Fogão Dakota X Fogão Foguete (Rocket Stove)

O Fogão Foguete (Rocket Stove) é um Fogão de Alta Eficiência apelidado assim por produzir um som que lembra um foguete. 

O seu longo encanamento de saída, após estar aquecido, faz com que o ar suba velozmente e sugue uma maior quantidade de ar na entrada. Este aumentando do fluxo gera maior oxigenação da fogueira provocando uma queima mais intensa e atingindo temperaturas bem mais altas podendo superar os 800º. Já a partir de 540° a fumaça também entra em combustão e por estar dentro do turbilhão de chamas que ocorre no interior do tubo-chaminé, a combustão se torna mais completa, limpa e quase sem fumaça.

Primordios

Fogão Dakota

A Fogão Dakota: economiza madeira, concentra o calor, atinge altas temperaturas, faz pouca fumaça, pode ser apagado rapidamente e cozinha com eficiência.

O Fogão Dakota é um fogão foguete ao estilo do nativo americano que queima madeira de forma eficiente como um fogão a lenha. É também uma maneira mais segura de fazer uma fogueira, pois mantém as brasas e chamas bastante contidas quando você está tentando evitar ter um incêndio em condições de vento.

Após passar algum esforço extra para cavar os buracos para Fogão Dakota, você poderá queimar um pequeno fogo muito quente com menos madeira. Muito vantajoso em áreas onde a madeira é limitada.

O que você precisa fazer é cavar um buraco pouco mais de 30cm de profundidade e 30cm de largura. O fundo do poço pode ser um pouco mais larga para permitir que você coloque longos pedaços de madeira no fundo. Então cavar um segundo túnel com 20cm de boca distante uns 30cm da borda do primeiro e que vá se curvando ate se unir ao primeiro na altura do fundo. Isso irá permitir um ar adicional ao redor do fundo e que vai ajudar o fogo para queimar mais quente e mais eficiente, produzindo menos fumaça. Você também pode cavar uma trincheira rasa no fundo da fogueira que se alinha com o túnel de ar. Isso permitirá que você coloque plana a madeira no fundo do poço e ajudando o fluxo de ar sob o fogo.

Dependendo de como é o terreno e a sua localização, esta tarefa pode ser simples ou um pouco mais demorada. Na maioria das florestas e zonas arborizadas você deve ser capaz de cavar esses buracos facilmente usando apenas um pau afiado. Já em terrenos mais duros como montanhas a tarefa será um pouco mais difícil.

Quando seus buracos estiverem completos e estiver pronto para iniciar o seu fogo, certifique-se de que você tem um pouco de madeira muito seca, galhos quebrados e ainda pendurados as árvores são ótimos. Remova toda a casca, nem tuda casca queima bem e elas geralmente fumaceiam muito. Certifique-se de dividir os seus gravetos muito finamente. Você também pode colocar três rochas no fundo do poço e construir o fogo em cima delas. Essas rochas podem ser utilizadas para fins posteriores, como o aquecimento de sua mãos, corpo ou para cozinhar coisas depois de apagar o fogo.

Este fogão é muito eficiente e uma maneira rápida de ferver água para purificação. E pode ser a melhor opção em casos de madeira úmida.

Construa fácil:

Modelos de alto rendimento:

Princípios de design do fogão foguete (rocket stove)

fonte: http://www.setelombas.com.br/2014/04/10-principios-de-design-de-fogao-a-lenha/

Adaptados também para qualquer modelo de fogão a lenha

Essa é uma tradução dos princípios identificados e desenvolvidos por Larry Winiarski do Centro de Pesquisas Aprovecho.

Identifiquei cada princípio com um nome para facilitar as referencias e fiz algumas considerações ao final de cada princípio (em itálico).

O desenho ao lado é o esquema em corte de um típico fogão foguete (rocket stove) e suas medidas relativas. Para quem não conhece, note que ele não tem chapa e apenas uma boca para cozimento em uma panela por vez. Mas o importante é a tecnologia de construção simples da sua câmara de combustão vertical, que pode ser usada em qualquer fogão a lenha eficiente e sem fumaça. Ao final dessa postagem tem uma relação de algumas experiencias e projetos com essa câmara.

