Как рассчитать потребление газа газовой плитой: методы и подсчеты

Перед покупкой газовой техники вам следует изучить её экономические показатели при помощи калькулятора. Ознакомьтесь с эффективностью газовых плит и вычислите, сколько газа будет использовать ваша плита при стандартных условиях. Согласитесь, гораздо проще разобраться один раз, чем бесконечно читать множество статей. Ваша выгода от этой информации будет значительной.

Физические формулы не так уж сложны в понимании, если разбираться в основах вопроса. Мы поможем вам с этим. На основе этих формул можно рассчитать, сколько топлива потребляет устройство за один час работы и насколько эффективно оно функционирует в целом. Мы освятим технические аспекты темы, а вы уже сами решите, как поступить в дальнейших действиях.

Расход газа на выполнение одной и той же задачи может различаться у разных моделей газовых плит. Иногда конфорки с разной мощностью ведут себя аналогично в одних и тех же условиях. Газовые плиты могут быть оснащены как конфорками для варочной панели, так и газовыми духовками. В данной статье мы собрали важную информацию о мощностных характеристиках горелок и плит, на которую стоит обратить внимание.

Чтобы рассчитать потребление газа, вам необходимо знать мощность каждой конфорки, которую вы собираетесь использовать. Обычно мощность газовой конфорки варьируется от 1 до 4 кВт. Для расчета потребления газа можно воспользоваться следующей формулой: Q = P × t, где Q — это количество потраченного газа в кубометрах, P — мощность конфорки в кВт, а t — время работы в часах. Примечание: 1 кВт соответствует примерно 0.093 кубометра газа.

Также учтите, что для экономии газа рекомендуется использовать кастрюли и сковороды, соответствующие размеру конфорок, а также накрывать продукты крышками для более быстрого достижения температуры. Не забывайте периодически очищать горелки от жира и остаточных продуктов, поскольку загрязнения могут снизить эффективность сгорания и повысить расход газа.

Наконец, важно помнить о визуальных индикаторах, таких как цвет пламени. Синий цвет говорит о правильной настройке газа и его эффективном сгорании, в то время как желтый пламень может указывать на наличие грязи или неправильные пропорции смеси. Обращая внимание на эти детали, вы сможете не только сэкономить на расходах, но и продлить срок службы вашей газовой плиты.

Как рассчитывать расход газа

Чтобы вычислить потребление газа, необходимо учитывать общую мощность всех конфорок плит и их функциональные возможности. Этот расчет поможет вам при выборе новой техники, так как разница в расходе газа между различными моделями может достигать 2—3 раз.

Хотя электрические плиты не могут полностью заменить газовые, последние всё больше приобретают новые технологии, такие как сенсорные панели, голосовое управление и защиты от воспламенения.

Мощность горелок указывается в паспорте плиты, который вам должны предоставить при покупке. Чтобы избежать проблем с высоким расходом газа, лучше выбирать устройства с паспортом.

В современных газовых плитах количество горелок на варочной панели может варьироваться от 2 до 6, а в духовках имеется 1—2 горелки, если модель также работает на газе. Конфорки распределяются по мощности на высокомощные — большие, средние — обычные и низкомощные — маленькие. Чем выше мощность конфорки, тем больше она потребляет газа. Уровень мощности различается в руководствах к разным плитам.

Примерные показатели по горелкам:

• мощность одной вспомогательной (малой) конфорки — до 0,6—1 кВт;
• мощность одной полубыстрой (средней) конфорки — около 1,1—2,1 кВт, иногда — не ниже 1,6 кВт;
• мощность одной быстрой (большой) конфорки — примерно 2,1—3,1 кВт;
• мощность одной горелки духовки — более 3 кВт для одной и от 2 кВт для двух горелок.

Общая мощность зависит от количества работающих горелок, размера пламени и количества задействованных функций. Обычно она не ниже 5,5 кВт при активном использовании всех конфорок и духовки.

Дополнительные функции, такие как освещение в духовке, требуют всего 15—25 Вт. Обычная кухня обычно оснащена 4 горелками — на варочной панели расположены 2 средние, 1 большая и 1 маленькая.

