Teelichtofen mit Optimierungen

Der Teelichtofen ....

... eine herzerwärmende und beruhigende Bastelarbeit
Kerzen optimieren
Kerzenfresser mit Dauerdocht als "Blaubrenner"
Der Weg zum optimalen  "Blaubrenner"

Teelichtofen als "Blaubrenner"

Achtung: Der Umgang mit Feuer und flüssigen Brennstoffen ist gefährlich. Der Nachbau erfolgt auf eigenes Risiko und Verantwortung. In den erwähnten Behältnissen darf ausschließlich Wachs, geeignet für Innenräume verwendet werden!
Kerzen und Brenner immer mit brandsicherer Unterlage verwenden.
Hinweis: Stand Nov. 2022, die angegebenen Optimierungen sind noch nicht abgeschlossen und sind nicht als fertige Lösungen zu betrachten!

In der letzten Zeit ist der Teelichtofen sehr beliebt.
Kein Wunder, er funktioniert ja bestens. Ein paar Teelichter bringen hervorragende Ergebnisse.
Der Teelichtofen ist ein Wärmestrahler, was als sehr angenehme Wärme empfunden wird.

Es gibt aber auch die Variante mit Konvektion, so wie nebenbei zu sehen. Der innere und äußere Topf sind durchbohrt, um eine Strömung zu ermöglichen.
Das tut der Erhitzung und der Strahlungsleistung über den äußeren Topf keinen Abbruch. 
Mittlerweile hat jeder Topf oben 8 Löcher mit je 6mm.
Achtung beim Bohren: Um nicht mit der Bohrmaschine durchzufallen, empfiehlt es sich, in den Topf einen Gegenstand mit annähernt gleicher Innenhöhe und  Holzabdeckung hineinzustellen.

Der Aufbau:
ist fast selbsterklärend, ebenso das benötigte Material. 
Eine Gewindestange 10 oder 12mm, 6 passende Muttern und 6 Beilagscheiben, sowie einen Haltering, einen Tonuntersetzer, Tontopf mit identischem Außendurchmesser und einen etwas kleineren Tontopf für innen.
Je nach Größe der Töpfe kann eine Gewindestange perfekt für zwei oder sogar drei Öfen reichen.

Die Anordnung:
Der innere Topf muß etwa 2cm vom Rand des äußeren Topfes nach oben versenkt sein.
Die Entfernung zu den Kerzen beträgt etwa 5-6cm.

Praxishinweis:
Handelsübliche Teelichter haben eine Brenndauer von 4 Stunden. Um bequem über die Nacht zu kommen, ist es ratsam Kerzen selber zu gießen. Dazu eignen sich kleine runde Konservendosen (Aufstrich, Fisch) aber auch der untere Teil von Getränkedosen sehr gut, welche dann eine Brenndauer von 10- 30 Stunden erreichen können.

 

Konservendosen

 <-- vorherTeelicht


nachher -->

 

 

Guten Appetit und gutes Gelingen!                                   

Teelichtofen mit Kaminanschluß
Nachsatz: Das Abbrennen von Kerzen bringt Abgase und Geruch mit sich. Um zu testen, ob sich das vermeiden läßt, habe ich den Teelichtofen an den Holzofen angeschlossen.

Ruß und Geruch verziehen sich somit ganz von selbst. Das Rohrknie ist am Ofeneingang überraschenderweise gerade mal handwarm -  gut so.

 

 

 

Kerzen optimieren
Die Thematik: 
Kerzen gießen ist eine Wissenschaft für sich. Docht und Kerzenduchmesser sowie das Wachs sollten zusammenpassen. Ist das nicht der Fall, biegt sich der Docht nicht um, brennt somit nicht ab und das lange Dochtstück verursacht schließlich starke Rußbildung. Sehr unangenehm in einem Teelichtofen, der über Nacht durchheizen könnte.

Die Lösung ergab sich nebenbei. Ich war auf der Suche nach  Wachsvergasung mittels porösen Materials, inspiriert von der Porenbrennertechnik.

Um einen Raum mit Lufteinwirbelung zu schaffen griff ich auf eine Kugelschreiberfeder zurück, welche ich in diesem Fall auf die entsprechende Länge kürzte.

