Vařiče

Vařič je tu od toho aby nám na našich akcích zpříjemnil, někdy i zachránil život. Vždyť kdo by si rád nepochutnal na něčem dobrém a teplém. Někomu stačí že si uvaří čaj, nebo sem tam “uklohní” nějakou tu konzervu, ale i mezi outdooráky jsou kulináři kterým jejich gastronomická činnost vydatně doplňuje a uceluje celý dojem z akce. Někdy jste rádi jen když si zmrzlé prsty zahřejete o hrneček s teplým nápojem, který váš žaludek nutně potřebuje.

Při výběru vařiče je třeba dobře zvážit na co a kde ho chci používat. Jiné nároky bude mít víkendový turista, člen expedice, nebo horolezec který bude potřebovat vysoký výkon například k roztavení sněhu. Jako je tomu snad u všeho, neexistuje vařič který by byl dokonale univerzální. Dobrý vařič se bez správného nádobí a příslušenství (závětří apod.) stejně dobře vyrovná tomu špatnému. Vždy závisí na vyladění celého “systému” a proto je dobré věnovat pozornost též vhodnému výběru nádobí a správné obsluze.

Zásadní otázkou při koupi vařiče je typ spalovaného paliva. Koupit plynový nebo benzínový (potažmo ostatní kapalná paliva)? Zde nejde jen o bezpečnost a množství tepla jaké je vařič schopen dodat, ale také a hlavně o spolehlivost, náklady na provoz a dostupnost paliva. Pokud by vám vařič selhal v oblastech mimo civilizaci, můžete mít zaděláno na životní problém. Co se týče ekonomiky provozu, na prvním místě by se umístil vařič benzínový, za ním vařiče na tekutý líh a následují vařiče plynové. Mimo plynové a benzínové vařiče existují také vařiče na pevná paliva, ať již staré dobré liháče na tuhý líh, už ani pro běžné akce v outdooru dnes nepoužívané, nebo vařiče objevující se dnes možná i z recese – vařiče na dřívka a jiné podobně okrajové systémy. V následujícím textu se vám pokusíme objasnit vše potřebné.

Plynové vařiče

Teorie

Tento odstavec nebyl míněn jako odstrašující text (a ani jím doufám není) pro všechny ty kteří uvažují o koupi plynového vařiče, ale spíše jako poučný text pro outdooráky kteří již plynový vařič vlastní a používají ho také za náročných až mezních podmínek. Zde je pak dobré vysvětlit si řadu pojmů a jevů které se často chybně vykládají, je k tomu však zapotřebí i trocha fyziky. Outdooráci kteří hodlají používat vařič běžně například v kempu, o víkendových akcích a ne v tvrdých zimních nebo vysokohorských podmínkách a nezajímá je teorie okolo fungování těchto vařičů mohou klidně tento odstavec přeskočit a přejít na kapitolu Konstrukce a technické detaily.

Plynové vařiče by se svým způsobem daly zařadit i mezi vařiče na kapalná paliva. Plynová směs (zkapalněný topný plyn) používaná ve vařičích, nejčastěji propan-butan, je totiž směs uhlovodíků, která má tu charakteristickou vlastnost, že je při běžné teplotě a atmosférickém tlaku plynná a již při malém zvýšení tlaku se bez ochlazení dá převést z plynného stavu na kapalinu. Snadný přechod z jednoho skupenství do druhého dává mnoho výhod, jichž se v praxi účelně využívá. Například zkapalněný topný plyn (směs) zaujímá v kapalném stavu velmi malý objem. Při odběru z kartuše se zkapalněný topný plyn zplyňuje, tj. kapalina se mění v plyn (uvádí se, že dojde k nárustu objemu cca 270 krát). Tato přeměna je tím intenzívnější, čím větší je odběr plynu. Při tom je rozhodující teplota náplně.

