Kolik plynu spotřebuje plynový sporák: způsob výpočtu spotřeby plynu

Než si koupíte plynové zařízení, můžete zjistit jeho účinnost na své kalkulačce. Přečtěte si o účinnosti sporáků a spočítejte, kolik plynu spotřebuje plynový sporák při standardních parametrech. Souhlasíte, je lepší se jednou vyznat, než číst články jeden za druhým. Náš článek bude pro Vás mimořádně užitečný.

Ve fyzikálních vzorcích není nic složitého, pokud rozumíte podstatě věci. My Vás to naučíme. Na základě vzorců se určuje, kolik paliva spotřebuje zařízení za hodinu aktivního provozu a jak dobře vůbec funguje. Odhalíme technickou stránku věci. Vy na běžné úrovni už sami rozhodnete, co je třeba udělat.

Spotřeba paliva na stejný úkon se u plynových sporáků liší. Někdy hořáky s dvojnásobným rozdílem výkonu dávají stejný efekt. Sporáky mají hořáky na varné desce a některé modely jsou vybaveny také plynovými troubami. V článku jsme shromáždili informace o výkonu hořáků a plynových sporáků, na které byste si měli dát pozor.

Metodika pro výpočet spotřeby plynu

Spotřeba se vypočítává na základě celkového výkonu všech hořáků plynového sporáku a jeho různých funkcí. Výpočet může být užitečný při hledání nového zařízení, protože rozdíl ve spotřebě paliva mezi dvěma modely dosahuje 2–3násobku.

Elektrické sporáky nemohou vytlačit z trhu plynové a ty mají stále více nových možností: dotykové panely, hlasové ovládání, ochranu proti vznícení.

Výkon hořáků je uveden v pasportu ke sporáku a ten bude vydán na požádání. Abyste neřešili problém nadměrné spotřeby plynu, měli byste se vyhnout výrobkům bez pasportu.

Domácí plynové sporáky mají 2 až 6 hořáků na varné desce a 1–2 v troubě, pokud je také na plyn. Hořáky se podle výkonu dělí na výkonné – velké, běžné – střední a hořáky se sníženou produktivitou – malé. Čím vyšší výkon, tím více paliva hořák spotřebuje. V návodech k různým sporákům se pojmy úrovně výkonu neshodují.

Průměrné parametry hořáků:

• výkon 1 pomocného (malého) hořáku nebo tzv. výkon hořáků při pomocném provozu – do 0,6–1 kW;
• výkon 1 polorychlého (středního) hořáku — přibližně 1,1–2,1 kW, někdy — ne méně než 1,6 kW;
• výkon 1 rychlého (velkého) hořáku — přibližně 2,1–3,1 kW;
• výkon 1 hořáku trouby — více než 3 kW pro jeden a od 2 kW pro každý, pokud jsou dva.

Celkový využitý výkon závisí na počtu zapálených hořáků, velikosti plamene a použití doplňkových funkcí. Obvykle činí nejméně 5,5 kW při současném použití všech hořáků varné desky a trouby.

Užitečné funkce, včetně osvětlení trouby, spotřebovávají pouze 15–25 W. Klasický sporák má 4 hořáky a všechny na varné desce: 2 běžného výkonu a po 1 – vysokého a sníženého.

Vestavěná plynová varná deska: cena začíná již od 700 Kč pro 2-hořákovou a 900 Kč pro 4-hořákovou, a její modely se výrazně liší výkonem hořáků.

Maximální spotřeba plynu sporákem se určuje vzorcem Vh = Q / (q × η / 100 %), kde:

• Vh — maximální spotřeba plynu za jednu hodinu, m³/hod;
• Q (také se označuje jako N, P, S) — součet ukazatelů výkonu pro každý hořák, podmíněně — výkon sporáku, kW;
• η (účinnost) — součinitel užitečného účinku, %;
• q — výhřevnost (měrné spalné teplo) paliva, kWh/m³.

Výpočet maximálního výkonu nezpůsobí potíže, ale určit přibližnou měsíční spotřebu pro srovnání s normou nebo údajem z měřiče se nepodaří. V závislosti na tom, kolik paliva spotřebuje plynový sporák a kolik kilowattů vydává například elektrická konvice, lze porovnat náklady na ohřev vody.

Výkon hořáků se určuje podle pasu. Výhřevnost se bere průměrná pro ten který druh plynu, který sporák spotřebovává. Neznámou účinnost před koupí sporáku nelze vypočítat.

Jak určit účinnost plynového sporáku?

Účinnost na nefungujícím plynovém sporáku nelze zjistit, a jako základní se bere hodnota 45 % – uprostřed mezi minimem 30 % a maximem 60 %. U elektrických spotřebičů koeficient dosahuje 70–90 %.

Účinnost plynového sporáku se vyjadřuje váženým průměrem koeficientů pro každý hořák. U jednotlivých hořáků činí 28, 29, 30, 31 % atd. až něco málo přes 60 %. Obvykle čím výkonnější hořák, tím vyšší účinnost, pokud mluvíme o stejném sporáku.