Kerze aus Bierdose mit Spiralfeder
Das freie Ende habe ich umgebogen, damit die Feder senkrecht steht und um zu vermeiden, daß der Docht umfällt.
Das Ergebnis war nicht  wie erwartet, jedoch durfte ich feststellen, daß die Flamme oberhalb des Federrandes verblieb. Im Foto ist schön zu sehen daß der Docht schon frei liegt und die Flamme mit normaler Größe oben munter weiterbrennt, ohne Rußbildung, und ohne zu Flackern.
Ich habe das auch mit herkömmlichen Teelichtern getestet. Das hat ebenfalls geklappt.
Wichtig: Wenn es darum geht, den Docht für eine neue Kerze erneut verwenden zu wollen, dann darf die Kerze nicht bis zum letzten Wachs abbrennen. In der Endphase brennt der Docht nach unten ab - und weg ist er.....

Die Praxis:
Beim Gießen einer neuen Kerze würde ich die Feder oder selbstgefertigte Drahtspirale komplett eingießen, so, daß sie die Flamme gleich nach dem Anzünden freilegt. Die Wachshöhe ist somit auf die Länge der Feder von 3cm beschränkt, was genügen dürfte, denn die so gefertigten Kerzen aus Bierdosen haben eine Brenndauer von etwa 30 Stunden.

Achtung: Respekt und Umsicht bei der Umsetzung!

 

 

 

"Blaubrenner" mit Dauerdocht

Wie vorhin erwähnt, versuchte ich die Porenbrennertechnik in die Kerzenflamme einzubringen. Schließlich verbrennt in jeder Kerzenflamme das gasförmige Kerzenwachs. Wenn die Gas-Luftmischung optimal ist, ergibt das eine blaue Flamme. Das bedeutet effiziente Verbrennung, fast kein Licht und Temperatur von maximal 800°C.

Da kam mir der Netzfund zum Kerzenfresser oder Schmelzbrenner gerade recht.
10mm Kupferrohre aus dem Baumarkt, kompakt ins Fischdoserl verpackt.
Wichtig: Das mittige T-Stück hat auf halber Höhe und unten  Bohrungen, damit das flüssige Wachs in den Docht fließen kann. So kann das Wachs während der gesamten Brenndauer komplett verbrannt werden.

 

Fischdose mit Kerzenfressertechnik

Und so siehts aus: 
Der Docht ist aus einer Glasfasermatte gerollt und in das Rohr geschoben. Er soll nicht mehr als 2mm nach oben vorstehen und gleichmäßig rund zugestutzt sein. 
Flamme unten blau, oben gelb, wie man es kennt.

Das Anzünden ist etwas schwierig, braucht Wachs direkt auf den Docht und längeres Anheizen, bis das Kupferrohr das unten befindliche Wachs verflüssigt hat
Startvereinfachung: Das Wachs in der Dose auf der Herdplatte oder anderer Wärmequelle verflüssigen. Das klappt sofort.

Fischdose als SchmelzbrennerSoweit so normal. Die 125g Standardfischdose hat mit dieser Bauart eine Brenndauer von 10 Stunden.
Bei 12mm Durchmesser  geht's schon zur Sache.

Die Spiralform der Kugelschreiberfeder ließ mich jedoch nicht los und so formte ich eine etwas größere, welche das Dochtrohr umschließt.
Die Flamme ist nun mehrheitlich blau und gibt enorme Hitze ab.
Der Gelbanteil erwies sich als vorteilhaft, die Temperatur in dem Bereich beträgt bis zu 1400°C.
Optimierte Flamme mit Spiraldraht

Zurück zum Teelichtofen:
Dieser hat nun eine neue intensive  Wärmequelle, die Lichtwirkung fällt mit dieser Technik weitgehend weg.

Ich werde halt demnächst noch ein paar Fischdosen aufmachen müssen... Trotz der verbesserten Verbrennung komme ich mit einer Dose nicht so weit.

Achtung: Die Verwendung von zwei oder mehr Brennern in einem Teelichtofen erhöht die Widerhitze von oben. Vorsicht!

Schmelzbrenner im Teelichtofen
Hinweis: Das hier ist der Prototyp mit einer Spirale aus Kupferdraht.  Mehrfach stellte ich Geruchsbildung fest und dachte an eine chemische Reaktion mit Kupfer. Auch mit Eisendraht oder Stahldraht mußte ich diese Geruchserfahrung machen.
Die Ursache: Es bildete sich durch geänderten Luftzug hin und wieder eine feine, fast nicht sichtbare Rußfahne. Das läßt sich mit der richtigen Positionierung der Spirale vermeiden, obwohl stets ein Restrisiko verbleibt.

 

Viel Spaß beim Nachbau, aber Achtung! 

Flüssiges Wachs und hohe Temperatur sind kein Spielzeug. 

Auf Rußbildung achten!
Brandsichere Unterlage verwenden!

