Combien de gaz consomme une cuisinière à gaz : méthode de calcul de la consommation de gaz

Avant d'acheter un appareil à gaz, vous pouvez connaître son efficacité énergétique à l'aide de votre calculatrice. Lisez les informations sur l'efficacité des cuisinières et calculez la quantité de gaz qu'une cuisinière à gaz consomme avec des paramètres standard. Convenez qu'il est préférable de comprendre une fois plutôt que de lire des articles les uns après les autres. Notre article vous sera extrêmement utile.

Il n'y a rien de compliqué dans les formules physiques si l'on comprend le fond du problème. Nous vous apprendrons cela. À partir des formules, on détermine la quantité de combustible que l'appareil utilise par heure d'activité et son efficacité générale. Nous dévoilerons l'aspect technique du problème. Vous déciderez vous-même, au niveau domestique, de ce qu'il faut faire.

La consommation de combustible pour une même action varie selon les cuisinières à gaz. Parfois, des brûleurs avec une différence de puissance double produisent le même effet. Les cuisinières ont des brûleurs sur la table de cuisson, et certains modèles sont également équipés de fours à gaz. Dans cet article, nous avons rassemblé des informations sur la puissance des brûleurs et des cuisinières à gaz, auxquelles vous devriez prêter attention.

Méthode pour calculer la consommation de gaz

La consommation est calculée à partir de la puissance totale de tous les brûleurs de la cuisinière à gaz et de ses différentes fonctions. Ce calcul peut être utile lors de la recherche d'un nouvel appareil, car la différence de consommation de carburant entre deux modèles peut atteindre 2 à 3 fois.

Les cuisinières électriques ne peuvent pas chasser du marché les cuisinières à gaz, et ces dernières offrent de plus en plus de nouvelles fonctionnalités : panneaux tactiles, commande vocale, protection contre l'inflammation.

La puissance des brûleurs est indiquée dans le passeport de la cuisinière, qui est délivré sur demande. Pour éviter de rencontrer un problème de consommation excessive de gaz, il convient d'éviter les produits sans passeport.

Les cuisinières à gaz domestiques ont de 2 à 6 brûleurs sur la table de cuisson et 1 à 2 dans le four si celui-ci fonctionne également au gaz. Les brûleurs sont classés par performance : puissants – grands, normaux – moyens et à faible productivité – petits. Plus la puissance est élevée, plus le brûleur consomme de combustible. Dans les notices des différentes cuisinières, les notions de niveau de puissance ne coïncident pas.

Paramètres moyens pour les brûleurs :

• Puissance d'un brûleur auxiliaire (petit) ou ce qu'on appelle la performance des brûleurs en action auxiliaire — jusqu'à 0,6–1 kW ;
• puissance d'un brûleur semi-rapide (moyen) — environ 1,1 à 2,1 kW, parfois — pas moins de 1,6 kW;
• puissance d'un brûleur rapide (grand) — approximativement 2,1 à 3,1 kW;
• puissance d'un brûleur de four — plus de 3 kW pour un seul et à partir de 2 kW pour chacun, s'il y en a deux.

La puissance totale utilisée dépend du nombre de brûleurs allumés, de la taille de la flamme et de l'utilisation de fonctions supplémentaires. Généralement, elle est d'au moins 5,5 kW lors de l'utilisation simultanée de tous les brûleurs de la table de cuisson et du four.

Les fonctions utiles, y compris l'éclairage du four, ne consomment que 15 à 25 W chacune. La cuisinière classique possède 4 brûleurs, tous sur la table de cuisson : 2 de performance normale, 1 haute performance et 1 basse performance.

Table de cuisson gaz encastrée : le prix commence à seulement 35 € pour un modèle à 2 brûleurs et 45 € pour un modèle à 4 brûleurs, et ses modèles diffèrent considérablement par la puissance des brûleurs.