Цены на встраиваемые газовые панели начинаются с 3 500 рублей за модель с 2 конфорками и 4 500 за модель с 4 конфорками, а мощность горелок может существенно различаться.

Чтобы выяснить максимальный расход газа плитой, используется формула Vчас = Q / (q × КПД / 100 %), где:

• Vчас — максимальный расход газа в кубометрах за час;
• Q (также обозначают как N, P, S) — суммарная мощность всех горелок, выраженная в кВт;
• КПД — коэффициент полезного действия, %;
• q — теплотворная способность (удельная теплота сгорания) газа, кВт·час/м³.

Вычисление максимальной мощности не вызывает трудностей, однако определить примерный месячный расход для сравнения с нормами или показаниями счетчиков будет сложно. В зависимости от расхода газа плитой и мощности, скажем, электрочайника, можно сравнить затраты на подогрев воды.

Мощностные характеристики конфорок указываются в паспорте плиты. Теплотворная способность берется как среднее значение для определённого типа газа, используемого плитой. Узнать КПД до покупки плиты не получится.

Как оценить КПД газовой плиты?

Измерить КПД неработающей газовой плиты невозможно, однако как усредненное значение принимается коэффициент в 45 % — посередине между 30 и 60 %. У электрических моделей этот коэффициент может достигать 70—90 %.

КПД газовой плиты рассчитывается как средневзвешенный по всем конфоркам. Для отдельных горелок он колеблется между 28 и более 60 %. Как правило, более мощные конфорки демонстрируют более высокие показатели КПД, если рассматривать одну и ту же плиту.

Винт для снижения расхода для конфорки, который активируется при использовании малой мощности, может стать полезным дополнением, если вы решите приобрести комплект подобных деталей.

Для сравнения, КПД газового котла обычно достигает 90 %, однако расчетную мощность нужно будет увеличивать с учетом теплопотерь в помещении. В комнате с двумя окнами и двумя наружными стенами необходимо прибавлять до 30 %.

Точный КПД газовой плиты вычисляется по следующей формуле:

ƞ = (Q нагревания / Q сгорания) × 100 % = (c × m × ΔT / q × ρ × V) × 100 %,

• ƞ — фактический КПД, %;
• Q — тепло (энергия). Для расчета это значение не требуется;
• c — удельная теплоемкость воды, равная 4183 Дж/кг·°C (что эквивалентно 4183 Дж/кг·K);
• m — масса нагреваемой воды в чайнике, кг;
• ΔT — разница между температурой кипения (+100 °C) и начальной температурой воды, °C. Обычно это 73—79 °C;
• q — теплотворность газа, в среднем 33,50 МДж/м³ (с переводом в 33 500 000 Дж/м³);
• ρ — плотность газа, кг/м³. Ориентировочно это значение 0,68—0,85 кг/м³. Если нет другой информации, используем 0,8 кг/м³;
• V — объем расходованного газа за нагрев воды до кипения, м³. В расчетах используется разница показаний газового счетчика — до и после. При отсутствии отдельного счетчика для плиты, перед тем как кипятить воду, остальные газовые приборы нужно отключить.

Для удобства расчетов в удельную теплоемкость подставляется та же единица измерения температуры, что и разница температур для нагрева воды. Используется только °C или K, здесь результат будет идентичен и составит 4183.

Низкий КПД плиты можно компенсировать использованием баллонного газа с более высокой теплотворностью, но в таком случае вам понадобятся редуктор и шланг.

Для точной оценки эффективности закройте кастрюлю крышкой во время нагрева воды.

Определение теплотворности используемого газа

Различают высшую и низшую теплотворность, которые определяются по высшей (Qв) и низшей (Qн) теплоте сгорания.

Для расчета фактической теплотворности используется формула q = Q / m,

• q — удельная теплота сгорания, выражаемая в МДж/кг (кВт·час/кг, ккал/кг);
• Q — тепло сгорания — количество теплоты, выделяющееся при сгорании топлива, МДж (кВт·час, ккал);
• m — масса топлива, кг.