1. Isolamento do fogo. Isole ao redor do fogo, utilizando materiais leves e resistentes ao calor. Materiais pesados como argila e refratários são resistentes porque conduzem bem o calor, e por isso mesmo não são isolantes. Materiais isolantes são leves principalmente porque são porosos (bolhas de ar). Pedra-pomes e vermiculite são exemplos de isolantes naturais.
   Os materiais isolantes são muito frágeis e não resistem à choques mecânicos. Em função disso é melhor construir a câmara com tijolos refratários e colocar isolantes ao redor dela.
   Uma maneira econômica e prática de isolar a câmara é encher de cinza de madeira nos espaços entre a parede de refratário da câmara e a parede externa do fogão.
2. Chaminé. Coloque uma chaminé curta e isolada logo acima do fogo para queimar a fumaça e dar velocidade ao fluxo dos gases.
   Nos fogões com chapa e bocas com redução dá pra usar esses dispositivos também para aquecer a panela mais rapidamente. As chaminés grandes, que levam os gases quentes pra rua, tem a mesma função de dar velocidade ao fluxo de ar.
3. Queima da Lenha. A entrada da lenha deve ser feita de modo que apenas a ponta da lenha entre na câmara para a queima. Quando a madeira aquece ela começa a liberar fumaça.
   Os fogões que possuem uma portinhola na fornalha para que a lenha fique toda dentro da câmara de combustão precisam ser muito mais eficientes para que a fumaça seja toda queimada e não escape.
4. Aquecimento. Ajuste a quantidade de gás e fogo de acordo com a necessidade de cozinhar (a madeira recebe calor e libera gás. O gás pega fogo e produz calor). Terá mais ou menos calor dependendo da quantidade de lenha colocada no fogo.
   Num fogão a lenha bem projetado esse deveria ser o único controle. Não precisaria de controles de entrada ou saída de ar. E um fogão sem forno ou com forno acima do nível da chapa dispensa inclusive o desviador de fluxo de ar (bypass).
5. Fluxo de Ar. Mantenha uma boa e rápida corrente de ar por meio da queima de combustível. Uma corrente de ar adequada irá ajudar a manter altas temperaturas em seu fogão. Como se ficasse soprando a brasa para torná-la mais quente. Um fogo quente é um fogo limpo.
6. Balanço do Fluxo. Pouca corrente de ar puxada para o fogo irá resultar em excesso de fumaça e carvão. Mas o excesso de ar apenas esfria o fogo e não é útil. Aberturas menores de acesso ao fogo ajudam a reduzir o excesso de ar. Melhorar a transferência de calor para a panela ou chapa é o fator mais importante que irá reduzir o consumo de combustível em um fogão de cozinha. Melhorar a eficiência de combustão reduz a poluição, mas é menos importante que tentar economizar lenha.
7. Área Transversal. Mantenha do mesmo tamanho a entrada da fornalha, os espaços ao redor do forno por onde flui o ar quente e a chaminé. Isso é feito para manter a área transversal constante e ajudar a manter um bom fluxo de ar em todo o fogão. Uma boa corrente de ar não só mantém o fogo quente mas também é essencial para que o calor criado pelo fogo possa ser efetivamente transferido para a panela. Mas o ar não carrega muito bem a energia do calor, por isso uma parte dela precisa ir pelos materiais do fogão, a fim de realizar a tarefa de aquecer a comida ou água.
   O tamanho das aberturas é maior em fogões mais potentes que queimam mais madeira e fazem mais calor. Mas como regra geral, uma abertura quadrada para o fogo de 12 x 12 cm, com uma chaminé e túneis no fogão do mesmo tamanho, irá resultar num fogo adequado pra cozinhar pra uma família. Fogões comerciais precisam de aberturas, túneis e chaminés maiores porque fornalhas maiores exigem mais ar.
8. Grelha. Use uma grelha sob o fogo. Não coloque a lenha no chão da câmara de combustão. O ar precisa passar sob a lenha, através do braseiro e chegar ao fogo. Um suporte (tipo uma prateleira) na abertura do fogão levanta a lenha para que o ar possa passar por debaixo deles. Ao queimar a lenha, é melhor tê-los juntos e espalhados na grelha, com um espaço de ar entre cada madeira. A lenha ardente mantem o fogo quente, cada chama reforçando a outra para queimar de forma mais completa. O ar que passa por cima da lenha não é tão útil, porque é mais frio e esfria o fogo. Um fogo quente é limpo, mas quando frio pode ser muito sujo.
9. Isolamento dos Canais. Isole o caminho do fluxo de calor. Cozinheiros tendem a gostar de fogão que ferve a água rapidamente. Isso pode ser especialmente importante no período da manhã, quando os membros da família precisam começar a trabalhar. Se o calor passa para dentro do corpo do forno, a panela ferve menos rapidamente. Por que aquecer cinquenta ou cem quilos de fogão todas as manhãs quando o resultado desejado é para aquecer um quilo de alimento ou um litro de água? Usando materiais isolantes no fogão mantém os gases de combustão quentes, de modo que eles podem mais eficazmente aquecer a panela ou a chapa de ferro. Isolantes são porosos e muito leves. A argila, areia e outros materiais densos não são isolantes. Materiais densos absorvem calor e retira do cozimento dos alimentos.
   No caso dos fogões com forno abaixo do nível da chapa, há um bypass que tem a função de desviar o fluxo de ar diretamente para a chaminé, nos primeiros 10 minutos de uso, para aquecer todo o ar no interior do fogão e impedir que a fumaça volte quando encontrar a massa de ar frio que fica embaixo do forno. Como o ar frio não sobe acaba impedindo o fluxo de ar. Mas outro uso do bypass está relacionado a esse princípio, deixando aberto como na posição de partida, não desperdiça energia aquecendo todo o fogão e o forno quando não usado.
10. Canais. Maximizar a transferência de calor para a panela com canais de tamanho adequado. Para aumentar a transferência de calor use pequenos canais rentes à chapa (ou panela). Os gases de combustão quentes do fogo são forçados através destes canais estreitos a passar raspando a chapa (ou panela). Se o canal é muito largo, a maior parte dos gases de combustão quentes ficarão no centro do canal e não transferirão o seu calor para a superfície de cozimento. Se os canais são muito estreitos, o fluxo de ar diminui, fazendo com que o fogo fique mais frio, gerando fumaça e menos calor para a panela.
    Ao projetar um fogão, é possível diminuir o canal ao lado da panela ou abaixo da chapa até que o fogo se torne “preguiçoso”. E, por “tentativa e erro”, ir aumentando o canal pouco a pouco até que o fogo fique quente e vigoroso.
    Os dois fatores mais importantes para a obtenção de grandes quantidades de calor em uma panela ou chapa são:
    1) manter os gases de combustão que tocam a panela ou chapa o mais quente possível;
    2) forçar os gases quentes para que raspem a superfície desejada, rapidamente e não lentamente. O ar não segura muito calor. Gases de combustão mais rápidos e quentes, raspando contra a panela ou chapa irá transferir muito mais calor do que um ar lento e frio.
    O tamanho do canal pode ser estimado, mantendo constante a área da secção transversal ao longo do forno. Ao utilizar uma chaminé externa que proporciona uma maior sucção do ar, as aberturas de canal podem ser menores.

Ideias legais: