jsem to trochou vody. Tím jsem vytvořil "zátěž" s teplotou 0°C. Každý z ohříváčků jsem nechal "rozhořet" na provozní teplotu a pak jsem ho asi na 10 sekund obalil tím pytlíkem s ledovou vodou. Sledoval jsem při tom pokles teploty a její následný nárůst na původní hodnotu. Toto ochlazení bylo prováděno pro každý ohříváček 3x.

 

 


Pokus č.1 - Doba ohřevu

záznam teploty
záznam teploty
měřící pracoviště
ohříváček v ponožce za oknem
zapalovač
tryskový plynový zapalovač z Číny používaný
 pro zapálení benzínového a uhlíkového ohříváčku

  graf


Tady jsou výsledky z prvního typu pokusu pro každý
 ohřívač zvlášť s vysvětlením některých anomálií

Uhlíkový ohřívač

Video:  Zapalování uhlíkového ohřívače (4MB)
Uhlíkový ohřívač

graf
průběh teploty při při zapálení obou konců uhlíku (jeden z konců však po čase zhasnul)

graf
průběh teploty při zapálení jednoho konce uhlíku

uhlík
uhlík po zapálení

uhlík
Nelineární hoření uhlíku - způsobuje zvýšení teploty a zkrácení doby ohřevu

 


Benzínový ohřívač

Video:  Plnění a zapalování benzínového ohřívače (6,5MB)
Benzínový ohřívač

graf


Gelový ohřívač

Video:  Aktivace gelového ohřívače (1,3MB)
Gelový ohřívač
(teplota na displeji je o 3°C vyšší, než ve skutečnosti)

graf


Oxidační ohřívač

Video:  Aktivace oxidačního ohřívače (1,8MB)
Oxidační ohřívač

graf


 Pokus č.2 - odezva na zatížení mrazem

 

Video: Chlazení uhlíkového ohřívače (1,9MB)
ochlazení ohřívače

graf
Odezvy ohříváčků na krátkodobé ochlazení. Grafy byly upraveny tak, aby okamžiky ochlazení byly u všech grafů pod sebou.


U oxidačního ohříváčku jsem si nevšimnul, že se teplota po druhém ochlazení ještě nedostala na původní úroveň.

Výsledky nejsou úplně přesné, protože ochlazování mohlo probíhat pokaždé trochu jiným způsobem, ale i přes to je z grafů vidět,  že benzínovému ohřívači trvá nejdéle, než se vzpamatuje z teplotního šoku.
Naopak nejlépe si s ochlazením poradil gelový ohřívač - při desetisekundové zátěži klesla teplota jen o pár stupňů a návrat na původní teplotu byl velice rychlý.


 


Vzájemné porovnání ohříváčků

  Oxidační Gelový Benzínový Uhlíkový
Výkon
(viz pokusy výše)
malý střední malý velký
Doba efektivního  vydávání tepla
(viz pokusy výše)
asi 4 hodiny asi tři čtvrtě hodiny asi 6 hodin asi 4 hodiny (záleží na způsobu hoření uhlíku)
Počáteční cena

---

asi 90,-Kč
  Odkaz na internetový obchododkaz do obchodu
asi 110,-Kč
  Odkaz na internetový obchodOdkaz na internetový obchod  
asi 110,-Kč
  Odkaz na internetový obchod Odkaz na internetový obchodOdkaz na internetový obchod
Cena jednoho cyklu (dobití) asi 20,-Kč
Odkaz na internetový obchod Odkaz na internetový obchod
elektřina na uvaření
(pár korun)
15ml technického benzínu
(1,50Kč)
2,50Kč / 1 uhlík
 Odkaz na internetový obchodOdkaz na internetový obchod
Mechanická odolnost vysoká velice malá vysoká vysoká

(náhradní uhlíky jsou ale dost křehké a proto je třeba je ukládat do nějaké pevnější krabičky)
Produkce jedovatých plynů žádná žádná ???? spálený benzín...

oxid uhelnatý

Rychlost aktivace
(viz pokusy výše)
pomalá
(asi hodinu do maximální teploty)
okamžitá
(několik sekund)
střední
(20 až 30 minut)
pomalá
(10 minut na rozhoření + další asi půl hodina na rozehřátí pouzdra)
Jednoduchost aktivace jednoduchá

(roztržení igelitového obalu)
jednoduchá
(ohnutí plíšku)
některým lidem se prý občas nepodařilo ohnutím plíšku reakci nastartovat
obtížná

(problémy se zapálením v zimě)
obtížná

(uhlík může po chvíli vyhasnout)
Jednoduchost dobíjení

---

náročné

 v terénu nemožné (uvaření ve vodě)
jednoduché

(dolití benzínu)
jednoduché

(výměna uhlíkové tyčky)
Požární bezpečnost bezpečné bezpečné Hrozí popálení o síťku
(síťka je ale při běžném provozu zakrytá víčkem)
Pozor při práci s benzínem a ohněm!
Hrozí popálení nebo požár od uhlíku. 
Výrobce doporučuje přes krabičku přetáhnout gumičku.
Omezení provozu potřebuje kyslík podle některých informací prý nefunguje ve velkých mrazech - jinak bez omezení nefunguje při nízkých teplotách, potřebuje kyslík potřebuje trochu kyslíku, nesmí se používat v nevětraných prostorech
Předčasné ukončení reakce částečně lze reakci omezit uzavřením do zavíracího igelitového pytlíku. po spuštění už nelze zastavit sfouknutím síťky, nebo uzavřením celého ohřívače do neprodyšného pytlíku. Uhašením uhlíků vodou (to je nebezpečné-prská)
 Uzavřením celého ohřívače do neprodyšného pytlíku - trvá dlouho, než uhasne.
Celkové hodnocení
(vlastní názor)
drahý, vhodný k ohřívání prstů u nohou v terénu téměř nepoužitelný z důvodu malé mechanické odolnosti a krátké době vydávání tepla použitelný jen při vyšších teplotách okolí pro ohřev rukou při astronomických pozorováních asi nejlepší

  


A na závěr ještě pár odkazů na články,
 obchody a diskuse o ohříváčcích

 

http://www.army-store.net/clanky/jak-vybrat-a-spravne-pouzivat-kapesni-ohrivace

http://www.svetoutdooru.cz/na-snehu/gelovy-kapesni-ohrivac-vaude/

http://www.geocaching.cz/topic/12672-kapesní-ohřívač/

http://www.svetoutdooru.cz/clanek/?107510-benzinovy-ohrivac-a-srovnani-ohrivacu

http://www.svetoutdooru.cz/znalosti/teplo-v-balicku-survival-pack/

http://diverzanti.webdevelopers.cz/ohrivac

http://www.kalimera.cz/benzinovy_ohrivac.html

http://www.podzemi.net/news/kapesni-teplo/

http://www.mrk.cz/diskuse.php?id=641990

http://www.horydoly.cz/test/test-uhlikovy-ohrivac-herbertz.html

http://www.horydoly.cz/lyzari/jdete-do-haje-s-ohrivacimi-pytlicky.html

http://www.horydoly.cz/test/test-teplo-nade-vse.html

 

  





úvodní strana webu AstroMiK.org

_

poslední úprava stránky 10.2.2015