Pokusím se vše objasnit na příkladu nejobyčejnější kapaliny – vody. Je-li například tlaková nádoba zčásti naplněna vodou, je nad vodou při každé teplotě vždy určitý tlak vodních par, který je dokladem o snaze vody přejít v páru. Tlak par s růstem teploty stoupá, až při dosažení bodu varu vody, tj. 100 °C, je jeho hodnota shodná s atmosférickým tlakem (1013 hPa). Bod varu je teplota, při níž se tlak vodních par nad kapalinou rovná okolnímu tlaku. Odebírá-li se z nádoby vodní pára při teplotě 100 °C, přechází voda v nádobě postupně v páru. Při teplotě vyšší než 100 °C stoupá v uzavřené tlakové nádobě i tlak par nad vodou, takže voda je neustále v kapalném stavu, vodní páry však mají přetlak proti atmosférickému tlaku, který usnadňuje odběr par z nádoby. Naopak při teplotách pod 100 °C je odběr par z nádoby nemožný, neboť tlak vodních par je nižší než atmosférický tlak (1013 hPa).

Obdobně se chovají i zkapalněné topné plyny (směsi). Například u propanu je bod varu (vztažený k hladině moře – atmosférický bod varu) –43 °C, tzn. zplyňuje se již od této teploty výše, u butanu je to –0,5 °C. S přibývající výškou a zmenšujícím se tlakem vzduchu se vlastnosti butanu v tomto ohledu zlepšují, při 3000 m n.m. je to již při –11 °C a při 6100 m n.m. je to při –20 °C. Při každé teplotě nad uvedenými hodnotami bodů varu stoupá v kartuši tlak jednotlivých uhlovodíků, takže oba uhlovodíky jsou neustále v kapalném stavu, a to např. i v oblastech běžné teploty, tj. kolem 20 °C. Odebírá-li se plyn z kartuše při této teplotě, umožní rozdíl mezi tlakem v kartuši a atmosférickým tlakem kvantitativní zplynění obsahu, pokud ovšem teplota neklesne pod bod varu uhlovodíků. Při teplotách nižších, než jsou atmosférické body varu propanu (–43 °C) a butanu (–0,5 °C), je odběr plynu jednotlivých uhlovodíků neuskutečnitelný, neboť v kartuši je opět podtlak!

Zdá se, že propan je ideální do velmi chladného počasí. Musí být ale plněn za velmi vysokých tlaků, což přináší nutnost těžkých ocelových bomb a to je značné mínus. Je tedy spíše ideální pro kempování a výlety na lodích, nebo u expedic do BC, kdy tolik nezáleží na hmotnosti.Expedice v Himálajích například používají 8 kg, výměnné bomby s PB. Butan se zase chová velmi dobře za vyšších teplot, ovšem v chladném počasí jsou vařiče na tento plyn výkonnostně velmi slabé, nebo nepracují vůbec. Výrobci se tedy snaží najít kompromis spočívající ve vhodném poměru obou těchto uhlovodíků v plynné směsi kterou plní své kartuše.

Při zcela naplněné kartuši má směs výrazně rozdílné vlastnosti oproti poloprázdné. Protože propan se zplyňuje už při vyšším tlaku a je více prchavý, vyhoří mnohem dříve a v kartuši nakonec zbyde většina butanu. S tímto jevem je třeba počítat. Při odběru plynu z kartuše se zkapalněným topným plynem se totiž všechny složky s nižším bodem varu vypařují rychleji, než odpovídá složení kapaliny (ve směsi propanu a butanu tedy nejdříve propan s bodem varu –43 °C). Tím se během odběru kapalný zbytek v kartuši obohacuje uhlovodíkem butanem, který má vyšší bod varu a hůře se vypařuje. To má za následek, že ke konci odběru je v kartuši obsažen pouze butan a ten se podle okolností, tj. prakticky při teplotě pod 0 °C již nevypařuje!

