Quanto gás consome um fogão a gás: método de cálculo do consumo de gás

Antes de comprar um equipamento a gás, você pode verificar sua eficiência em sua própria calculadora. Leia sobre a eficiência dos fogões e calcule quanto gás um fogão a gás consome com parâmetros padrão. Concorde, é melhor entender de uma vez do que ler artigos um após o outro. Nosso artigo será extremamente útil para você.

Não há nada complicado nas fórmulas físicas se você entender a essência do assunto. Vamos ensinar isso a você. Com base nas fórmulas, determina-se quanto combustível o aparelho usa por hora de ação ativa e quão bem ele funciona em geral. Vamos revelar o lado técnico da questão. Você, no nível doméstico, decidirá por si mesmo o que precisa fazer.

O consumo de combustível para a mesma ação varia entre os fogões a gás. Às vezes, queimadores com diferença dupla de potência produzem o mesmo efeito. Os fogões têm queimadores na placa de cozimento, e alguns modelos também são equipados com fornos a gás. No artigo, reunimos informações sobre a potência dos queimadores e fogões a gás às quais você deve prestar atenção.

Metodologia para calcular o consumo de gás

O consumo é calculado com base na potência total de todos os queimadores do fogão a gás e suas diferentes funções. O cálculo pode ser útil ao procurar um novo equipamento, pois a diferença no consumo de combustível entre dois modelos pode chegar a 2—3 vezes.

Os fogões elétricos não conseguem substituir os fogões a gás no mercado, e estes últimos têm cada vez mais novas funcionalidades: painéis sensíveis ao toque, controle por voz, proteção contra ignição.

A potência dos queimadores (bocas) é indicada no manual do fogão, e ele será fornecido mediante solicitação. Para evitar o problema do consumo excessivo de gás, deve-se evitar produtos sem manual.

Os fogões a gás domésticos têm de 2 a 6 queimadores na placa de cozimento e 1—2 no forno, se também funcionar a gás. Os queimadores são divididos por desempenho em potentes – grandes, comuns – médios e queimadores de produtividade reduzida – pequenos. Quanto maior a potência, mais combustível o queimador consome. Nos manuais de diferentes fogões, os conceitos de nível de potência não coincidem.

Parâmetros médios dos queimadores:

• potência de 1 queimador auxiliar (pequeno) ou a chamada produtividade dos queimadores em ação auxiliar — até 0,6—1 kW;
• potência de 1 queimador semirrápido (médio) — aproximadamente 1,1—2,1 kW, às vezes — não menos que 1,6 kW;
• potência de 1 queimador rápido (grande) — aproximadamente 2,1—3,1 kW;
• potência de 1 queimador do forno — mais de 3 kW para um e a partir de 2 kW para cada, se forem dois.

A potência total utilizada depende do número de queimadores acesos, do tamanho da chama e do uso de funcionalidades adicionais. Normalmente, é de pelo menos 5,5 kW ao usar simultaneamente todas as bocas da placa e o forno.

Funcionalidades úteis, incluindo a iluminação do forno, consomem apenas 15—25 W. Fogão clássico tem 4 queimadores e todos na placa: 2 de desempenho normal e 1 de alto e 1 de baixo.

Placa de gás embutida: o preço começa em apenas 35 € para 2 bocas e 45 € para 4 bocas, e seus modelos diferem significativamente na potência dos queimadores.

O consumo máximo de gás do fogão é determinado pela fórmula Vhora = Q / (q × Rendimento / 100 %), onde:

• Vhora — consumo máximo de gás por hora, m³/h;
• Q (também designado como N, P, S) — soma dos valores de potência de cada queimador, condicionalmente — potência do fogão, kW;
• Rendimento (eficiência) — coeficiente de ação útil, %;
• q — poder calorífico (calor específico de combustão) do combustível, kWh/m³.

Calcular a potência máxima não será difícil, mas não será possível determinar o consumo mensal aproximado para comparação com o padrão ou a leitura do medidor. Dependendo da quantidade de combustível que o fogão a gás consome e de quantos quilowatts produz, por exemplo, uma chaleira elétrica, é possível comparar os custos de aquecimento de água.

A potência das bocas é determinada pelo manual. O poder calorífico é considerado médio para o tipo de gás que o fogão consome. Não é possível calcular o rendimento desconhecido antes de comprar o fogão.

Como determinar a eficiência de um fogão a gás?

Não é possível saber o rendimento em um fogão a gás desligado, e como referência usa-se o valor de 45% — no meio entre o mínimo de 30% e o máximo de 60%. Em aparelhos elétricos, o coeficiente chega a 70-90%.

