~Sprawozdanie „Trzony kuchenne, płyty, płytki”~
Katarzyna Bilska, Natalia Doktór

_________________________________________________________________________________

1a Zmierzenie czasu doprowadzania 1,3kg wody do wrzenia przy znamionowej, maksymalnej mocy grzewczej danego trzonu/płyty

Płyta żeliwna: 7min37s=0,127h
Płyta ceramiczna: 9min35s=0,159h
Płyta indukcyjna: 3min50s=0,064h

1b Wyznaczenie energii potrzebnej na doprowadzenie 1,3kg wody do wrzenia

Płyta żeliwna: 330Wh=0,33kWh
Płyta ceramiczna: 180Wh=0,18kWh
Płyta indukcyjna: 400Wh=0,4kWh

1c Ustalenie minimalnej mocy trzonu, przy której utrzymuje się wrzenie:

Płyta żeliwna: x= 1,3kW
◄ maksymalna moc dwóch płyt = 5,2kW, a więc jednej 2,6kW
2,6 kW – 6(max)
x Wh – 3

Płyta ceramiczna: x=0,73kW
◄ maksymalna moc całości: 4,4kW, a więc jednej 2,2kW
2,2kW – 6(max)
x Wh – 2

Płyta indukcyjna: x=0,7kW

◄maksymalna moc całości: 2,8kW
2,8 kW – 12(max)
x Wh – 3

1d. Wyznaczenie ilości energii el. Zużytej na podtrzymanie wrzenia przez 15min przy możliwie najmniejszej mocy nastawionej:

Płyta żeliwna: 0,3kWh
Płyta ceramiczna: 0,4kWh
Płyta indukcyjna: 0,49kWh

1e. Wyliczenie znamionowego poboru energii elektrycznej dla pierwszego i drugiego etapu procesu:

◄ Płyta żeliwna:
a)etap I: (przy maksymalnej mocy grzania trzonu)
Ezi=0,127h*2,6kW= 0,33kWh
b)etap II: (przy minimalnej mocy grzania trzonu)
Ezii=0,25h*1,3kW=0,325kWh
◄ Płyta ceramiczna:
a)etap I:
EzI=0,159h*2,2kW=0,349kWh
b)etap II:
EzII=0,25h*0,73kW=0,1825kWh
◄ Płyta indukcyjna:
a) etap I:
EzI=0,064h*2,8kW=0,179kWh
b)etap II:
EzII=0,25h*0,7kW=0,175kWh

1f Wyliczenie teoretycznego zapotrzebowania na energię elek. potrzebną do doprowadzenia wody do wrzenia:

EtI=(M*c*(Tw-Tp)/3600

Płyta żeliwna: (1,3kg*4,19kJ*kg^-1*K^-1(373K-293K))/3600kWh=0,1210kWh
Płyta ceramiczna: (1,3kg*4,19kJ*kg^-1*K^-1(373K-293K))/3600kWh=0,1210kWh
Płyta indukcyjna: (1,3kg*4,19kJ*kg^-1*K^-1(373K-293K))/3600kWh=0,1210kWh

1g. Wyliczenie teoretycznego zapotrzebowania na energię el. Potrzebną do podtrzymania wrzenia przez 15min

EtII=(MI*r)/3600

Płyta żeliwna: EtII=(0,17kg*2257kJ*kg^-1)/3600kWh=0,1066kWh
Płyta ceramiczna: EtII=(0,195kg*2257kJ*kg^-1)/3600kWh=0,112kWh
Płyta indukcyjna:EtII= (0,2kg*2257kJ*kg^-1)/3600kWh=0,125kWh

2. Wyliczenie sprawności rzeczywistej urządzenia przy doprowadzeniu wody do wrzenia

n_rz1=(E_TI/E_RZI) *100
żeliwna:n_rz1=0,1210kWh/0,33kWh*100=36,6
ceramiczna: n_rz1=0,1210kWh/0,18kWh*100=67,22
indukcyjna: n_rz1=0,1210kWh/0,4KWh*100=30,25

