Instalacja gazowa w pojazdach kempingowych zasilana jest standardowo mieszaniną propan–butan, a gaz przewożony jest zwykle w 11-kilogramowych butlach stalowych o łącznej wadze przekraczającej 20 kg.
Od niedawna dostępne są w Polsce butle kompozytowe, mające istotne zalety: są o połowę lżejsze od butli stalowych, mają przezroczystą obudowę (co ułatwia ocenę poziomu gazu w butli) a także możliwość wymiany butli podczas podróży za granicą (wprawdzie iluzoryczną w praktyce) – o ile dystrybutorzy dopuszczają taką możliwość. Zachęca to użytkowników kamperów i przyczep do zamiany butli stalowych na kompozytowe przy użyciu odpowiednich adaptorów – bez konieczności ingerowania w fabryczną instalację gazową. Oferowane na rynku polskim butle kompozytowe przez BP Polska napełniane są propanem, charakteryzującym się wyższą wartością kaloryczną niż mieszanina propan-butan. Ponadto, propan ma znaczne niższą temperaturą parowania, co ma znaczenie przy całorocznym użytkowaniu pojazdu kempingowego, ponieważ umożliwia efektywne korzystanie z gazu nawet podczas mroźnej zimy.
Właściwości Charakterystyka podstawowych parametrów mieszaniny propan-butan i „czystego” propanu przedstawia się następująco (źródło: www.e-petrol.pl):
Propan-Butan C3H8+C4H10 • Temperatura wrzenia: –20º C (dla mieszanki 30 proc. propanu, 70 proc. butanu); • Niższe ciśnienie - niższa zdolność odparowywania; • Przeznaczony do użytku w pomieszczeniach;
• Cięższy od powietrza.
Propan C3H8 • Wysoka wartość kaloryczna; • Temperatura wrzenia: –42º C; • Temperatura zamarzania: -187º C; • Wartość opałowa górna: na kilogram - 13,8 kWh (49,8 MJ); • Wartość opałowa dolna: na kilogram - 12,8 kWh (46,1 MJ); • Wysokie ciśnienie - większa zdolność odparowywania; • Łatwy w magazynowaniu na zewnątrz; • Cięższy od powietrza.
W upalne lato też? Czy jednak propan jest korzystniejszy niż mieszanka propan-butan także poza sezonem zimowym, np. do zasilania lodówki w upalne lato? Próba odpowiedzi na tak sformułowane pytanie i dyskusja na ten temat rozwinęła się na forum Klubu Miłośników Samochodów Kempingowych „CamperTeam” (www.camperteam.pl). Poniżej wyniki testów i wynikające z nich wnioski.
Testy chłodzenia W celu wstępnego rozpoznania problemu przeprowadzone zostały testy lodówki pracującej w cyklu dobowym kolejno na propan–butan z butli stalowej Shell, następnie propan z butli stalowej Shell i propan z butli kompozytowej BP, przy tych samych parametrach zasilania (ciśnienie 50 mbarów) oraz w porównywalnych warunkach: włączanie pustej lodówki (całkowicie rozmrożonej) wieczorem w temperaturze otoczenia około +27º C, malejącej w nocy do około +20º C rano i rosnącej w ciągu dnia nawet do +30º C (symulacja sytuacji występujących w podczas postoju na nocleg i zwiedzania na trasie). Lodówka nie była w tym czasie otwierana. Pomiar temperatury w lodówce był zdalnie przekazywany przez czujnik umieszczony w zamrażalniku. Najbardziej interesująca była liczba godzin pracy (h) do osiągnięcia temperatury 0º C w zamrażalniku i wartość najniższej temperatury w ciągu doby. Testy zostały poprzedzone starannym wyczyszczeniem palnika lodówki.
Wyniki doświadczenia były zaskakujące: • propan–butan Shell: zredukowanie temperatury +27,6 do 0º C nastąpiło w nocy po 4 h, najniższa temperatura –7,4º C po 12 h pracy lodówki; • propan Shell: zredukowanie temperatury +26,2 do 0º C nastąpiło rano po 12 h, najniższa temperatura –1,6º C po 15,5 h pracy lodówki; • propan BP: temperatura +27,2º C została zredukowana przed południem do +2,2º C (nie przekroczyła 0º C) po 13,5 h pracy lodówki; w dzień temperatura w zamrażalniku wzrosła do prawie +3º C i była utrzymywana na tym poziomie do wieczoru.
We wszystkich testach pracy lodówki na gazie występowała duża bezwładność: lodówka rozpoczynała chłodzenie po 0,5 ÷ 1,5 h od włączenia. Zastrzegam, że wyniki powyższe zostały uzyskane w ekstremalnych warunkach (temperatury jak w krajach śródziemnomorskich) i nie muszą się potwierdzić w temperaturach typowych dla polskiego lata. Może inni mają doświadczenia w tej materii i zechcą się nimi podzielić? Obserwacje pracy lodówki były kontynuowane podczas wyprawy na Nordkapp. Do dyspozycji miałem dwie butle: jedną z propan-butanem (Shell) i drugą z propanem (BP). Zaobserwowałem niewielki spadek efektu chłodzenia lodówki: przy temperaturze w zamrażalniku na poziomie –9º C, po przełączeniu zasilania propan-butanem na propan temperatura w zamrażalniku wzrosła o 2÷3º C. Potwierdza to wyniki poprzednio przeprowadzonych testów. Mieszanina propan-butan jest bardziej efektywna (mimo niższej wartości kalorycznej) niż czysty propan.