Ještě něco k ojínění, orosení a odběru tepla. Při expanzi a vypařování plynu dochází k jeho ochlazení. Tento princip sice výborně slouží ve vaší domácí ledničce, ale méně již poslouží při aplikaci u vařiče. Teplo potřebné k vypařování se odebírá vypařující se kapalině. Její teplota tím klesá tak dlouho, až se dosáhne takového rozdílu mezi teplotou kapaliny a teplotou okolí, že přívod tepla z okolí plně nahrazuje teplo potřebné k vypařování. Míra ochlazení, jakož i míra odběru tepla závisí na rychlosti odběru zkapalněného topného plynu z kartuše. Při příliš velkém odběru plynu může být spotřeba tepla větší než ohřev z okolí a mohou tedy nastat obtíže s vypařováním kapaliny. To se projeví například při déle trvajícím tavení sněhu, kdy může toto ochlazení velmi snížit výkon vařiče. Mnoho lidí si mylně myslí, že čím více budou v tomto případě izolovat kartuši (např pěnovou hmotou) tím více vařiči pomohou. Ale to je zásadní omyl! Naopak, vystavení kartuše na vzduch, který se nám zdá i chladný může být ku prospěchu. Jde o to nebránit izolací přístupu potřebného tepla, byť sebemenšího (tip – viz. následující odstavec).

Čím pomalejší je odběr, tím menší množství tepla je třeba přivést zvenčí a naopak. Poklesne-li teplota zkapalněného topného plynu pod rosný bod ovzduší, orosí se povrch nádoby. Poklesne-li jeho teplota pod 0 ° C, dojde k jejímu ojínění. Ojíněním (izolace!) se zhorší přestup tepla často tak, že další odběr propan-butanu z kartuše není možný. Teprve po přerušení odběru se kartuše ohřeje okolním ovzduším, námraza zmizí a obnoví se další vypařování zkapalněného plynu. Některé firmy se s tímto problémem snaží více či méně úspěšně vypořádat. Například firma Primus řeší tento problém dvěma způsoby. Aktivním chemickým ohřívačem (Heat Pad) pod kartuší, nebo nebo tzv. power boosterem, který jednou stranou obepíná kartuši s plynem a druhý jeho nastavitelný konec je ohříván plamenem hořáku a toto teplo je poté odváděno a využito k ohřívání kartuše. Chemický ohřívač, který vyrábí několik firem, je myslím snadné, často i nouzové řešení. Booster se vyplatí používat až při plánovaném a častém vaření v extrémně chladných podmínkách. V nouzi nám také postačí na skomírajícím plameni ohřát trochu vody a do té pak kartuši postavit a teplá voda pak bude dodávat kartuši potřebné teplo na provoz i při plném výkonu. Výrobce Coleman zase u své série X s kartušemi Coleman MAX vede tekutý plyn až do hořáku vařiče, čímž se problémů s ochlazováním plynu při expanzi v kartuši zbavuje a tak údajně nedochází k poklesu výkonu vařiče s klesající teplotou až do –20 °C, což by mohlo být jistě zajímavé!

Nakonec něco k spalinám a hoření. Konečnými produkty hoření jsou spaliny obsahující kysličník uhličitý, vodní páru, dusík a nespotřebovaný přebytek kyslíku. V praxi dochází vždy ke spalování s určitým přebytkem kyslíku. Při spalování kapalných topných plynů je nutné použít několikrát více vzduchu, tj. asi 25 objemů na jeden objem plynu! Co z toho plyne? Není dobré vařit v uzavřených prostorách (špatně větraný stan apod.), hrozí nebezpečí otravy a udušení. Vždy dbejte na všechna rizika. Při úniku propan-butanu z nádoby neunikají páry do prostoru, ale šíří se při zemi (propan-butan je jedenapůlkrát až dvakrát těžší než vzduch). Nebezpečí výbuchu těchto par je už možné třeba v uzavřené podlážce stanu, v lodích nebo jakýchkoliv jamách, jímkách, kde se unikajíci plyn může koncentrovat. Výbuch těchto par je mimořádně silný a nebezpečný (PB využívají i teroristé)!

