冰岩地带 户外炉具的分类和使用
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户外炉具的分类和使用

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炉具作为必备的野外露营用品受到越来越多户外人的喜爱,拥有一套或几套炉具几乎成了每个户外爱好者的心愿。不论走进哪一家户外店,你都会看到货架上琳琅满目的、熟悉或者不熟悉的各类炉具。的确,这些货架上炉具的品牌和品种实在是太多了,多得使人无从下手选择,甚至不知如何开口向店员咨询。本文的目的就是帮助大家把户外市场上的炉具类商品理清楚,顺便把相关的炉具和燃料使用知识以及未来户外炉具的发展趋势给大家介绍一下。

户外炉具的分类
总的来说,户外炉具分为以下几个大类:
燃气炉具:是户外装备市场上最常见的品种。所用燃气主要有丙烷、丁烷和异丁烷,而乙烷因受容器限制应用较少。燃料罐可分普通气罐和高山气罐。
燃油炉具:有单纯的燃油炉,也有既可以燃油也可以燃气,甚至可以燃烧酒精和其它液体燃料的多用炉具。燃料燃油包括白汽油、煤油和普通汽油等,有专用的油瓶配合使用。
酒精炉具:分燃烧液体酒精和固体酒精两种。液体酒精炉具设计多种多样,有内燃式的,也有外燃式的;有一次气化的,也有二次气化的;有加压气化方式的,也有开放式气化的。多种多样的酒精炉,造就了世界上最大的炉具发烧友群体和炉具DIY市场,轻量化装备爱好者和环保爱好者对酒精炉更是推崇备至。
柴火炉具:柴火炉因为不需要携带燃料,对于远距离穿越有着重要的意义。这种户外炉具一般都配有小型鼓风机,以利于引火和助燃。缺点是鼓风机的使用要耗费电池,但现在已经有人开始应用小型户外手摇发电机或手摇鼓风机,从而可以减少携带备用电池之苦。
太阳能炉具:绝对环保的炉子,重量也不是很重,但是其使用需要一定的技术支持,不同日照角度要应用不同的技术,以获得最大的热效能。缺点是对日照条件有较强的依赖性。
石蜡类炉具:包括普通蜡烛炉和户外专用石蜡炉。总的来说,这类炉子作为保温型炉子使用更合适,不适于烧水和做饭。
小型电炉、电磁炉具:户外自带发电机的房车使用较多,普通户外活动条件下因需要大功率电源支持,一般不采用。
野外烧烤碳炉具:重量比较大,燃料耗费多,而且不环保,一般自驾车和房车露营应用较多,普通野外露营很少使用。
其他炉具:如专用军用炉具等。

燃气炉具
燃气炉具,也叫瓦斯炉具,是市场上最多见的品种。因为火力强劲、携带方便、操作简便、维护方便和价格适中,受到广大户外爱好者的欢迎。
我们能见到的燃气炉具的国内外品牌加在一起不下几十种,价格从几十元至上千元不等。
燃气炉具所用燃料都是密封罐装的,一般都是一次性使用。不论是英制、法制、美制、韩制和瑞典制,其燃气的基本成分都差不多,只是罐子的颜色有一定的区别而已,普通消费者不必过多研究。燃气罐的容量常见的有100克、230克和450克等几种规格。有的老式罐子还需要配有打孔器的炉头,但现在已经比较少见。普通罐装的燃气成分主要为丙烷、丁烷和异丁烷。丙烷和异丁烷汽化温度比较低,适合在低温下使用;正丁烷汽化温度较高,标准大气压下的汽化温度是-0.5℃。海拔每升高1000米,正丁烷汽化温度大约下降3℃,所以在海拔三千多米的高原地区仍可以在-10℃时使用正丁烷气罐。正丁烷虽然热值比较高,但是在低温下使用时有时需要对罐体进行加热,否则会火力不足,所以高山气罐中丙烷和异丁烷的比例较大,它们汽化温度低,基本上不需对罐体进行加热。
燃气炉和燃料使用时需要注意:

