Lær deg fysikken bak gassbrenneren

Heldigvis har jeg med en liten gassbrenner. Kan den i det minste gi oss litt morgenvarme og koke morgenkaffen?

Hvorfor fungerer gass dårlig om vinteren?

For at en gassbrenner skal fungere må trykket inne i gassboksen være høyere enn i omgivelsene. Det betyr at vi må ha en temperatur som er over gassens kokepunkt.

Gassbokser for turbruk inneholder normalt en blanding av butan og propan – eventuelt også isobutan. Butan koker ved - 0,5 minusgrader, isobutan ved 11,7 minusgrader og propan ved 42 minusgrader.

En gassboks med ren butan vil altså kun fungere ned til -0,5 ℃ mens en blanding av propan og butan vil tåle lavere temperaturer.

Når temperaturen synker mot kokepunket vil også gasstrykket i boksen reduseres, noe som i sin tur vil gi lavere effekt for brenneren.

Gassbrenneren fungerer altså best om temperaturen er et stykke over kokepunktet for gassen.

Effekttap

Har du brukt gassbrenner en del, så har du sikkert lagt merke til at effekten reduseres når du har fyrt en stund.

Samtidig kan du ofte se at det dugger eller til og med legger seg rim på gassboksen. Hva er grunnen til dette effektfallet?

Når du rister på en gassboks vil du også høre at den ikke inneholder bare gass. Det skvulper tydelig av væske der inne. Men øverst i boksen vil det være drivstoff i gassform.

Når du åpner reguleringsventilen vil gass fra toppen av boksen slippes ut. Dette må erstattes av gass som damper av fra væskefasen i bunnen av boksen.

En slik fordampingsreaksjon krever energi. Denne energien tas fra væskefasen som derfor kjøles ned. Det gjør i sin tur at gasstrykket i boksen synker, noe som igjen gir lavere effekt.

Gassboksen stabiliserer seg 

Etter hvert vil gassboksen få lavere temperatur enn omgivelsene. Varmeenergi vil derfor gå fra omgivelsene til gassboksen og effekten stabiliserer seg på et nivå hvor energibehovet for å fordampe gassen balanseres av tilførselen fra omgivelsene.

Om du legger hendene på gassboksen tilfører du energi og effekten øker. 

Halvfull gassboks

Det er også et problem at brennerens effekt synker ettersom boksen tømmes. Dette er et resultat av at sammensetningen til gassen i boksen vil endres under bruk.

Gassfasen vil inneholde mest av komponentene med lavest kokepunkt.

Boksens innhold av propan vil derfor reduseres under bruk, noe som igjen vil bety at gasstrykket i boksen reduseres over tid, samtidig som egenskapene ved lave temperaturer blir dårligere.

Boksen opp ned

De siste årene har det blitt stadig vanligere med gassbrennere hvor gassboksen kan snus opp ned. Dette gir betydelig bedret effekt i kalde forhold og jevnere effekt under drift.

Når vi snur boksen opp ned, tapper vi fra væskefasen i bunnen av boksen i stedet for fra gassfasen i toppen. 

Dette har to heldige konsekvenser. For det første tar ett gram gass i væskeform mye mindre plass enn ett gram i gassform.

Det betyr at mye mindre gass må dampe av fra væske- til gassfase for å opprettholde trykket. Dermed blir nedkjølingen og effektfallet mye mindre.

Når vi tapper av væskefasen vil vi i stedet for å fjerne stadig mer av forbindelsene med lavest kokepunkt anrike disse forbindelsene.

Ettersom vi fyrer får vi altså en gassblanding som fungerer stadig bedre i kulde.

For at dette skal fungere må man hele tiden fyre med gassboksen opp ned. Jo flere ganger man rettvender boksen, jo mer propan mister man og jo dårligere vil gassboksen fungere i kalde forhold.

Man må også ha en gassbrenner som forvarmer gassen på vei fra boksen til dysa. Oftest skjer dette ved at drivstoffrøret passerer gjennom flammen.

Vær oppmerksom på risiko for store flammer når du tenner brenneren med gassboksen opp ned. Det kan være tryggest å tenne brenneren med gassboksen rettvendt.

Man vil også oppleve at det er mye vanskeligere å regulere effekten presist når gassboksen er vendt opp ned.

Det er fordi et gitt volum drivstoff i væskeform har mye mer energi enn det samme volum i gassform. Man må altså regulere presist på svært små volum når man har gassboksen opp ned.

Tips når du kjøper gass 

Merk også at det finnes ulike gassblandinger på markedet. Velg en blanding med mest mulig propan når du skal fyre om vinteren.

Det vil også være fordelaktig å starte med så varm gassboks som mulig. Putt den gjerne i soveposen om natta, så får du en god start neste morgen.

Men uansett er det i praksis omtrent umulig å få samme effekt på en gassbrenner som på en bensin- eller parafinbrenner når det er kaldt.

Skal du på lange vinterturer og smelte mye snø, så vil gassbrenneren ikke være det beste valget.

Epilog ...

For vår tur i Femundsmarka holdt den lille gassbrenneren greit. Vi fikk den nødvendige lunken i teltet om morgenen og kunne koke kaffe uten å måtte stå opp først.

Nettopp det at gassboksen fikk tilbringe natta mellom føttene nede i soveposen var nok en medvirkende årsak til at det gikk bra, for temperaturen lå godt ned mot 30 kuldegrader den første natta...