Вместо Q подставляется значение Qв или Qн для получения высшей и низшей теплотворности соответственно. Результат выражается в МДж/кг, кВт·час/кг и ккал/кг (удельная калорийность).

В случае с природным газом «кг» заменяется на «м³». Зная плотность, можно вычислить количество кубометров на один килограмм. Используем для этого значение 0,8 кг/м³. Умножаем полученное значение в кВт·час/кг на 0,8 и получаем в кВт·час/м³. Напоминаем, что 1 МДж = 0,278 кВт·час = 239 ккал.

Удельная теплота сгорания природного газа обычно колеблется от 8 до 11 кВт·час/м³, но чаще всего составляет 9,2—9,3 кВт·час/м³ — это значение и используется в первоначальной формуле.

Для анализа мощности горелок в киловаттах мы используем указанную выше величину, а для данных с МДж и ккал — применяем эквиваленты: 33,50 МДж/м³ и 8000 ккал/м³. Эти показатели актуальны для поставляемого метана G20 (природного газа) с номинальным давлением до 20 мбар. Теплотворность обычного метана составляет 50 МДж/м³, а для природного газа в недрах — 41—49 МДж/м³.

Некоторые модели плит могут работать на различных давлениях и типах топлива, для этого приобретаются специальные сопла, на изображении ниже — жиклеры для сжиженного газа.

В качестве теплотворности используется показатель природного газа G20, поступающего из трубопровода (метановые смеси), но плиты могут комбинироваться и с баллонным газом. Его расход зачастую измеряют в килограммах, однако для расчетов можно применять эквиваленты.

Сжиженный газ имеет теплотворность 1,35 по сравнению с природным. Метан, пропан и этилен имеют соответствующие коэффициенты 1,494, 1,361 и 1,434 для определения удельной теплоты сгорания.

Учтите нюансы при подсчете объема газа

Максимальное часовое потребление газа показывает газовая плита, каждая из горелок которой использовалась на полной мощности в течение 60 минут. В среднем за день плита, обслуживаемая 4 людьми, потребляет около 0,5 кубометра.

Месячный расход обычно колеблется между 3 и 4 м³ на одного человека. В квитанциях для квартир без счетчиков потребление газа по плитам может увеличиваться в 3—4 раза. Это связано с тем, что нормы потребления адаптированы под тех, кто использует большие объемы газа.

Для различных уровней потребления газа существуют соответствующие типы счетчиков. Самые высокомощные плиты, имеющие эффективность около 30 %, могут потреблять до 2,5—3 м³ в час и более, когда работают на максимуме. Рекомендуется выбирать счетчик G2,5 для таких плит. Если речь идет о двух мощных устройствах, подойдет газометр G2,5 или G4. Для небольших плит достаточно расходомера G1,6.

Оптимальным выбором для больших плит станет счетчик G2,5, тогда как для маломощных моделей подойдет G1,6. Счетчики, начиная с G6, не справятся с определением нижней границы расхода газа для плит.

Классификация бытовых газомеров и их диапазоны:

Содержать отдельные счетчики для плиты и котла будет весьма полезно. Это упростит отслеживание расхода и повысит точность измерений газомеров.

Не забывайте, что регулярная проверка и техническое обслуживание газового оборудования помогут предотвратить потенциальные проблемы и снизить риск утечек газа. Рекомендуется проводить диагностику системы газоснабжения минимум раз в год, а также проверять состояние шлангов и соединений на предмет возможных повреждений. Правильная эксплуатация газового оборудования не только увеличивает его срок службы, но и обеспечивает безопасность вашей семьи.

Также имейте в виду, что современные газовые плиты могут быть оснащены дополнительными функциями, такими как автоматическое отключение при отсутствующей тяге и системой контроля за утечками газа, что значительно повышает их безопасность и удобство в использовании.

Иллюстрация расчета потребления газа

Рассмотрим, как газовая плита Gefest ПГ 6500-03 0045 расходует голубое топливо. Эта модель оборудована четырьмя конфорками и газовой духовкой.