  1. 炉头和气罐要分开存放,以防行军过程中炉头开关被意外打开而漏气。
  2. 用过的炉头要及时清洁,注意不要让水分进入管道和喷气嘴,否则在高寒地区容易冻住。
  3. 炉头最好放在专用的软布袋子内,这样可以防止物理损伤和零件丢失,特别是密封件。气罐携带过程中应避免强烈碰撞。
  4. 连接气罐、炉头时不要拧得太紧,连接前应确保炉头阀门关闭。点火前应首先检查接口是否漏气,点火时应缓开开关,听到细小的漏气声时再点火。
  5. 点火最好在帐篷外进行。在帐篷内使用时应注意通风,严防一氧化碳中毒!
  6. 燃烧过程中罐内的气体汽化会吸收大量的热量,导致罐体温度下降。当罐体温度过低造成火力不足时,最好以缓和的方式对罐体进行加温,具体方法可以用一块金属薄板把炉头的部分热量导给气罐,最好不要用明火直接对罐体进行加热。另外,应尽量避免将罐底直接放在雪地或冻土上使用。
  7. 飞机、轮船、火车和其他公共交通工具上禁止携带各种形式和规格的气体罐,出发前要打听好目的地有无所需要的气罐出售,如果没有,应改用其他炉具和相应的燃料。

部分经典燃气炉具产品:
瑞典品牌: Optimus Crux、Primus Classic Trail
美国品牌: MSR Pocket Rocket、Jetboil 容器一体化炉
日本品牌: SnowPeak GigaPower
英国品牌: EPI Micro Super、GoSystem Autotrail
法国品牌: CAMPING GAZ Bleuet CV270
韩国品牌: Kovea Camp3
总体评价
环保性:☆☆☆
安全性:☆☆☆☆
经济性:☆☆
易操作性:☆☆☆☆☆
燃料可获得性:☆☆
环境适应性: ☆☆☆
热量输出: ☆☆☆☆☆

燃油炉具和多功能炉具
燃油炉具好像是资深户外发烧友的专利,不论你有多少年的户外经历,也不论你手里有火力多么强劲的燃气炉具或其他炉具,只要你没有玩过燃油炉具就好像还缺少些什么。在一些人眼里,燃油炉具就是高高在上、可望而不可及的东西。说起燃油炉具,简直就是高山探险的代名词了,所以大家对燃油炉具自然是敬而远之。造成这种现象的原因是,燃油炉具掌握起来有一定的难度,结构比较复杂,弄不好还会经常堵塞炉头,再加上各种文章介绍的易发生爆炸什么的,造成这种心态也是可以理解的。
其实,燃油炉具并不比燃气炉具复杂很多,也不比市场上的燃气炉具有太多优势。户外市场上我们能见到单纯的燃油炉具,可以燃烧白汽油、煤油和普通汽油等;还有一种是既可以燃油也可以燃气,甚至可以燃烧酒精和其它液体燃料的多用炉具,比如瑞典Primus OmniFuel多功能炉具就是专为高海拔、极低温等极限环境而设计的,配上不同的喷嘴几乎可以使用各种燃料。但不论使用哪一种燃油炉具,只要明白了燃油炉的基本结构和原理,就不难掌握正确的使用方法。
燃油炉具的主要构造由油罐、打气筒、油量控制阀、输油软管、汽化管、燃气控制阀、预热杯、喷嘴和燃气器等组成,有些还配有热反射板及防风板。有的燃油炉具采用油罐和炉头一体化设计,比如Optimus Svea 123和Coleman Peak1等,更多的油炉则采用分体设计,油罐和炉头之间有软管连接,比如Primus OmniFuel和MSR Whisper Lite等。
每种炉子的基本原理虽然相同,但因设计细节不同而使使用方法有很大区别,所以使用每一种炉具前都应该认真阅读产品使用说明书,或找有经验的使用者指导。不论是传统的热气化式还是比较先进的冷加压气化式油炉,最终目的都是要将燃料充分汽化后燃烧,燃料汽化后的燃烧过程就和普通气炉原理一样了。
一般来说,燃油炉具的使用要注意以下几个方面:

  1. 燃料添加不可过多,最好不要超过容量的80%,以利于加压汽化。
  2. 需要预热的油炉预热要充分,点火时要注意安全,控制好燃油流量。出发前要了解炉子脾性,做到心中有数。预热燃料可以用酒精来替代,比较清洁。
  3. 需要打气加压的油炉第一次打气不可过多,只要能顺利点火即可,以防火苗突然窜起烧了眉毛头发。点火后再补打气控制炉内压力到正常火力输出,以见到均匀的淡蓝色火焰为止。中途补气要有节制,同时要注意安全,注意不要打翻炊具。
  4. 使用前要检查接口是否有漏油和喷头堵塞现象,出发前应携带必要的修理工具。
  5. 应该在空气流通的地方装填燃料,周围不得有明火,严禁吸烟。
  6. 油炉点火最好在帐篷外进行,帐篷内使用油炉要通风良好,防止一氧化碳中毒。
  7. 操作全过程要避免烫伤,特别是热气化式油炉。

