家用燃气灶热效率特性测试分析.pdf

第14卷3期
用基础与T.稈科学学报
2006年.9月
JOURNAL OF BASC SCENCE AND ENGNEER NG
Sep taber 2006
文章编号:1005-0930(2006)03036807中图分类号:TK16文献标识码:A
家用燃气灶热效率特性测试分析
李兆坚,江亿
清华大学建筑学院,建筑技术科学系,北京100084)
摘要:在ジ际使用条件下,对火势、锅具大小和水温与家用燃气灶热效悴的关系
进行测试分析.测试结果表明:烧开水时,平均热效率为43%52%;对」小锅,
大然气流量写热效率呈现单调递的关系,热效率最大值与最小值之比为1.6;
对于大锅,大然气流量与热效率呈现马較形关系,大然气流量为0.1m/h时热
效率最高;大火叶,家用燃气州烧开水的次能耗比电水壶大.
关健词:家用燃气灶;燃烧;热效率;测试;节能
为了械少大气污染我国正在改善能源结构,逐步提高天然气的比重.西气东输”工
使得天然气的应用规模迅速ガ人,大中城市家庭的燃气普及卒越米越高.北京市市区内
的燃煤锅炉实现了媒攻气”这使城市的空气污染人人减轻,并给居民的生活带米了方
便,但也使我国犬然气消费量快速噌加川,2000年到2004年,仅4年时间我国城市天然气
的年消费量就从82×0m上?到169X10m3り,翻『了一翻.而我国是一个犬然气资源
相?贫乏的国家,2004底天然气剩余可采储量仅占世界总量的1.4%2,迅速增长的需
求给天然气供应造成了很大压力.在20042005年的采暖季,北京、西安、郑州等一些城
市相继出现了天然气供应紧张的状况,为此在些地区采収了定时供气、降低燃气供暖温
度、停运大然气公交车等应急限气”措施,这给居民的生活带来了不利的影响.困此如何
提高燃气例利用效率、减少天然气等燃气资源的消耗是一个迫切需要研究解決的重人课
题.家庭炊事是用气大户之ー、发达国家居民生活用气占天然气消耗总量的30%
50%.2004年我国城市家的天然气用气量约占城市天然气消耗总量的27%,达到
45×0m3,比2003年増加了219%,城市家庭人「煤气的消耗量也达到51×1m.家
庭用气量中大部分消耗在炊事用具上,因此提高炊事用具的热效率,不仅可以减少燃气资
源的消耗、減少大气污染和温室气体排放量同时也可以減少用的燃气费开支.提高室
内空气品质,因此它是一件一挙多得、利国利民的人事.家用燃气灶的燃烧热效卒不仅与
具和锅具的结构形式有关,而且?燃烧火势等操作使用方法有关,如何采用科学的使用
方法减少燃气消耗、这也是广大居民普遍关心的一个重要向题.以往一些相关研究都是在
实验室条件下采用标准锅貝和标准方淞対燃气灶的热效率进行测试评价,而没有対实防
使用条件下家用燃气灶热效率特性进行研究.例如,刘杰等人针对家用燃气灶热效率
收稿目期:2005-1228;修订日期:2006409-13
作者简介:李兆坚(1962-),男,在职博士研究生,研究员(总装备部工程设计研究总院)
O1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
李兆坚等:家用燃气灶热效悴特性测试分析
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测试标准中存在的问题,采用液化气燃气灶,在实验室标准条件下进行了一些烧热水的测
试: Rahima等人在实验室标准条件下进行燃气州热效率测试.但居民的实际使用情沈
和实验室标准测试方法差別较大,困此燃气灶的实际热效率写额定热效率也公有所不同,
本文对家用燃气灶实际使用的热效字特性和影响因素进行测试研究,这些测试分析结果
不仪对燃气灶的合理使用、实现行为节能、减少家用炊事能耗員有指导意义,而且对提高
城市燃气规划设计和建筑耗能佔算的准确性均具有重要意义.
1测试对象和条件
1.1测试内容
测试内容为:対居民实际使用条件下的一台家用燃气灶,在不同锅具、不同燃烧火势
(天然气供气量)的条件ド烧开水时的热效率进行测试,另外还对水温与燃气灶热效率的
关系进行测试分
1.2测试对象
测试的灶具是一台某知名家生产的以人然气为燃料的台式家用双眼燃气灶,外形
见图1,根据扣样调查的结果,这种型式的燃
气灶是目前应用最多的家用燃气灶.该燃气
灶已经使用了1年时间,型号为J72-120
122/1T22B,右灶限的额定热流量为4.6W
左灶眼的额定热流量为4.0kW,测试「作在
左灶限上进行.测试的锅具有三种,第一种为
水,不锈钢材料、平底锅、底部直径为
20mm、厚度为0.mm;第二种为高压锅,铝合
图1家用燃气外型图
金材料、平底锅、底部直径为2mm、厚度为
Fig I The p ic ture of the home gas cookstove tested
4m);第三种为炒锅,铁锅、半球面锅底、顶
部直径为26mm、厚度为1.6mm
1.3测试仪器
主要测试仪器为:水温采用玻璃管温度计(0-100C)测量;时闻采川电子秒表计い
大然气耗气量釆用煤气公司安装的数字式煤气表计量,其计量等级为B级,公称流量为
4m'/h,最小测量流量为0.04m/h,量程范围内测量误差不人于%
1.4测试条件
测试地点为北京市的一户屈民家的厨房中,测试时间为2005年12月下句.测试期间
厨房室温为16-18C按照实际烧开水时的使用条件,没有开排风设备,厨房的外窗微
开.每次加热試验的水量均为2.5kg,每次实验均等锅具和火!具冷却后进行,以保证测试
条件基本一敛,并与实际使用情况基本相同.加热过程中锅具均为加荒状态.测试过程中
锅具中的水由初温加热到所始沸腾为止.根据玻璃管温度计的测试结果,沸腾水温为
100C.试验过程中火焰呈隘色燃烧稳定正常.
1.5火势定义
为了测试火势对燃气灶热效率的影响,确定测试状态点,将燃气灶的燃烧火势分为5
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