商用燃气灶具能效限定值及时间效益的探讨

摘要  ：本文对商用燃气灶具的“节能效益”中关于热负荷限定值进行了简要探讨，同时对用户关心的“时间效益”的提出两个评判方式并进行了浅析。

关键词：能效限定值节能效益时间效益有效热负荷温升速率

前言  ：在**倡导节能环保、低碳*的背景下，随着地区节能减排政策的不断深入和贯彻落实，商用燃气灶具行业掀起了对节能燃气器具开发的热潮，各种节能*燃烧器如雨后春笋般不断涌现。人们对节能环保效益的关注**就落在了如何提高热效率，降低热负荷上面，因此对热负荷限定值进行了简要探讨。同时又不能忽视燃气具使用性能中的时间效益。因此对时间效益的提出两个评判方式--------有效热负荷和温升速率并对其进行了浅析。

正文  ：

一、燃气灶具的时间效益及热负荷限定值

       餐饮行业由于受到营业时间的限制，厨房**在有效营业时间内产出更多的菜肴，以满足用餐顾客的需求。以城市人品密集区域的餐厅的中餐为例，一般营业时间为11：30—13：30，在短短两个小时内，厨师要用较短的时间做出饭炒出菜来，以减少顾客的等餐时间，饭菜加工速率直接影响餐厅的效应，时间效益的重要性就在这里体现得**了。

       在这里说“时间就是**”就再恰当不过了，因此出菜速率成为了餐饮行业对厨房的一个很重要考核指标。除了厨师熟练的操作和紧密配合外，更多的要求是针对灶具的加热速率。因此加热速率也成了厨师对灶具较关心的问题。

       其实提高加热速度有很多措施，绝大多厨房设备生产厂商采用的较直接的办法就是加大中餐燃气炒菜灶的热负荷，提高耗气量，但事实上由于受到炉膛口径和炉膛空间的限制，热交换面积固定不变，但又没有设法去提高单位热交换面积的交换能力和强度，也未想办法改变热交换方式或是增加热交换途径，迫使热平衡温度提高，大量的热能被高速气流带出有效热交换区域，有效利用的热能就会大幅减少，烟气温度大幅提高，即使是*燃烧，加热速率也不会随着热负荷的增加而线性的提高。

       大量的实验和**测试结果表明，相同口径的灶，热负荷越高，热效率越低，随着热负荷提高的过程中，突破较佳热负荷状态后，热效率急剧下降，我们将热效率25%设为较低热效率要求，那我们将热效率处于25%的热负荷设为增加热负荷的所达的极限数值。不同炉膛口径热负荷极限是不相同的，炉膛口径越大，热交换面积越大，同一技术条件下，极限热负荷相对就大。因此，中餐燃气炒菜灶额定热负荷限定值应与炉膛口径相协调。

    东莞市节尔科节能科技有限公司根据现有市场出现的中餐燃气炒菜灶炉膛口径统计情况以及市场上的各种节能燃烧器的在不同炉膛口径条件下的热效率分布情况分析，中餐燃气炒菜灶额定热负荷限定值如下表：

中餐燃气炒菜灶炉膛口径与额定热负荷限定值

（附：炉膛口径指的是过火内径，以炉膛上口内径测量数量为准）

二、时间效益的评判方式

        时间效益用在中餐燃气炒菜灶就是上文所述的加热速率，也就是通常所说的火力，火力的大小是决定中餐炒菜效果和出菜速率的关键因素。东莞市节尔科节能科技有限公司在推广节能燃烧器的过程中，联系和走访了上千家厨房设备厂并与三百多个酒店厨房管理人员及厨师进行过深入交流和沟通，都提到了火力要求，但很多厂商和厨师对火力只是一个模糊的概念，没有具体量化标准，火力大小更没有详细量化评判标准，什么样的火力可以满足他们的正常要求大都只有感观或是经验认识，没有量化标准。