Konstrukce a technické detaily:

Celý systém plynového vařiče sestává z vlastního hořáku a plynové bomby – kartuše. Jako palivo se dnes výhradně používá směs plynů, nejčastěji propan-butanu (s větším podílem butanu). V šedesátých letech kdy došlo k vývoji a představení těchto systémů na trhu byly jedinou volbou butanové nebo propanové náplně. Kartuše s plynovou směsí, (nejčastěji propan-butan), jsou známé od firem např. Camping Gaz, Coleman, Primus, u nás například VAR. Většinou se jedná o náplně v poměru 80/20 (80 % butanu a 20 % propanu) nebo 70/30 (rozdíl je celkem bezvýznamný) zajišťující lepší výhřevnost a funkčnost při chladnějším počasí. Informace o kartuších dostupných na našem trhu najdete v našem přehledu o kus dále. Na výrobu a bezpečnost kartuší se vztahuje evropská norma EN417. Některé vařiče bývají ještě vybaveny piezoelektrickým zapalováním. Jen otočíte ventilem, cvakne to a vařič hoří. Je to sice milá věc, ale 100% se na ni spolehnout nelze (a praxe to potvrzuje), proto s sebou noste vždy sirky nebo zapalovač.

Za posledních několik let se na trhu objevily také kartuše s náplní isobutanu. Isobutan je velmi podobný butanu (má stejný vzorec, jedná se pouze o jiné uspořádání struktury), ale zplyňuje (teplota varu) již při –11 °C (1013 hPa), má zlepšenou výhřevnost a chová se také lépe při chladnějším počasí. Kartuše s čistým isobutanem dodává např. fa MSR. U nás se lze také občas v obchodech setkat s ventilovými isobutanovými kartušemi Camp 4 “sprejového” typu se standardním závitem (typ 270) o váze 150g, španělské výroby – viz přehled. Isobutan je také součástí některých směsí s propanem a běžným butanem, obvykle kolem 10 % obsahu, což často nebývá ani uváděno.

Ačkoliv vývoj v oblasti těchto plynných náplní za poslední dobu pokročil, žádný na trhu používaný plyn nebo směs nedosahuje výkonu (co se týče dodaného tepla) jako vařiče na kapalná paliva (např. technický benzín) provozovaného za chladného až extrémně chladného počasí.

Použití vařičů na plynové kartuše je snadnější a jejich provoz je také čistější než vařičů na kapalná paliva. Jelikož se palivo samovolně mění v plyn za atmosférického tlaku, není potřeba žádného tlakování, stačí povolit ventil, škrtnout a vařič běží. Samozřejmě jsou zde také nevýhody. Například vysoká cena paliva – oproti systému na kapalná paliva zhruba pětkrát dražší a jeho dostupnost, problémy s výkonem a funkčností při velmi chladném počasí a také problém kam v přírodě s použitými kartušemi (žádný výrobce je znovu neplní). Výkon plynových vařičů je také na rozdíl od těch benzínových kolísavý – při spotřebě většího množství plynu v kartuši dojde k poklesu vnitřního tlaku a výkon rázem spadne třeba na 50 % při takřka prázdné náplni. Vše má ale své pro a proti. Často je používán ekonomický systém vaření na PB takto: u auta, autobusu se vyváří na větší 2 kg bombě a jen na cesty do hor se berou lehké a dražší kartuše, obojí vaření (s redukcí) zvládnete i jen jedním vařičem, českým VARem.

Důležité – systémy kartuší (hrdla) podle připojení na hořák:

Je potřeba vybrat si tu správnou kartuši ke svému vařiči. V principu existují dva typy:

Napichovací (bez ventilu) – typ 206 (Bleuet 206) – starý typ stále ještě rozšířený, neumožňuje sejmutí kartuše do té doby, dokud není prázdná. Hrdlo bomby je proraženo hrotem (“napíchnuto”) hořáku, který s bombou poté vytvoří pevný celek. Nevýhodou je ona nerozpojitelnost a občas i možný únik plynu při nepodařeném napichování. Výhodou je pak cena, jak vařiče tak i kartuší.