Šroub malého průtoku pro ventil hořáku, který se „zapíná“ do činnosti, když používáte sporák v režimu malého plamene – nebude na škodu koupit sadu takových šroubů.

Pro srovnání, účinnost plynového kotle v průměru činí kolem 90 %, ale výpočtový výkon by musel být nadsazen kvůli tepelným ztrátám obydlí. V místnosti se 2 okny a 2 vnějšími stěnami – dokonce o 30 %.

Přesná účinnost sporáku se vypočítá podle vzorce:

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

v níž

• ƞ — vlastně účinnost, %;
• Q — teplo (energie). Při výpočtu tato veličina není potřeba;
• c — měrné teplo vody, 4183 J/(kg·°C) (také 4183 J/(kg·K));
• m — hmotnost ohřívané vody v konvici, kg;
• ΔT — rozdíl mezi teplotou varu (+100 °C) a počáteční teplotou vody, °C. Obvykle je to 73–79 °C;
• q — výhřevnost zemního plynu, obvykle 33,50 MJ/m³. Po přepočtu na 33 500 000 J/m³;
• ρ — hustota zemního plynu, kg/m³. Jedná se o rozmezí 0,68–0,85 kg/m³. Měla by se použít hodnota 0,8 kg/m³, pokud není známa jiná;
• V — objem plynu spotřebovaného za dobu ohřevu vody do varu, m³. Při výpočtu se používá rozdíl údajů plynoměru – před a po. Pokud není k dispozici samostatný průtokoměr pro sporák, bude nutné před ohřevem vody vypnout ostatní plynové spotřebiče.

Pro usnadnění výpočtu se do měrného tepla dosazuje stejná jednotka teploty jako v rozdílu pro ohřev vody. Používá se pouze °C nebo K, a v obou případech se získá hodnota 4183.

Nízkou účinnost sporáku lze kompenzovat lahvovým plynem s vyšší výhřevností, ale kromě samotné nádoby bude potřeba také redukční ventil a hadice.

Pro přesné posouzení účinnosti by měl být hrnec na ohřev vody zakrytý pokličkou.

Výpočet výhřevnosti použitého paliva

Rozlišuje se vyšší a nižší výhřevnost. Parametry se určují podle vyššího (Qv) a nižšího (Qn) spalného tepla (energie).

Pro výpočet skutečné výhřevnosti se používá vzorec q = Q / m,

kde:

• q — měrné spalné teplo (výhřevnost), MJ/kg (kWh/kg, kcal/kg);
• Q — spalné teplo – množství tepla, které se uvolní při spalování paliva, MJ (kWh, kcal);
• m — hmotnost paliva, kg.

Dosadíme místo Q hodnotu Qv nebo Qn a získáme vyšší a nižší výhřevnost. Konečný výsledek odpovídá jednotkám MJ/kg, kWh/kg a kcal/kg (měrná kalorická hodnota).

V případě zemního plynu se «kg» nahrazuje «m³». Při znalosti hustoty lze určit počet kubických metrů na jeden kilogram. Vezmeme pro tento parametr hodnotu 0,8 kg/m³. Hodnotu v kWh/kg vynásobíme 0,8 a získáme ukazatel v kWh/m³. Je třeba mít na paměti, že 1 MJ = 0,278 kWh = 239 kcal.

Měrné spalné teplo zemního plynu se pohybuje mezi 8 a 11 kWh/m³. Obvykle činí 9,2–9,3 kWh/m³ – tuto hodnotu dosazujeme do úplně prvního vzorce.

Pro výpočty s výkonem hořáků v kilowattech se bere uvedené číslo, pro údaje v MJ a kcal se používají ekvivalenty: 33,50 MJ/m³ a 8000 kcal/m³. Hodnoty jsou aktuální pro dodávaný metan G20 (zemní plyn) s nominálním tlakem do 20 mbar. Výhřevnost dosahuje 50 MJ/m³ pro běžný metan a 41–49 MJ/m³ pro zemní plyn v podzemí.

Některé sporáky mohou pracovat na různých tlacích a druzích paliva, pro což se kupují odpovídající trysky, na fotografii jsou trysky pro zkapalněný plyn.

Jako výhřevnost se bere ukazatel používaného paliva – zemního plynu G20 z potrubí (směsi na bázi metanu), ale sporáky pracují také z lahví. Spotřeba zkapalněného plynu v tabulkách se častěji měří v kilogramech než v metrech krychlových, ale pro výpočty lze použít ekvivalenty.

Zkapalněný plyn je 1,35 v «zemním». Metan, propan a ethylen v určení měrného spalného tepla mají koeficienty 1,494, 1,361 a 1,434.

Nuance při výpočtu objemu plynu

Maximální spotřeba plynu za hodinu ukazuje spotřebu plynového sporáku, u kterého každý hořák pracoval na plný výkon nepřetržitě 60 minut. Za den sporák, který používají 4 osoby, průměrně spotřebuje asi 0,5 krychlového metru.