部分经典燃油炉具产品:
瑞典品牌:Optimus Svea 123、Primus OmniFeul
美国品牌:MSR Whisper Lite、Coleman Peak1
英国品牌:GoSystem FlexiFeul
总体评价
环保性:☆☆☆
安全性:☆☆☆
经济性:☆☆☆☆
易操作性:☆☆☆
能源获得性:☆☆☆☆
环境适应性:☆☆☆☆☆
热量输出: ☆☆☆☆

酒精炉具
酒精炉具发明得很早,也曾经被大量使用过。近年来,由于海湾战争引发的石油危机一浪高过一浪,人们对石油产品的认知已经发生了质的变化。同时,全世界环保工作者与爱好者也在加紧宣传,使得人们对环保能源的认识也上升到了一个新的高度,特别是车用燃料酒精的开发利用已经进入了实用阶段,从而带动了燃料酒精研发和应用的热潮。
在户外领域,炉具爱好者也是不甘落后,尤其是环保意识本来就很强的轻量化装备爱好者,更是放弃了相对笨重的燃油炉具和燃气炉具,转而开始使用重量更轻且更环保的酒精炉具。原因很简单,因为大家都知道酒精可以用农作物和水果直接发酵产生,也就是说,酒精是可以再生的环保能源,而不是消耗地球上的不可再生资源。
酒精炉具大致分为液体酒精炉和固体酒精炉两大类,不论使用哪一种形式,都要面临热量输出不足的难题,这个问题解决不了,环保就只能是一句空话。拿液体酒精炉来说,为了提高燃烧效率,炉具的设计可谓多种多样,其燃烧方式有内燃式的,也有外燃式的;有一次汽化的,也有二次汽化的;有加压汽化方式的,也有常压开放式汽化的。酒精炉设计的多样性,也造就了世界上最大的酒精炉具DIY发烧友群体。
在前人研发的基础上,一些国际上知名的户外炉具公司,如瑞典的Trangia和美国的Vargo等都先后开发了相对成熟的酒精炉产品,Esbit的固体酒精炉也逐渐占据了市场霸主地位。据称,中国目前已经有商业公司准备进军酒精炉市场,并有数款酒精炉的设计已经达到了相当水平。其设计的重点主要是在燃烧效率方面进行了改进,功率输出总体上已经接近燃气炉具的水平,而且已经有可以燃烧40度左右白酒的酒精炉亮相。这无疑为户外出行、公共交通的燃料携带难题提供了完美的解决方案。
酒精小资料:
化学名称乙醇,别名酒精,分子式C2H5OH,分子量46.07。
常温下,分析纯乙醇是具有特殊香味的无色透明、易挥发、具有特殊芳香和强烈刺激气味的易燃液体。相对密度0.7893、沸点78.3℃ 、凝固点-117.3℃、闪点14℃、自燃点390-430℃。乙醇蒸汽与空气可形成爆炸性混合物,爆炸极限为3.3-19%(体积)。乙醇与空气中氧气发生剧烈的氧化反应产生燃烧现象,生成水和二氧化碳。乙醇燃烧时,每一公斤酒精完全燃烧后约能放出7000千卡—7100千卡的热量。
总体评价
环保性:☆☆☆☆☆
安全性:☆☆☆
经济性:☆☆☆☆
易操作性:☆☆☆☆☆
能源获得性:☆☆☆☆☆
环境适应性:☆☆☆☆
热量输出: ☆☆☆☆

太阳能炉具
太阳能炉具的特点是绝对环保,不用锅在塑料袋内也可以直接对食品加热,但是正确使用需要一定的技巧,不同日照角度要应用不同的调整技术,以获得最大的热效能。
根据太阳能炉灶结构的不同,一般把太阳能炉灶分成箱式、板式和抛物线式三种,也有混合式类型,在加热能力、建造难度和易用程度等方面每种都有各自的优缺点。
箱式集热太阳炉灶
这可能是使用度最高的太阳能炉灶了,在户外也容易建造和使用。它的基本结构是由内外两个箱体组成,内层表面有反光铝箔,或干脆使用黑色吸热材料。中间有中空或其他保温层结构。盖子内侧通常也是一块反光板,阳光通过顶端的双层玻璃或塑料布等透明材料照射入内箱集热。优点是易于利用手边的材料搭建,而且使用方便,同时能提供相对持久的热量,保温性很好。缺点是加热慢,总体热量有限。
板式集热太阳灶
这是最符合户外长途旅行使用的太阳炉灶。其材料可以用很轻型的材料,甚至可以把防潮垫、地布等功能整合在一起使用,而不额外增加重量。优点是集热面积大、重量轻、方便折叠和可重复使用。缺点是设计和使用需要高超的技巧,如高角度和低角度日照的调节技术和加热锅的摆位都很有讲究;抗风性不强,天空云量较多时不易实现持续加热。
抛物线式集热太阳灶
这种炉灶更适合商业使用,户外虽然也有使用,但总体来说并不方便。优点是集热面积比较大、温度高,缺点是建造难度大,热焦点需要人工调节。
总体评价
环保性:☆☆☆☆☆
安全性:☆☆☆☆☆
经济性:☆☆☆☆☆
易操作性:☆☆☆
能源可获性:☆☆☆☆
环境适应性:☆☆☆
热量输出:☆☆☆

