07 March 2015

IHクッキングヒーターの効率測定

前回、『ガスコンロ効率の測定実験』を行ったため、今回は取り付けたばかりのIHクッキングヒーターの試運転を兼ねて効率測定を行った。

■検証環境
・メーカー : 三菱製 CS-G32M (37,749円 税込)
・左右ヒーター : IH 3.0kW
・中央ヒーター : ラジエント 1.25kW
・グリル : 両面 1.65kW

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効率測定中

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分電盤で電流測定中

効率の計算方法

日本エレクトロヒートセンターが発行している『電化厨房機器性能指標基準』によれば、効率の計算式は次のようなものだ

ηs = (C * Ms * ⊿θ) / (3600 * Pt)

ηs : 立ち上がり熱効率
Ms : 加熱に用いる水の質量 (kg)
⊿θ : 上昇温度
C : 水の比熱 4.19 KJ/kg℃
Pt : 消費電力量 kWh

この式には落とし穴があり、鍋も同時に温めるため、鍋も熱量を必要とするところである。

この欠点を修正したのが、次の式

η = (C1 * Ms1 + C2 * Ms2) * ⊿θ / (3600 * Pt)

C1 : 水の比熱
Ms1 : 水の質量 4.19 kJ/kg℃
C2 : 鍋 or ケトルの比熱 0.59 kJ/kg℃ (SUS304 or SUS316)
Ms2 : 鍋 or ケトルの質量

ケトルで沸騰させた時の効率

水 1リットル (1kg)
ケトルの質量 0.971kg
最初の温度 16℃
沸騰までの時間 3分45秒 (225秒)

電流値(実測) 9.5A (200V) … IHに完全対応していないため、最大電流が流れない

必要熱量 = (4.19 * 1 + 0.59 * 0.971) * (100 - 16) = 400 kJ
実際の熱量 = 9.5A * 0.2kV * 225 秒 = 427 kJ

効率 η = 400 kJ / 427 kJ = 94%

28cm鍋を沸騰させた時の効率

水 1リットル (1kg)
鍋の質量 0.976kg
最初の温度 16℃
沸騰までの時間 2分40秒 (160秒)

電流値(実測) 12.8A (200V) … IHに完全対応していないため、最大電流が流れない

必要熱量 = (4.19 * 1 + 0.59 * 0.976) * (100 - 16) = 400 kJ
実際の熱量 = 12.8A * 0.2kV * 160 秒 = 410 kJ

効率 η = 400 kJ / 410 kJ = 98%

電気料金は…

関西電力の従量電灯Aの料金は、120kWh〜300kWhのとき27.27円/kWh。

9.5A * 0.2kV * 225sec / 3600sec = 0.1188 kWh
0.118kWh * 27.27 円/kWh = 3.23円

結論

ガスコンロの効率 最大35% 程度
IHクッキングヒーターの効率 95%程度

電気会社のキャンペーンではIHヒーターの効率は90%程度だったようなので、熱電対を放り込んで、撹拌しながら精密に測定すれば90%位なのかなぁ…

ガスコンロで1リットルの湯を沸かすと 4.1円
IHクッキングヒーターで1リットルの湯を沸かすと 3.2円

さらに、排ガスを出さないIHヒーターは換気扇を停止できるので、総コストは圧倒的にIHヒーターがお得ですね。(但し、原発が停止したままで、原油価格が去年並みに戻れば話は別ですが)