Materialempfehlung: Stahldrähte zum Autogenschweißen eignen sich gut, da diese sich noch mit der Zange biegen lassen.

 

 

Der Weg zum optimalen Blaubrenner

Ursprüngliche Zielsetzung:

  • Dose mit Deckel 
  • Der Deckel soll zum Nachfüllen abnehmbar sein, ohne die Spirale entfernen zu müssen
  • Blaue Flamme ohne Gelbanteil

Am nächsten Tag sah die Dose so aus wie nebenbei abgebildet.
Verschmutzungen sind nicht erwünscht, die verstopfen den Docht rascher als gewünscht. Das geht gar nicht, ein Deckel muß her.

 

Aufgabe 1: Dose mit Deckel

Verschmutztes Wachs im Schmelzbrenner

Nach kurzer Zeit und Besorgungen hatte der Brenner dieses Aussehen.
Das nächste Drama kündigte sich im Bild schon an.
Der Docht transportierte Wachs nach oben, der sich über den Deckel ausbreitete und  den Teelichtofen verschmutzte. 
Schmelzbrenner mit Deckel

So sah das dann aus. Geht gar nicht. Nach kurzem Überlegen bot sich eine einfache Lösung  mit geringerem Materialbedarf an.

Zum Glück hatte ich den originalen Verschlußdeckel noch liegen. Jetzt liegt ein flacher Deckel im Dosenrand.

Schmelzbrenner geöffnet

Der Spuk mit dem Wachs ist vorbei, aber auch nicht mehr aufgetreten, da der Deckel tiefer unter der Flamme liegt.
Der Wachsaustritt wäre womöglich mit einem längeren Dochtrohr vermeidbar gewesen.

Schmelzbrenner

Aufgabe 2  Abnehmbarer Deckel und
Aufgabe 3  Blaue Flamme

sind nur gemeinsam zu lösen. Im Folgenden umreiße ich den Weg wie ich dorthin gelangen kann.
Die blaue Flamme hatte ich schon erreicht, wie im vorigen Bild zu sehen ist. Dazu muß die Spirale ganz unten etwas breiter als der blaue Bereich direkt am Docht sein.
Ausgehend vom 12mm T-Stück in dem der Docht sitzt, müßte ich somit das Loch im Deckel vergrößern, wodurch wiederum Rußpartikel in das Wachs fallen können.

Also bleibt nur der Weg nach innen, zu einem geringeren Dochtdurchmesser, indem ein weiteres dünnes Kupferrohr eingeschoben wird.
Das dünne Kupferrohr ist unterhalb der Mitte durchbohrt, damit das Wachs einfließen kann. Im Docht steckt mittig etwas Kupferdraht, um die Wärme in der Startphase besser nach unten leiten zu können.
Schmelzbrenner mit dünnem Docht
Die Spirale wird nun auf den eingeflochtenen Kupferdraht im Deckel gestellt. Der Draht hat die alleinige Funktion von ganz unten etwas Luftzuführung zu ermöglichen und der Luft die Drehrichtung der Spirale vorzugeben. 
Hinweis: Genau hinsehen! Sobald ein leichter Geruch entsteht, deutet das auf feine Rußbildung hin. 
Ziel ist es, eine konstant blaue Flamme zu erhalten. Das ist vorerst gelungen, indem ich die Spirale vorsichtig über die gesamte Höhe schrittweise verengte. Dabei orientierte ich mich an die gelben Bereiche der Flamme und näherte an diese die Spirale langsam an.
Bei Tageslicht ist die Flamme unsichtbar.
blaue Flamme
Die optimierte Verbrennung hat gezeigt, daß sich der Deckel erübrigt und nur ein Haltesteg in der Mitte für die Spirale verbleiben kann. So kann jederzeit Wachs nachdosiert werden.
Dieser Schritt nach vorn brachte aber einen Nachteil mit sich:
Es gelangte nicht mehr genug Wärme nach unten, das Wachs kühlte zu sehr ab, stockte und nur das Wachs im unmittelbaren Bereich um den Kupferfuß konnte verbrannt werden.

Es kam zwischendurch auch zu minimaler Rußbildung, was den Geruch verursachte.  Die Praxis hat auch gezeigt, daß eine blaue Flamme doch zu "kalt" ist. So erhitzt sich der Teelichtofen nicht zur Genüge und gegen Ende hin schmilzt das Wachs nicht im gesamten Bereich.

Um mit der Flamme  wieder mehr Wärme nach unten zu bringen, entschloß ich mich, den Docht nach außen in den Abstand zwischen T-Stück und Innenrohr zu verlegen und den Aufsatz um 3mm zu verkürzen.