Мощности горелок в киловаттах составляют:

• передняя правая — 3,0;
• передняя левая — 1,75—1,8;
• задняя правая — 1,0;
• задняя левая — 1,75—1,8;
• горелка духовки — 3,1;
• гриль-горелка — 1,9.

Сначала округляем значения горелок средней мощности до 1,8 кВт. Складываем производительность всех шести конфорок: 3,0 + 1,8 + 1,0 + 1,8 + 3,1 + 1,9. В итоге получаем 12,6 кВт.

Мы используем КПД на уровне 45 %. Для расчета берем удельную теплоту сгорания бытового газа по двум вариантам: общее значение — 9,3 кВт·час/м³ и максимальное — 11 кВт·час/м³. В данном расчете применим стандартное значение.

На изображении представлена плита Gefest ПГ 6500-03 0045, рассчитанная на номинальное давление в 13, 20 и 30 мбар, с объёмом духовки в 52 литра.

Используя формулу Q / (q × КПД / 100 %) = Vчас, проведем расчет: 12,6 кВт / (9,3 кВт·час/м³ × 45 % / 100 %) = 3,01 м³/час.

Для большей ясности процесс можно разделить на три этапа: 12,6 кВт / (9,3 кВт·час/м³ × 45 % / 100 %) = 12,6 м³ / (9,3 × 0,45) = 12,6 м³ / 4,185 час = 3,01 м³/час.

Этапы расчета с числами:

1. 12,6 / (9,3 × 45 / 100).
2. 12,6 / (9,3 × 0,45).
3. 12,6 / 4,185.
4. 3,01.

Gefest ПГ 6500-03 0045 не является самой производительной плитой, но благодаря двум горелкам в духовке максимальный расход получен довольно высоким.

Конфорка электрической плиты типа Hi-Light потребляет столько же, сколько и средняя горелка модели Gefest ПГ 6500-03 0045, но разогревается всего за 5 секунд и демонстрирует высокий КПД.

Теперь проведем расчет потребления газа с максимальной удельной теплотой сгорания (11 кВт·час/м³):

12,6 кВт / (11 кВт·час/м³ × 45 % / 100 %) = 2,55 м³/час.

Для выполнения расчетов достаточно знать мощность горелок и усредненные значения прочих параметров.

Как видно, в расчете расхода газа плитой нет ничего сложного, нужно лишь выделить немного времени.

Также предлагаем вам ознакомиться с нашей другой статьей, где мы подробно описали, как произвести расчет расхода газа для отопления дома.

Важно отметить, что фактический расход газа может варьироваться в зависимости от режима работы плиты, качества топлива и внешних условий, таких как температура воздуха. Например, в холодное время года эффективность сгорания может снизиться, что приведет к увеличению расхода газа.

При использовании плиты рекомендуется следить за состоянием систем вентиляции и дымоходов, чтобы обеспечить безопасность и эффективность использования газа. Регулярная проверка и обслуживание прибора помогут вовремя выявить возможные неисправности и создать оптимальные условия для его эксплуатации.

Также стоит помнить о возможности использования энергосберегающих технологий и приборов, которые могут значительно уменьшить расход газа и минимизировать негативное воздействие на окружающую среду.

Выводы и полезное видео по теме

Здесь представлен наглядный пример расчета затрат на обогрев воды с использованием различных приборов:

Способы снижения потребления газа и экономия времени при мытье варочной поверхности:

Связь между расходом газа и суммарной мощностью конфорок прямолинейная. Если принять, что параметры для расчета близки к средним, то для определения экономии газа достаточно знать производительность горелок.

Без использования формул не обойтись, если вам известно точное значение КПД модели или вы намерены его определить. После мощности это — второй наиболее значимый параметр для оценки затрат. Плиты с газовой духовкой и варочной панелью имеют более высокий расход топлива, однако газовые печки могут готовить лучше, чем электрические с высоким КПД.

Оставляйте комментарии по теме расхода топлива газовыми плитами. Поделитесь, проводили ли вы замеры потребления газа своей плитой. Если да — напишите, для чего это было сделано и какой результат вы получили. Форма для связи расположена ниже.