1. Camping Gaz typ 270 (Bleuet 270) a větší 470 – novější typ, odmontovatelný s větším průměrem dna kartuše zlepšujícím stabilitu vařiče, postupně vytlačující starý typ 206. Hořák je kleštinami připevněn na bombu opatřenou standardní koncovkou.
2. Kartuše pro vařiče VAR, Primus a Coleman (ale i další, méně známé) jsou šroubovací a navzájem zcela kompatibilní.
3. Nový systém připojení zvolila také firma Coleman u serie X, není ale kompatibilní s ostatními systémy a vyžaduje pouze kartuše Coleman MAX!

Přesto je dobré vše před odjezdem vyzkoušet a informovat se na možnosti dokoupení v místě pobytu. Výhodou je lepší skladnost při používání – kartuši je kdykoliv možno vyšroubovat, odpojit bez úniku plynu, Camping Gaz a Coleman MAX, nebo s minimálním únikem (VAR, Coleman, Primus). Pozor ovšem dávejte na nebezpečí strhání závitu při necitlivém šroubování ve spěchu nebo extrémních podmínkách! I těsnění ventilu trpí při častém šroubování, což však pocítí spíše ti kteří takovéto kartuše podomácku znovu plní a používají vícekrát (výrobce to nedoporučuje, ale mezi spořivými českými outdooráky je to často zvykem, důležité je při plnění vždy dodržet původní váhu náplně!). Máte-li podezření na únik plynu použijte mýdlovou vodu na odhalení netěsností systému dříve, než se unikající plyn vznítí. U systému připojení kartuší fy Camping Gaz se lze setkat také s pojmem bajonetový závěr odvozeného od způsobu připojování kartuše (podobnost s výměnou objektivů), dá se říci že jde o takový třetí typ a velmi podobný systém je i nový Coleman série X.

Benzínové vařiče (vařiče na kapalná paliva)

Konstrukce a teorie:

Systém moderního benzínového vařiče sestává nejčastěji a typicky ze samostatného hořáku, láhve na palivo, s různými obsahy u kterých lze zaměnit uzávěr láhve za pumpičku zajišťující potřebný tlak v systému a přívodní trubičky/hadičky. Jako palivo je nejčastěji doporučen a používán technický benzín a jemu podobné kapaliny (v zahraničí různě označené, např. White gas apod.), petrolej, běžný automobilový benzín (nejlépe bezolovnatý) případně ostatní ropné produkty, vždy podle doporučení výrobce konkrétního vařiče (více např. v našem příspěvku Kapalná paliva pro outdoorové vařiče).

Benzínové vařiče je nutné při uvádění do provozu tzv. “nastartovat” (angl. priming) – je potřeba zajistit (iniciovat) zplyňování kapalného paliva. Vše spočívá v ohřátí tzv. generátoru (nejčastěji kovová trubička navazující na přívodní trubičku a vedoucí okolo hořáku k trysce) na teplotu která zajišťuje stálou hladinu tlaku výparů. To se nejčastěji provádí upuštěním trochy paliva do spodní části hořáku k tomu uzpůsobené a jeho následným zapálením. Po chvíli, kdy palivo vyhoří a generátor se ohřeje na dostatečnou teplotu, lze povolit ventil přívodu a vaříč zapálit, k zplyňování bude již docházet samovolně za pomoci tepla dodávaného plamenem hořáku. Občas se používá také jiné hořlaviny pro iniciaci vařiče (angl.  priming paste apod.) většinou pro zapálení “těžších”paliv jako je nafta či petrolej, jejichž zapalování je méně komfortní (spaliny,saze,čas,..). Z toho lze usoudit, že obsluha benzínových vařičů (zejména nastartování) se může jevit trochu složitější, ale při troše cviku se stává běžnou rutinou. Dříve když tyto vařiče ještě nebyly na takové úrovni jako dnes, docházelo často k tomu, že slabší povahy při startování vařiče prchali strachy na všechny strany a ti co mimoděk přihlíželi si mysleli něco o sebevražedných sklonech osoby obsluhující vařič. Ruské, nebo např. bývalé východoněmecké benzíňáky (Juwel) se totiž startovaly zapálením kostky suchého lihu pod hořákem, na vlastní nádobě s palivem (způsob jak vyvinout potřebný tlak). Dnes jsou však tyto vařiče na takové bezpečnostní úrovni, že se při správné obsluze není třeba ničeho obávat. Jakmile se vařič “rozvášní” (čas se pohybuje typicky okolo 1 minuty, záleží na typu) jede na plný výkon.