La consommation maximale de gaz de la cuisinière est déterminée par la formule Vh = Q / (q × KPD / 100 %), où :

• Vh — le débit maximal de gaz par heure, m³/h;
• Q (également notée N, P, S) — la somme des puissances de chaque brûleur, soit la puissance de la cuisinière, en kW;
• KPD (rendement) — le coefficient d'action utile, %;
• q — le pouvoir calorifique (chaleur spécifique de combustion) du combustible, kW·h/m³.

Le calcul de la puissance maximale ne posera pas de difficultés, mais il ne sera pas possible de déterminer la consommation mensuelle approximative pour la comparer à la norme ou au relevé du compteur. En fonction de la quantité de combustible consommée par la cuisinière à gaz et du nombre de kilowatts produits, par exemple, par une bouilloire électrique, on peut comparer les coûts de chauffage de l'eau.

La puissance des brûleurs est déterminée par la fiche technique. Le pouvoir calorifique est pris en moyenne pour le type de gaz consommé par la cuisinière. Il n'est pas possible de calculer le rendement inconnu avant l'achat de la cuisinière.

Comment déterminer le rendement d'une cuisinière à gaz ?

Il n'est pas possible de connaître le rendement d'une cuisinière à gaz éteinte, et on prend généralement comme base une valeur de 45 % — à mi-chemin entre le minimum de 30 % et la limite de 60 %. Pour les appareils électriques, le coefficient atteint 70 à 90 %.

Le rendement d'une cuisinière à gaz est exprimé par une moyenne pondérée des coefficients pour chaque brûleur. Pour certains brûleurs, il est de 28, 29, 30, 31 %, etc., jusqu'à un peu plus de 60 %. En général, plus le brûleur est puissant, plus son rendement est élevé, pour une même cuisinière.

Vis de faible débit pour le robinet du brûleur, qui « s'active » lorsque vous utilisez la cuisinière en mode petite flamme — il ne serait pas superflu d'acheter un jeu de ces vis.

Pour comparaison, le rendement d'une chaudière à gaz est en moyenne d'environ 90 %, mais la puissance calculée devrait être majorée en raison des pertes de chaleur du logement. Dans une pièce avec 2 fenêtres et 2 murs extérieurs — jusqu'à 30 %.

Le rendement exact de la cuisinière se calcule selon la formule :

ƞ = (Q de chauffage / Q de combustion) × 100 % = (c × m × ΔT / q × ρ × V) × 100 %,

dans laquelle

• ƞ — le rendement proprement dit, % ;
• Q — la chaleur (énergie). Cette grandeur n'est pas nécessaire dans le calcul ;
• c — la capacité thermique massique de l'eau, 4183 J/(kg·°C) (également 4183 J/(kg·K)) ;
• m — la masse de l'eau chauffée dans la bouilloire, kg ;
• ΔT — la différence entre la température d'ébullition (+100 °C) et la température initiale de l'eau, °C. C'est généralement 73—79 °C ;
• q — le pouvoir calorifique du gaz de réseau, généralement 33,50 MJ/m³. Converti en 33 500 000 J/m³ ;
• ρ — la masse volumique du gaz de réseau, kg/m³. Il s'agit d'une plage de 0,68 à 0,85 kg/m³. Il convient de prendre la valeur de 0,8 kg/m³ si aucune autre n'est connue ;
• V — le volume de gaz consommé pendant le chauffage de l'eau jusqu'à ébullition, m³. Dans le calcul, on utilise la différence des relevés du compteur de gaz — avant et après. S'il n'y a pas de débitmètre séparé pour la cuisinière, avant de chauffer l'eau, vous devrez couper les autres appareils à gaz.

Pour faciliter le calcul, on insère dans la capacité thermique massique la même unité de mesure de température que celle utilisée pour la différence de chauffage de l'eau. On prend seulement °C ou K, et dans les deux cas on obtient la valeur 4183.

Le faible rendement de la cuisinière peut être compensé par du gaz en bouteille à pouvoir calorifique supérieur, mais, outre le réservoir lui-même, vous aurez également besoin d'un détendeur et d'un tuyau.

Pour une évaluation précise de l'efficacité, la casserole pour chauffer l'eau doit être couverte avec un couvercle.