Brenner Innenleben

Das Zentralrohr saugt zwar immer noch Wachs nach oben,  dieses verdampft jetzt aber  inmitten der ringförmigen Flamme und trägt zusätzlich zur Verbrennung bei.

So sieht das Innenleben jetzt aus:
Die Rohrwinkel hatte ich durch Rohrstücke ersetzt, das ist kostengünstiger und sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung.

Wachsverdampfer Innenleben
Das T-Stück ist ganz unten mit drei Bohrungen und eingesägten Kanälen versehen um alles Wachs ansaugen zu können.

Nun brennt außen der Flammenring, welcher zusätzlich vom Wachsdampf aus dem Zentralrohr gespeist wird. 
Der Dampf verbrennt in den Zwischenräumen des direkt aufgelegten Metallwollebausches (Stückchen Drahtwaschl) wodurch der anvisierte Porenbrennereffekt doch noch ein Stück weit verwirklicht werden konnte.
Die gelbe Flamme sorgt  für genügend Temperatur - ein gangbarer Zwischenweg.
Durch die Verkürzung der Rohrteile ist die Flamme um etwa 3mm tiefer gelegt. Das Wachs bleibt nun flüssig.

Porenbrenner

Der Deckel ist für den Betrieb nicht mehr nötig, behindert aber in keiner Weise. 
Brandsichere Unterlage verwenden!

Mit dieser zwei-Zonentechnik (Flammenring und mittiges Verdampferrohr) hatte ich keinerlei Rußbildung mehr, auch nicht bei Luftzug. Die Verbrennung ist nun durchgehend geruchsfrei und der Einsatz in der Wohnung ist aus diesem Gesichtspunkt auch ohne Entlüftung nach außen möglich. Alles Wachs blieb bis zum Ende flüssig - auch mit Deckel - und konnte vollends aufgesogen werden.
Die Brenndauer ist mit 10 Stunden trotz des reduzierten Dochtquerschnittes gleich wie in der Basisversion, welche  den gesamten Durchmesser der T-Stückes für den Docht nutzt. 

 

 

Der Teelichtofen als Blaubrenner
Durch die bisherigen Erfolge in der Flammenoptimierung wagte ich den Schritt, auch den Teelichtofen zum Blaubrenner umzubauen. Dazu mußte eine Haltekonstruktion eingebaut werden, an welcher die Spiralen in die Flamme hängen.
Gleich vorweg: eine schöne Idee, war nur von mäßigem Erfolg gekrönt....

Um die Gewindestange wird ein 7cm langes Rohr gesteckt, welches auf einer Flügelmutter zur Höhenverstellung sitzt.

Die Haltearme habe ich zum besseren Halt in ein zusammengeklapptes Schleifpapier gesteckt, welches mittels Schraubschelle am Rohr festgeklemmt wird.

Bauteile für den Halter
So sieht das dann in fertigem Zustand aus.
Die Flügelmutter (hier nicht zu sehen) erlaubt eine Anpassung an höhere Kerzen, falls gewünscht.
Haltekonstrunktion
Hier ist das Ergebnis. Wie zu sehen, gibt es nichts zu sehen. Die Flammen sind bei Tageslicht fast unsichtbar.
Der Ofen erwärmt sich prächtig. Die Teelichter brennen nun sehr langsam ab.
Nach zwei Stunden waren nur zwei Kerzen sichtbar abgebrannt.
Es dürfte also eine wesentlich längere Brenndauer als 4 Stunden ergeben.
Teelichtofen als Blaubrenner
Vorläufiges Ergebnis:
Nach etwas über zwei Stunden mußte ich den ersten Durchgang wegen Rauchentwicklung abbrechen.  Mögliche Ursache: Der  Wachsdampf  konnte nicht dauerhaft zur Gänze verbrannt werden. Dieser überschüssige Anteil führt zur Rauchbildung.
Um das zu umgehen entschloß ich mich, die Spiralendurchmesser etwas zu erweitern. Nun ist ein dauerhafter Gelbanteil vorhanden, der die Verbrennung des gesamten Wachsdampfes ermöglichen soll, wieder mehr Licht gibt und eine Temperatur von über 800°C ermöglicht.
Das Ergebnis war besser, leider schlußendlich auch nicht rauchfrei.

Bei Motivation werde ich mich nochmals auf eine Rauchkuchl einlassen. (ganz so schlimm war es nicht) Es gibt sicher auch hierzu eine einfache Lösung.

Von einer unbeaufsichtigten Inbetriebnahme muß ich zum derzeitigen Stand jedoch abraten. 

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