柴火炉具
柴火炉具历史悠久,可以说自从有了人类文明,也就有了柴火炉灶。户外用柴火炉具因为不需要携带燃料,对于远距离穿越有着重要的意义。
有人会认为燃烧枯枝败叶不利于环保,这种观念比较片面。大面积烧荒或者大范围燃烧落叶的确会引发环保安全问题,但是在山林里逐年积聚的枯枝落叶也是山林火灾的重要隐患,在很多国家和地区也是发生山林火灾的首要原因。在户外只要使用时注意安全,用枯枝落叶为燃料是可行的。笔者的观点很明确,充分燃烧枯枝败叶要比燃烧石油产品环保。况且这种户外柴火炉一般都配有小型鼓风机,利于引火和助燃,一般情况下燃烧都会比较充分。现在最轻的柴火炉重量已经达到200克左右,携带起来也不算什么负担,比起携带几百克重的燃料瓶和炉头要划算得多,经济性更是不言而喻。
目前的户外柴火炉具主要还是以DIY为主,制作时应特别注意以下几个方面:

  1. 尽可能应用低电压强力风扇,这样在电池选配上会比较经济。
  2. 风扇扇叶最好选用金属质地的,以免在使用中发生意外时烧毁。
  3. 尽量采用侧面给风方式,这样可以最大程度地减少灰烬对通风效果的影响。
  4. 双层保温的炉壁可以提高燃烧效率,同时尽量选用干燥的木柴。

总体评价
环保性:☆☆☆☆
安全性:☆☆☆☆
经济性:☆☆☆☆☆
易操作性:☆☆☆☆
燃料可获得性:☆☆☆☆☆
环境适应性:☆☆☆☆
热量输出:☆☆☆☆

其他户外炉具
其它户外炉具包括石蜡类炉子、电磁炉、电炉、碳烧烤炉以及军用专用炉具等。
石蜡类炉子:包括普通蜡烛炉和户外专用石蜡炉,这类炉子作为保温型的炉子使用更合适,与其说是炉子,不如说是灯笼或大蜡烛。总的来说,不适于烧水和做饭。
小型电炉、电磁炉:户外自带发电机的房车使用较多,普通徒步户外条件下因需要大功率电源支持,一般不用。
野外烧烤碳炉:重量比较大、燃料耗费多,而且不环保,一般自驾车和房车露营应用较多,普通户外穿越很少使用。

几个燃烧术语的解释
燃料的热值:就是通常说的发热量。发热量,单位数量的燃料完全燃烧所放出的热量,其单位是千焦/千克或千卡/千克。
比热容:是物质的物性参数。一公斤物质,温度升高或降低一摄氏度所需或放出的热量称为热比容,其单位为千焦/千克摄氏度。
比容:单位质量的体积或容积称为比容,这是气体很重要的物性衡量参数。气体受热后膨胀,也就是比容增大,密度减小,其相对质量也就减小。烟筒之所以会产生抽力,就是依靠气体受热后比空气轻产生上升运动而获得的。
千卡热量:在标准大气压下,将1千克纯水由19.5℃升高到20.5℃时所需的热量称作1千卡热量。千焦与千卡的换算关系是4.1868千焦=1千卡。
热损失:常见的热损失有排烟热损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失、散热渗漏损失、灰渣带走的热量、锅具和炉灶体蓄热损失等几种。
生物质燃料:含碳量最高仅50%左右的燃料。生物质燃料不耐烧,需要频繁添加,热值也比较低,如柴草、麦秸等。

原文刊登于《户外探险》2006年6月刊

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本文作者: 路客
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