Testy gotowania Dodatkowo przeprowadziłem pomiary czasu zagotowania określonej ilości wody na kuchence gazowej, by sprawdzić efektywność palnika przy zasilaniu propan-butanem oraz samym propanem. Mierzyłem czas osiągnięcia temperatury wrzenia (pomiar termometrem o odpowiedniej skali) w próbce wody 1 litr gotowanej w naczyniu otwartym. Temperatura początkowa wody była jednakowa: 19° C, temperatura otoczenia 25° C. Dopływ gazu również identyczny - pokrętło otwarte o 1/4 obrotu. Przy zasilaniu mieszaniną propan-butan (z butli stalowej Shell) temperatura wody 100° C została osiągnięta po 13 minutach i 34 sekundach, natomiast po przełączeniu na propan (z butli kompozytowej BP) czas ten był dłuższy i wyniósł 15 minut i 52 sekundy. Wyniki te potwierdzają wnioski z poprzednich testów i obserwacji: mieszanina propan-butan jest bardziej efektywna niż „czysty” propan zarówno w zasilaniu lodówki, jak i kuchenki gazowej w kamperze.
Testy chłodzenia (50 mbarów).
Pomiar temperatury otoczenia (+25,7º C) i temperatury w zamrażalniku (–5,2º C).
Testy gotowania (37 mbarów).
Pomiar ciśnienia gazu.
Jednak propan-butan? W uzupełnieniu podaję parametry instalacji gazowej w moim kamperze: zgodnie z instrukcją fabryczną lodówka i grill pracują na 50 mbarów, natomiast kuchenka i grzejnik c.o. na 37 mbarów. Dualny system zasilania z dwoma roboczymi ciśnieniami gazu (z możliwością przełączania reduktorów) przejąłem po poprzednim właścicielu kampera i nie ukrywam, że mimo „udziwnienia” jest on wygodny w użyciu. Do kontroli ciśnienia gazu mam zainstalowany (na stałe) manometr. Wygląda na to, że wysokość ciśnienia roboczego nie ma wpływu – w obydwu przypadkach (lodówka 50 mbarów i kuchenka 37 mbarów) bardziej efektywna jest mieszanka propan-butan niż czysty propan. Podzielam pogląd, że za tę „aferę” odpowiedzialna jest konstrukcja palnika: z odpowiednim rozwiązaniem wlotu powietrza (proporcją powietrza i gazu), a zwłaszcza parametrami dyszy. Lodówka Elektrolux ma palnik „Junkers”, a symptomatyczne jest, że w instrukcji lodówki nie ma ani słowa o propanie. W opisie wymieniony jest wyłącznie propan-butan.
Dwie butle? Zastrzegam, że na obecnym etapie nie można tych wyników uogólniać na wszystkie odbiorniki gazowe. Istotny wpływ na ich sprawność mogą mieć inne czynniki, jak: konstrukcja palnika, stan techniczny i warunki pracy urządzeń, np. w przypadku lodówki - drożność dyszy i wlotów powietrza w palniku, skuteczność działania wymiennika i obiegu chłodzenia , a także stopień wstępnego schłodzenia produktów wkładanych do lodówki, temperatura otoczenia, efektu nasłonecznienia, etc. Pożądane jest potwierdzenie uzyskanych rezultatów przez innych użytkowników i dopiero wówczas będzie podstawa do uogólnionych wniosków. Generalizując na własny użytek uznałem, że sensownym rozwiązaniem przy całorocznym caravaningu wydaje się być butla z propan-butanem (głównie na upalne lato) i druga butla kompozytowa z propanem (głównie na zimę) – używane zamiennie stosownie do warunków i potrzeb. Liczę na opinie i ewentualną weryfikację uzyskanych rezultatów przez innych zainteresowanych tym problemem.
Tekst i zdjęcia: dr inż. Witold Olszewski
Autor jest nauczycielem akademickim na wydziale Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej.
Informujemy, że zaktualizowaliśmy naszą Politykę prywatności (dostępną w regulaminie). W dokumencie tym wyjaśniamy w sposób przejrzysty i bezpośredni jakie informacje zbieramy i dlaczego to robimy.
Nowe zapisy w Polityce prywatności wynikają z konieczności dostosowania naszych działań oraz dokumentacji do nowych wymagań europejskiego Rozporządzenia o Ochronie Danych Osobowych (RODO), które będzie stosowane od 25 maja 2018 r.
Informujemy jednocześnie, że nie zmieniamy niczego w aktualnych ustawieniach ani sposobie przetwarzania danych. Ulepszamy natomiast opis naszych procedur i dokładniej wyjaśniamy, jak przetwarzamy Twoje dane osobowe oraz jakie prawa przysługują naszym użytkownikom.
Zapraszamy Cię do zapoznania się ze zmienioną Polityką prywatności (dostępną w regulaminie).
AKTUALNOŚCI