       因此根据厨师对火力或是加热速率的要求建议设置可以量化评判时间效应的评判指标------有效热负荷及中餐燃气炒菜灶温升速率。

1、有效热负荷

        定义 ：实测热负荷与热效率的乘积所得数值称为有效热负荷，也可称有效热。单位：千瓦(kW)(与热负荷相同)

        计算方式：有效热负荷（W_η）=实测热负荷（W）*热效率（η）

        物理意义：加热过程中，单位时间内被真正有效利用的热量。

       有效热负荷高，说明单位时间内被有效利用的热量多，则炒菜速率就会快，就可以满足厨师的火力要求。摆脱原有很多厨师认为热负荷高加热速率就快的误区，让使用者清楚的认识到加热速率的快慢取决于有效利用热量，根据厨师炒菜对热量需求量来选择炒菜灶具。例如广帮厨师在爆炒粤菜时，就要选择有效热负荷偏大的广式灶具，而杭帮厨师在浙菜时，就可选择有效热负荷偏小一些的宁式灶具。

        大量的实验和**测试结果表明，相同口径的灶，热负荷越高，热效率越低，也就是可以通过降低热负荷来提高热效率，降得过低直接影响到加热速率，这样就会失去产品本身的使用性能和实用价值，即使热效率很高，有效热负荷达不到，也是不实用的，所以应有较低有效热负荷要求。

     东莞市节尔科节能科技有限公司根据现有市场出现的中餐燃气炒菜灶炉膛口径以及客户对应的火力要求分布分析如下表：

中餐燃气炒菜灶炉膛口径与有效热负荷

2、中餐燃气炒菜灶温升速率

       CJ/T3030-1995中规定炊用燃气大锅灶温升的检验方法中加热水量为锅的公称容积的75%,但锅的口径差异、弧度变化都会很大的影响锅的公称容积,那么“公称容积的75%”所对应的加热水量就成了一个不确定的数值. 标准中规定的温升定义及测试方法中说明的是整个大锅灶的整体温升,跟加热水量没有直接关系,△=45/S(△升温速度℃/min)中一的变量的时间,当加热水量小,则升温时间就少,那个△升温速度就会提高,当加热水是增加，那么△升温时间也会大幅提高, △升温速度就会大幅降低。而不同的锅,公称容积变化甚大, 升温时间也变化**，△升温速度变化也非常大，就很难用一个标准来控制和要求。原“升温速度”中的 “速度”不具备方向性，从物理学的角度来说应更改为“温升速率”。

        温升速率是对加热速率量化的指标，因此建议中餐燃气炒菜灶借用大锅灶温升速率的指标：

        中餐燃气炒菜灶温升速率定义：

    单位质量的水受热过程中每秒钟所上升的温度。

       计算方式：温升速率（℃/s）V=加热水量（Kg）*平均加热温差(℃/Kg)/时间（s）

       温升速率测式方法：与热效率测试方法相同, 测试水量为热效率测试相对应的水量，**到(g).测试条件和温升速率要求如下表：

     （附：在规定炉膛口径、锅的口径、锅的深度，锅的厚度、材质、加热水以及温升温差的状态下的温升速率来鉴定温升速率快与慢。）

        通过温升速率可以做到**评判加热速率快慢，在测量热效过程中就可以直接计算。八大菜系中，根据各自菜系的烹饪特色对火侯的要求各不一样，对菜的加热速率要求也不尽相同,根据各大菜系对温升速率的要求及炉膛口径的分布分析如下表：

中餐燃气炒菜灶炉膛口径与温升速率要求

三、结束语

1、中餐燃气炒菜灶额定热负荷限定值与炉膛口径相协调有利于统一能效测试方法。

2、有效热负荷和温升速率两个指示可以量化加热速率。

        我司致力于商用节能燃气燃烧器开发和推广，以上内容及数据都是我司多次实验和市场调查总结的结果，旨在坦诚交流，为推动业内人士对节能效益及时间效益的更广泛关注尽微薄之力。但笔者属于半路出家，观点和看法难免有失偏颇，且缺乏学术性的论述和专业性表达，不对之处还请批评指正。