O rendimento de um fogão a gás é expresso como uma média ponderada dos coeficientes de cada queimador. Em bocas individuais, ele é de 28%, 29%, 30%, 31% etc. até pouco mais de 60%. Normalmente, quanto mais potente o queimador, maior o seu rendimento, falando do mesmo fogão.

Parafuso de vazão mínima para a torneira do queimador, que 'entra' em ação quando você usa o fogão no modo de chama pequena — não custa comprar um conjunto desses parafusos.

Para comparação, o rendimento de uma caldeira a gás é em média cerca de 90%, mas a potência calculada teria que ser aumentada devido às perdas de calor da habitação. Em um cômodo com 2 janelas e 2 paredes externas — em até 30%.

O rendimento exato do fogão é calculado pela fórmula:

η = (Q aquecimento / Q combustão) × 100% = (c × m × ΔT / q × ρ × V) × 100%,

na qual

• ƞ — propriamente, a eficiência, %;
• Q — calor (energia). Este valor não é necessário no cálculo;
• c — capacidade térmica específica da água, 4183 J/kg·°C (também 4183 J/kg·K);
• m — massa de água aquecida na chaleira, kg;
• ΔT — diferença entre a temperatura de ebulição (+100 °C) e a temperatura inicial da água, °C. Geralmente é de 73 a 79 °C;
• q — poder calorífico do gás canalizado, geralmente 33,50 MJ/m³. Convertido para 33 500 000 J/m³;
• ρ — densidade do gás canalizado, kg/m³. Refere-se a uma faixa de 0,68 a 0,85 kg/m³. Deve-se usar o valor de 0,8 kg/m³, se outro valor não for conhecido;
• V — volume de gás consumido durante o aquecimento da água até a ebulição, m³. No cálculo, utiliza-se a diferença das leituras do medidor de gás — antes e depois. Se não houver um medidor separado para o fogão, antes de aquecer a água, será necessário desligar os outros aparelhos a gás.

Para facilitar o cálculo, na capacidade térmica específica, utiliza-se a mesma unidade de medida de temperatura que na diferença para o aquecimento da água. Use apenas °C ou K, e em ambos os casos obtém-se o valor 4183.

A baixa eficiência do fogão pode ser compensada com gás de botijão de maior poder calorífico, mas, além do próprio recipiente, também serão necessários um regulador de pressão e uma mangueira.

Para uma avaliação precisa da eficiência, a panela para aquecimento de água deve ser tampada.

Cálculo do poder calorífico do combustível utilizado

Distinguem-se o poder calorífico superior e o inferior. Os parâmetros são determinados pelo calor (energia) de combustão superior (Qv) e inferior (Qn).

Para calcular o poder calorífico real, utiliza-se a fórmula q = Q / m,

onde:

• q — calor específico de combustão (poder calorífico), MJ/kg (kWh/kg, kcal/kg);
• Q — calor de combustão — quantidade de calor liberada na queima do combustível, MJ (kWh, kcal);
• m — massa do combustível, kg.

Substituímos Q pelo valor Qv ou Qn e obtemos o poder calorífico superior e inferior, respectivamente. O resultado final corresponde às unidades MJ/kg, kWh/kg e kcal/kg (calor específico).

No caso do gás natural, 'kg' é substituído por 'm³'. Conhecendo a densidade, é possível determinar o número de metros cúbicos por quilograma. Tomemos para isso o parâmetro 0,8 kg/m³. O valor em kWh/kg é multiplicado por 0,8 e obtém-se o valor em kWh/m³. Deve-se lembrar que 1 MJ = 0,278 kWh = 239 kcal.

O calor específico de combustão do gás natural varia entre 8 e 11 kWh/m³. Geralmente é de 9,2 a 9,3 kWh/m³ — esse valor é utilizado na primeira fórmula.

Para cálculos com a potência dos queimadores em quilowatts, utiliza-se o número indicado, e para dados com MJ e kcal, usam-se os equivalentes: 33,50 MJ/m³ e 8000 kcal/m³. Os valores são válidos para o metano fornecido G20 (gás natural), com pressão nominal de até 20 mbar. O poder calorífico atinge 50 MJ/m³ para o metano comum e 41 a 49 MJ/m³ para o gás natural no subsolo.

Alguns fogões podem funcionar com diferentes pressões e tipos de combustível, para os quais se compram bicos correspondentes; na foto, os injetores para gás liquefeito.

Como poder calorífico, toma-se o indicador do combustível utilizado — gás natural G20 do gasoduto (misturas à base de metano), mas os fogões também funcionam com botijões. O consumo de gás liquefeito nas tabelas é frequentemente medido em quilogramas, e não em metros cúbicos, mas para os cálculos podem ser usados equivalentes.

O gás liquefeito é 1,35 em 'natural'. Metano, propano e etileno na definição do poder calorífico específico têm coeficientes de 1,494, 1,361 e 1,434.