3. Wyliczenie sprawności rzeczywistej urządzenia przy podtrzymywaniu wrzenia 15min

n_rz1I=(E_TII/E_RZII) *100

żeliwna: n_rz1I=0,1066kWh/0,3kWh*100=35,5
ceramiczna: n_rz1I=0,112kWh/0,4kWh*100=28
indukcyjna: n_rzI1=0,125kWh/0,49kWh*100=25,5

4. Wyliczenie sprawności znamionowej urządzenia przy doprowadzeniu wody do wrzenia

n_zI=(E_TI/E_ZI) *100

żeliwna: n_zI=0,1210kWh/0,33*100=36,6
ceramiczna: n_zI=0,1210kWh/0,349*100=34,7
indukcyjna: n_zI=0,1210kWh/0,179*100=67,6

5. Wyliczenie sprawności znamionowej urządzenia przy podtrzymywaniu wrzenia 15min

n_zII=(E_TII/E_ZII) *100

żeliwna: n_zII=0,1066kWh/0,325kWh*100=32,8
ceramiczna: n_zII=0,112kWh/ 0,1825kWh*100=61,4
indukcyjna: n_zII=0,125kWh/0,175kWh*100=71,4

6. Wyliczenie rzeczywistej ilości energii cieplnej zużytej na doprowadzenie wody do wrzenia.

◄ Q_D = 3,6 * 10⁶ * A [kWh]
Płyta żeliwna: A=330Wh=0,33kWh
Płyta ceramiczna: A= 180Wh=0,18kWh
Płyta indukcyjna: A=400Wh=0,4kWh

Q_Dż= 3,6 * 10⁶*0,33 kWh = 1188kJ
Q_Dc= 3,6 * 10⁶*0,18 kWh = 648kJ
Q_Di= 3,6 * 10⁶*0,4 kWh = 1440kJ

7. Wyliczenie rzeczywistej ilości energii cieplnej zużytej na podtrzymanie wody w stanie wrzenia.

◄ Q_D = 3,6 * 10⁶ * A [kWh]
Płyta żeliwna: A=0,3kWh
Płyta ceramiczna:A= 0,4kWh
Płyta indukcyjna: A=0,49kWh

Q_Dż= 3,6 * 10⁶*0,30 kWh = 1080kJ
Q_Dc= 3,6 * 10⁶*0,4 kWh = 1440kJ
Q_Di= 3,6 * 10⁶*0,49 kWh = 1764kJ

8. Porównanie czasu potrzebnego do doprowadzenia wody do wrzenia pomiędzy badanymi urządzeniami grzewczymi.
W przypadku trzonu ceramicznego i żeliwnego czas doprowadzania wody do wrzenia jest mniej więcej podobny i mieści się w granicach 7,5-9,5min. Ewidentnie różny jest przypadek trzonu indukcyjnego, który potrafił doprowadzić 1,3kg wody do wrzenia w zaledwie 3min50s, więc czas ten jest ponad 2-2,5krotnie niższy niż w przypadku pozostałych urządzeń.

9. Porównanie ilości energii elektrycznej zużytej na doprowadzenie wody do wrzenia w różnych badanych urządzeniach grzewczych.

Nie występują widoczne podobieństwa w ilości energii zużywanej przez badane trzony, ilość ta jest różna, z tym, że najwięcej energii pobrał trzon indukcyjny, co może wynikać z faktu, że moc przypadająca na pojedynczą płytę wynosi tu 2,8kW, czyli najwięcej z badanych płyt (żeliwna 2,6kW, ceramiczna 2,2kW), niewiele mniej energii pobrał trzon żeliwny. Najmniej energii przy doprowadzaniu wody do wrzenia zużył trzon glasceramiczny.

10. Porównanie minimalnej mocy grzewczej wystarczającej do podtrzymania wrzenia wody pomiędzy ocenianymi urządzeniami.

Trzon glasceramiczny i indukcyjny odznaczają się najmniejszym, bardzo do siebie zbliżonymi wartościami minimalnej mocy grzewczej, która wystarcza do podtrzymania wrzenia 1,3l wody w garnku przez 15min, która wynosi ok.0,7kWh. Prawie dwa razy większej mocy potrzebuje trzon żeliwny.