Za měsíc obvykle vychází více než 3 a méně než 4 m³ na 1 osobu. V účtech pro byty bez plynoměrů ukazatele u sporáku „narostou“ 3–4krát. To vše proto, že normy spotřeby se přizpůsobují těm, kdo používají velké objemy plynu.

Na různé maximální spotřeby plynu připadají vlastní typové velikosti měřidel. Nejmohutnější sporáky s účinností blížící se 30 % spálí až 2,5–3 m³ za hodinu a více při nepřetržitém provozu na „plné obrátky“. Pro ně je lepší koupit měřidlo G2,5. Pro dva výkonné sporáky stačí plynoměr G2,5 nebo G4. Pro malé se hodí průtokoměry G1,6.

Plynoměr G2,5 se ideálně hodí pro velký nebo výkonný sporák, pro malý postačí G1,6, a plynoměry od G6 nedokážou „zachytit“ spodní hranici spotřeby plynu sporákem.

Domovní plynoměry a jejich rozsahy

Pro sporák a kotel není na škodu mít samostatné plynoměry. Orientace a vedení výpočtů bude pohodlnější a přesnost údajů plynoměrů vzroste.

Příklad výpočtu spotřeby plynu

Podívejme se na spotřebu modrého paliva sporákem Gefest PG 6500-03 0045. Zařízení má 4 hořáky na pracovní ploše a plynovou troubu.

Výkon hořáků v kilowattech:

• přední pravá – 3,0;
• přední levá – 1,75–1,8;
• zadní pravá – 1,0;
• zadní levá – 1,75–1,8;
• hořák trouby – 3,1;
• grilovací hořák – 1,9.

Nejprve zaokrouhlíme výkon hořáků středního výkonu na 1,8 kW. Sečteme výkon všech šesti hořáků: 3,0 + 1,8 + 1,0 + 1,8 + 3,1 + 1,9. Dostaneme 12,6 kW.

Účinnost bereme na úrovni 45 %. Měrnou výhřevnost zemního plynu volíme pro dva různé případy: běžnou – 9,3 kWh/m³ a maximální – 11 kWh/m³. V prvním výpočtu použijeme standardní.

Na obrázku je sporák Gefest PG 6500-03 0045, určený pro jmenovitý tlak 13, 20 a 30 mbar, s užitným objemem trouby 52 litrů.

Použijeme vzorec Q / (q × účinnost / 100 %) = Vhod. Získáme 12,6 kW / (9,3 kWh/m³ × 45 % / 100 %) = 3,01 m³/hod.

Pro úplnou srozumitelnost výpočtu jej provedeme ve 3 krocích: 12,6 kW / (9,3 kWh/m³ × 45 % / 100 %) = 12,6 m³ / (9,3 h × 0,45) = 12,6 m³ / 4,185 h = 3,01 m³/hod.

Výpočet krok za krokem a pouze s čísly:

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

Gefest PG 6500-03 0045 není nejvýkonnější sporák, ale má rovnou 2 hořáky v troubě, proto je maximální spotřeba tak vysoká.

Varná deska elektrického sporáku typu Hi-Light spotřebuje stejně jako střední hořák Gefest PG 6500-03 0045, ale zahřeje se za pouhých 5 sekund a má vysokou účinnost.

Spočítejme spotřebu paliva s maximální měrnou výhřevností (11 kWh/m³):

12,6 kW / (11 kWh/m³ × 45 % / 100 %) = 2,55 m³/hod.

Pro provedení výpočtů stačí mít údaje o výkonu hořáků a znát průměrné hodnoty ostatních parametrů.

Jak vidíte, nic složitého na výpočtu spotřeby plynu sporákem není. Stačí tomu věnovat trochu času.

Dále doporučujeme přečíst náš další článek, kde jsme podrobně popsali, jak vypočítat spotřebu plynu na vytápění domu.

Závěry a užitečné video k tématu

Názorný příklad výpočtu nákladů na ohřev vody s přístroji různých typů:

Způsob, jak snížit spotřebu plynu a ušetřit čas při mytí varné desky:

Spotřeba plynu a celkový výkon hořáků mají přímo úměrný vztah. Pokud si představíme, že parametry pro výpočet spotřeby jsou průměrné, stačí znát výkon hořáků a bude jasné, jak šetří plyn.

Bez výpočtů pomocí vzorce se neobejdete, pokud znáte přesnou účinnost modelu nebo ji chcete určit. Po výkonu je to druhý důležitý ukazatel z hlediska nákladů. U sporáků s varnou deskou a plynovou troubou je spotřeba paliva vyšší, ale plynová trouba může být lepší z hlediska kvality vaření než elektrická s vysokou účinností.

Pište komentáře na téma spotřeby paliva plynovými sporáky. Řekněte, zda jste měřili úroveň spotřeby plynu sporákem. Pokud ano, napište proč a co vám to přineslo. Kontaktní formulář je umístěn níže.