Nuances no cálculo do volume de gás

O consumo máximo de gás por hora mostra o consumo de um fogão a gás onde cada queimador funcionou na potência máxima por 60 minutos consecutivos. Por dia, um fogão usado por 4 pessoas consome, em média, cerca de 0,5 metros cúbicos.

Por mês, geralmente fica entre mais de 3 e menos de 4 m³ por pessoa. Nas contas para apartamentos sem medidores de gás, os indicadores do fogão 'crescem' de 3 a 4 vezes. Tudo porque as normas de consumo são ajustadas para quem utiliza grandes volumes de gás.

Para diferentes máximos de consumo de gás existem seus próprios tamanhos de medidores. Os fogões mais potentes, com eficiência próxima de 30%, queimam até 2,5–3 m³ por hora e mais quando funcionam continuamente a 'pleno vapor'. Para eles, é melhor comprar um medidor G2,5. Para dois fogões potentes, basta um medidor G2,5 ou G4. Para fogões pequenos, são adequados medidores G1,6.

O medidor G2,5 é ideal para um fogão grande ou potente; para um pequeno, basta um G1,6, e medidores a partir de G6 não conseguirão 'captar' o limite inferior de consumo de gás do fogão.

Medidores de gás domésticos e suas faixas

Para o fogão e a caldeira, não custa ter medidores separados medidores. Será mais fácil orientar-se e fazer os cálculos, e a precisão das leituras dos medidores aumentará.

Exemplo de cálculo do consumo de gás

Vamos considerar o consumo de gás azul pelo fogão Gefest PG 6500-03 0045. O dispositivo possui 4 queimadores na superfície de trabalho e um forno a gás.

Potência dos queimadores em quilowatts:

• frontal direita – 3,0;
• frontal esquerda – 1,75—1,8;
• traseira direita – 1,0;
• traseira esquerda – 1,75—1,8;
• queimador do forno – 3,1;
• queimador do grill – 1,9.

Primeiro, arredondamos a potência dos queimadores de média potência para 1,8 kW. Somamos a produtividade de todos os seis queimadores: 3,0 + 1,8 + 1,0 + 1,8 + 3,1 + 1,9. Obtemos 12,6 kW.

Consideramos a eficiência em 45%. O poder calorífico específico do gás doméstico é selecionado para dois casos diferentes: normal – 9,3 kW·h/m³ e máximo – 11 kW·h/m³. No primeiro cálculo, usaremos o padrão.

Na imagem — fogão Gefest PG 6500-03 0045, projetado para pressão nominal de 13, 20 e 30 mbar, e com volume útil do forno de 52 litros.

Usamos a fórmula Q / (q × rendimento / 100%) = Vhora. Obtemos 12,6 kW / (9,3 kW·h/m³ × 45% / 100%) = 3,01 m³/hora.

Para total clareza do cálculo, vamos fazê-lo em 3 etapas: 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/hora.

Cálculo passo a passo e apenas com números:

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 — não é o fogão mais produtivo, mas possui 2 queimadores no forno, por isso o consumo máximo ficou tão elevado.

O queimador do tipo Hi-Light consome tanto quanto um queimador médio do Gefest PG 6500-03 0045, mas aquece em apenas 5 segundos e possui alto rendimento.

Vamos calcular o consumo de combustível com o maior poder calorífico específico (11 kW·h/m³):

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

Para realizar os cálculos, basta ter os indicadores de potência dos queimadores e conhecer os valores médios dos demais parâmetros.

Como você pode ver, não há nada complicado em calcular o consumo de gás do fogão. Basta dedicar um pouco de tempo a isso.

Também sugerimos a leitura de outro artigo nosso, onde explicamos detalhadamente como calcular o consumo de gás para aquecimento residencial.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Exemplo prático de cálculo dos custos de aquecimento de água com aparelhos de diferentes tipos:

Maneira de reduzir o consumo de gás e economizar tempo na limpeza da superfície de cocção:

O consumo de gás e a potência total dos queimadores têm uma relação diretamente proporcional. Se considerarmos que os parâmetros para o cálculo do consumo são médios, basta conhecer a potência dos queimadores para saber o quanto eles economizam gás.

Não há como evitar os cálculos através da fórmula se você conhece o rendimento exato do modelo ou pretende determiná-lo. Depois da potência, este é o segundo indicador mais importante em termos de custos. Em fogões com superfície de cocção e forno a gás, o consumo de combustível é maior, mas o forno a gás pode ser melhor na qualidade de cozimento dos alimentos do que um elétrico com alto rendimento.

Escreva comentários sobre o consumo de combustível em fogões a gás. Conte-nos se você já mediu o nível de consumo de gás do fogão. Se sim, escreva por que e o que isso lhe trouxe. O formulário de contato está abaixo.