11. Analiza ilości energii elektrycznej zużytej przez poszczególne urządzenia na podtrzymanie wrzenia wody przez 15 min.

Najmniejszej ilości energii zużytej na podtrzymanie wrzenia potrzebuje trzon żeliwny, co może być spowodowane faktem,że wolniej on „stygnie” czyli dłużej utrzymuje ciepło. Najwięcej energii do podtrzymania wrzenia przez 15min potrzebuje trzon indukcyjny, zaraz po nim z podobnym wynikiem znajduje się trzon ceramiczny.

12. Omówienie znamionowego poboru energii elektrycznej pierwszego i drugiego etapu procesu, pomiędzy poszczególnymi urządzeniami.

W pierwszym etapie największym znamionowym poborem energii wykazał się trzon ceramiczny, zaś wynik bardzo do niego zbliżony należy do trzonu żeliwnego. Najmniejszy znamionowy pobór energii należy do płyty indukcyjnej, rożni się dość znacząco (różnica o ok.0,5kWh) W drugim etapie zaś największym poborem znamionowym energii charakteryzuje się trzon żeliwny z wynikiem podobnym do pierwszego etapu, a trzony indukcyjny i ceramiczny są do siebie zbliżone.

13. Omówienie teoretycznego zapotrzebowania na energię elektryczną potrzebną do doprowadzenia wody do wrzenia w przypadku poszczególnych urządzeń.

Wszystkie wartości zapotrzebowania teoretycznego na energię potrzebną do doprowadzenia wody do wrzenia są identyczne, ponieważ podczas badan i temperatura wody i masa wody były takie same, reszta składników wzoru to stałe wartości.

14. Omówienie teoretyczne zapotrzebowania na energię elektryczną potrzebną do podtrzymania wody w stanie wrzenia pomiędzy badanymi urządzeniami.

Największe teoretyczne zapotrzebowanie wykazuje płyta indukcyjna, następnie ceramiczna i żeliwna, ale są to wartości bardzo do siebie zbliżone, nie różniące się od siebie więcej niż w przedziale 0,013-0,018kWh.

15. Porównanie sprawności rzeczywistej urządzeń przy doprowadzeniu wody do wrzenia.

Największą sprawność wykazał trzon ceramiczny, za nim znajduje się trzon żeliwny i płyta indukcyjna,co niestety nie odzwierciedla teorii, która wskazuje, że to płyta indukcyjna powinna mieć największą sprawność.

16. Porównanie sprawności rzeczywistej urządzeń podczas wrzenia wody.

Wszystkie trzy płyty wykazały się podobną sprawnością rzeczywistą podczas badań, z czego podobnie jak w przypadku doprowadzania do wrzenia największą sprawność wykazał trzon żeliwny z niewielką różnicą do ceramicznego i indukcyjnego.

17. Porównanie sprawności znamionowej urządzeń przy doprowadzeniu wody do wrzenia.

Największą sprawnością znamionową odznacza się trzon indukcyjny i wyprzedza prawie dwukrotnie inne trzony, których wartości sprawności tej są zbliżone.

18. Porównanie sprawności znamionowej urządzeń podczas wrzenia wody.

W tym wypadku znowu płyta indukcyjna wyprzedza w kwestii sprawności znamionowej inne trzony, aczkolwiek tym razem wzrosła sprawność trzonu glasceramicznego dość znaczenie. Najmniejszą sprawność znamionową ma trzon żeliwny i różni się ona od pozostałych znacząco.

19.Porównanie rzeczywistej ilości energii cieplnej zużytej na doprowadzenia do wrzenia wody pomiędzy badanymi urządzeniami.

Najwięcej rzeczywistej ilości energii cieplnej zostało zużyte w przypadku trzonu żeliwnego i indukcyjnego, najmniej zaś w przypadku trzonu ceramicznego różniącego się od pozostałych dwóch sporo.

20. Porównanie rzeczywiste ilości energii cieplnej zużytej na wrzenie wody pomiędzy badanymi urządzeniami

Wartości są do siebie zbliżone, aczkolwiek najwięcej energii na wrzenie wody zostało wykorzystane przy trzonie indukcyjnym, od dwóch pozostałych odznacza się małą wartością trzon ceramiczny.

21. Wniosek

Według przeprowadzonych pomiarów trzony indukcyjne wypadają bardzo dobrze na tle swoich starszych poprzedników w wypadku podgrzewania 1,8l wody.