Většinou se uvádí že tyto vařiče není možné regulovat tak citlivě jako plynové, ale to už u leckterých (dá se říci že u většiny) dnešních benzínových vařičů neplatí a schopnost regulace plamene je na velmi slušné (postačující) úrovni. Vše je také věcí cviku a vaší zručnosti. Nejlepší možnosti jemné regulace mají novější konstrukce vařičů, které mají regulační ventil těsně u trysky. Takovéto vařiče (např. MSR Dragon Fly, Coleman…) mají velký rozsah regulace plamene a zároveň nepotřebují velké předehřívání generátoru na zplynování. Klasické konstrukce s generátorem se regulují o něco hůře. Závisí na provedení hořáku a generátoru. Čím větší objem generátoru, tím lépe prohřívá a zplynuje “těžká” a nekvalitní paliva a také se min. zanáší, ale hůř reguluje. Regulaci dále ovlivňuje provedení hořáku. U hořáku, kde je výtok plamene přímo ve směru hořících plynu je regulace složitější a hořák je také hlučnější. Pokud je plamen usměrněn přes voštiny, dírky či jinak, je lépe ovladatelnější.

Další důležitou součástí hořáku je tryska. Většina vícepalivových vařičů má dvě výměnné trysky lišící se průměrem. Tu s menším otvorem na kvalitnější a “lehčí” paliva jako jsou benzíny a tu s větším otvorem na “těžší” paliva, jako je nafta nebo petrolej. Důležitá je možnost čistění trysky. Nejvhodnější je samočisticí tryska. Pokud vařič nemá samočisticí trysku všímejte si jak je tryska přístupná, jak je složitá demontáž. Rozhodně se nehodí do náročných podmínek vařič, kde se špatně vyndává tryska a ještě se musí dávat pozor na těsnění. U hořáků vařičů na kapalná paliva je vůbec potřeba kontrolovat provedení a seznámit se dobře s obsluhou. Tyto vařiče také vyžadují pravidelné čištění zvláště zplyňovací generátor. Při používání nekvalitních paliv vzniká uvnitř genaráturu mnoho pevných usazenin a ty pokud se zavčasu neodstraní mohou vařič úplně vyřadit z provozu!!

Asi nejzranitelnější součástí vařičů na kapalná paliva je tlakovací pumpička. Ať je jakéhokoliv provedení, vyžaduje pravidelnou kontrolu a údržbu. Zvláště kožené těsnění pístku je třeba udržovat řádně promaštěné. K pumpě patří také propojeni s hořákem a klíčovou částí propojeni jsou těsnění. Ke každému vařiči je pak vhodné si sehnat náhradní těsnění a jejich stav za provozu kontrolovat a zavčas je vyměnit. Na delší akce není od věci nějaké to těsnění vzít do rezervy, na váze vám to nepřidá a budete mít jistotu.

Důležitou součástí vařiče jsou také podpěry. Ty slouží jednak pro stabilní umístění vařiče v terénu a jednak jako nosič nádoby. Většinou jsou různým způsobem demontovatelné, sklopné, otočné apod. z důvodu snažšího transportu vařiče a jeho menších rozměrů po sbalení. Ne vždy se výrobcům povede zajistit správným tvarem a velikostí podpěr optimální stabilitu vařiče a také na něm umístěné nádoby. To už ale také souvisí se správnou volbou nádobí. Výrobce většinou udává maximální průměr dna nádoby a maximální doporučené zatížení vařiče (podpěr), podle kterého se lze zhruba orientovat.

Spolu s vařičem bývá dodáváno také např. různě provedené závětří a jiné podobné příslušenství.