Calcul du pouvoir calorifique du combustible utilisé

On distingue le pouvoir calorifique supérieur et inférieur. Les paramètres sont déterminés par la chaleur (énergie) de combustion supérieure (Q_sup) et inférieure (Q_inf).

Pour calculer le pouvoir calorifique réel, on utilise la formule q = Q / m,

où :

• q — la chaleur de combustion spécifique (pouvoir calorifique), MJ/kg (kWh/kg, kcal/kg) ;
• Q — la chaleur de combustion — la quantité de chaleur dégagée lors de la combustion du combustible, MJ (kWh, kcal) ;
• m — la masse du combustible, kg.

Nous substituons le paramètre Q_sup ou Q_inf à la place de Q et obtenons le pouvoir calorifique supérieur et inférieur, respectivement. Le résultat final correspond aux mesures MJ/kg, kWh/kg et kcal/kg (calorie spécifique).

Dans le cas du gaz naturel, on remplace « kg » par « m³ ». Connaissant la masse volumique, on peut déterminer le nombre de mètres cubes par kilogramme. Prenons pour cela le paramètre 0,8 kg/m³. On multiplie la valeur en kWh/kg par 0,8 et on obtient la valeur en kWh/m³. Il faut se rappeler que 1 MJ = 0,278 kWh = 239 kcal.

La chaleur de combustion spécifique du gaz naturel varie entre 8 et 11 kWh/m³. Elle est généralement de 9,2 à 9,3 kWh/m³ — c'est cette valeur qui est insérée dans la toute première formule.

Pour les calculs avec la puissance des brûleurs en kilowatts, on prend le nombre indiqué, et pour les données en MJ et kcal, on utilise les équivalents : 33,50 MJ/m³ et 8000 kcal/m³. Les valeurs sont valables pour le méthane G20 fourni (gaz naturel), avec une pression nominale jusqu'à 20 mbar. Le pouvoir calorifique atteint 50 MJ/m³ pour le méthane ordinaire et 41—49 MJ/m³ pour le gaz naturel dans les gisements.

Certaines cuisinières peuvent fonctionner à différentes pressions et avec différents types de combustible, pour lesquelles on achète des injecteurs correspondants. Sur la photo, il s'agit de gicleurs pour gaz liquéfié.

On utilise comme pouvoir calorifique l'indice du combustible employé — le gaz naturel G20 provenant du réseau de distribution (un mélange à base de méthane), mais les cuisinières fonctionnent aussi avec des bouteilles. La consommation de gaz liquéfié dans les tableaux est le plus souvent exprimée en kilogrammes plutôt qu'en mètres cubes, mais des équivalents peuvent être utilisés pour les calculs.

Le gaz liquéfié correspond à 1,35 du gaz «naturel». Dans la détermination de la chaleur spécifique de combustion, le méthane, le propane et l'éthylène ont des coefficients de 1,494, 1,361 et 1,434.

Nuances dans le calcul du volume de gaz

Le débit maximal de gaz par heure indique la consommation d'une cuisinière à gaz dont chaque brûleur a fonctionné à pleine puissance pendant 60 minutes consécutives. En une journée, une cuisinière utilisée par 4 personnes consomme en moyenne environ 0,5 mètre cube.

En un mois, on obtient généralement plus de 3 et moins de 4 m³ par personne. Dans les factures pour les appartements sans compteurs de gaz, les indicateurs pour la cuisinière «augmentent» de 3 à 4 fois. Cela est dû au fait que les normes de consommation sont ajustées pour ceux qui utilisent de grands volumes de gaz.

À différents maxima de consommation de gaz correspondent différentes tailles de compteurs. Les cuisinières les plus puissantes, avec un rendement proche de 30 %, brûlent jusqu'à 2,5—3 m³ par heure ou plus en fonctionnement continu à «plein régime». Pour elles, il est préférable d'acheter un compteur G2,5. Pour deux cuisinières puissantes, un compteur de gaz G2,5 ou G4 suffit. Pour les petites, des compteurs G1,6 conviennent.

Le compteur G2,5 est idéal pour une grande cuisinière ou une cuisinière puissante, pour une petite, le G1,6 suffit, et les compteurs à partir de G6 ne pourront pas détecter la limite inférieure de consommation de gaz de la cuisinière.

Compteurs de gaz domestiques et leurs plages

Pour la cuisinière et la chaudière, il est utile d'avoir des compteurs séparés. Il sera plus facile de s'orienter et d'effectuer des calculs, et la précision des relevés des gazomètres augmentera.

Exemple de calcul de la consommation de gaz

Examinons la consommation de gaz de la cuisinière Gefest PG 6500-03 0045. L'appareil dispose de 4 brûleurs sur la surface de travail et d'un four à gaz.

Puissance des brûleurs en kilowatts :

• avant droite – 3,0 ;
• avant gauche – 1,75—1,8 ;
• arrière droite – 1,0 ;
• arrière gauche – 1,75—1,8 ;
• brûleur du four – 3,1 ;
• brûleur gril – 1,9 .

D'abord, nous arrondissons la puissance des brûleurs de puissance moyenne à 1,8 kW. Nous additionnons la productivité des six brûleurs : 3,0 + 1,8 + 1,0 + 1,8 + 3,1 + 1,9. Nous obtenons 12,6 kW.

Nous prenons le rendement à 45 %. Nous choisissons la chaleur spécifique de combustion du gaz domestique pour deux cas différents : la normale – 9,3 kWh/m³ et la maximale – 11 kWh/m³. Dans le premier calcul, nous utiliserons la valeur standard.

Sur l'image se trouve une cuisinière Gefest PG 6500-03 0045, conçue pour une pression nominale de 13, 20 et 30 mbar, et avec un volume utile du four de 52 litres.

Nous utilisons la formule Q / (q × rendement / 100 %) = Vh. Nous obtenons 12,6 kW / (9,3 kW·h/m³ × 45 % / 100 %) = 3,01 m³/h.

Pour une clarté totale du calcul, faisons-le en 3 étapes : 12,6 kW / (9,3 kW·h/m³ × 45 % / 100 %) = 12,6 m³ / (9,3 h × 0,45) = 12,6 m³ / 4,185 h = 3,01 m³/h.

Calcul étape par étape et uniquement avec des chiffres :

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

La cuisinière Gefest PG 6500-03 0045 n'est pas la plus performante, mais elle possède deux brûleurs dans le four, ce qui explique pourquoi le débit maximal est si élevé.

Le brûleur de table de cuisson électrique de type Hi-Light consomme autant qu'un brûleur moyen du Gefest PG 6500-03 0045, mais chauffe en seulement 5 secondes et a un rendement élevé.

Calculons la consommation de carburant avec le pouvoir calorifique maximum (11 kW·h/m³) :

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

Pour effectuer les calculs, il suffit de disposer des indicateurs de puissance des brûleurs et de connaître les valeurs moyennes des autres paramètres.

Comme vous le voyez, il n'y a rien de compliqué à calculer la consommation de gaz d'une cuisinière. Il suffit simplement d'y consacrer un peu de temps.

Nous vous proposons également de lire notre autre article, où nous expliquons en détail comment calculer la consommation de gaz pour le chauffage de la maison.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Exemple concret de calcul des coûts de chauffage de l'eau avec des appareils de différents types :

Méthode pour réduire la consommation de gaz et gagner du temps lors du nettoyage de la surface de cuisson :

La consommation de gaz et la puissance totale des brûleurs sont directement proportionnelles. Si l'on considère que les paramètres de calcul de la consommation sont égaux aux moyennes, il suffira de connaître la performance des brûleurs pour savoir à quel point ils économisent le gaz.

Vous ne pouvez pas vous passer de calculs via la formule si vous connaissez le rendement exact du modèle ou si vous avez l'intention de le déterminer. Après la puissance, c'est le deuxième indicateur important en termes de coûts. Les cuisinières avec table de cuisson et four à gaz ont une consommation de carburant plus élevée, mais une cuisinière à gaz peut être meilleure pour la qualité de la cuisson qu'une cuisinière électrique à haut rendement.

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