摘要：燃气灶是家庭普及率最高的厨房电器产品之一，低碳健康厨房，自然它的节能与环保也是不能忽略。燃气灶是敞开式工作，火力越高，单位时间内消耗的燃气就越多，也就越是耗气。热效率越高，燃烧产生的热值才会被吸收的更多。因此，燃气灶最好的节能方式就是控制热流量，提高它的热效率，提高环保性能就要减少有害废气的排放。本文对燃气灶具节能技术进行了探讨。
关键词：燃气灶具；节能技术；应用
引言：能源对于一个国家的生存和发展有着重要的影响，也是提高人民生活质量水平的必要条件。在能源紧张，低碳环保的大背景之下，节能自然也成为经济市场中的一大主题。随着石油、天然气等燃料价格连续不断的上涨，餐饮业经营者对每月高额的燃料费用苦不堪言，他们急切盼望能尽快解决炉灶的高能耗问题。
一、燃气灶具耗能大的原因
1.1热损失是灶具热效率偏低的主要原因
实现节能，意味着提高热效率，主要指通过技术等手段实现燃烧效率和换热效率的提高，从而使单位热量的获得所需要消耗的燃气量减少，进而达到降低对燃气资源的过度消耗、控制温室性和污染性气体排放量的节能减排目的。
燃烧效率的提高，依赖于燃气在预混过程中与空气的预混程度大小，以及混合气体燃烧过程中的完全燃烧程度，二者直接决定了在燃烧过程中燃气化学能的释放程度大小，因此燃烧效率提高的过程，主要是减少“化学热损失”的过程。换热效率的提高，取决于燃烧产生的热能转移到炊具上用于加热的程度大小，在传统燃气灶具产品上，由于燃气燃烧加热区域是一个较为开放的空间，换热过程主要依靠热能在火焰与空气的对流中完成，而炊具自身导热、传热性能也制约着热能的充分利用，过多的热能易通过烟气、灶具自身散热而流失掉，因此换热效率提高的过程，主要是减少“物理热损失”的过程。
1.2燃气灶具燃烧器结构的固有不足，是导致“化学热损失”和“物理热损失”的主要原因
一方面，燃烧器燃烧空间有限，完全燃烧的实现难度较大。传统灶具燃烧器的主要部分如分火器、火盖等炉头结构，是燃气预混、燃烧的主要场所，其中引射管的结构形状、预混腔设计结构、炉头燃烧空间结构，都处在燃烧和换热极为浓缩的狭小区间，而燃气的高流动性和燃烧热能爆发的瞬时性，使得燃气完全燃烧的实现难度加大。
另一方面，燃烧器开放工作，辐射热损失多。燃烧的发生区域虽然狭小，但是燃气燃烧产热、换热的区域却是一个开放式的空间，与燃气热水器比较，热交换条件较差，空气介质的低热传导性、流动性、换热分散性，使得换热效果难以达到最佳效果，同时受外部气流的影响较大，参与灶具工作的二次空气、燃烧生成的烟气等带走的热损失也占去相当多的部分。
综上可见，燃气灶具能效偏低是由燃烧、换热过程中的物理和化学“热损失”的客观原因和燃烧器结构缺陷的主观原因共同作用的结果。因此，实现灶具产品的节能，则必须从以上几方面综合考虑，以燃烧、换热的充分化和燃烧器燃烧结构的最优化为目标。
二、灶具节能主要方式
产品结构创新主要是从预混、燃烧换热的角度关注节能问题的，是灶具节能的主要实现方式。预混燃烧技术的成熟，表现在预混程度和预混结构的创新上。预混程度的大小，一般意义上决定了燃烧效率的高低，而预混结构的合理，则从另一个方面保证了燃烧前的燃气混合均匀性和空燃配比合理性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆引射管预混技术在灶具产品中得到充分应用，已处于技术相当成熟的阶段，其中全预混燃烧技术也开始受到重视，并在相关灶具产品中尝试研发、生产，其优越的完全燃烧效果，使灶具的燃烧效率得到更大幅度的提高，节能效果得到全方位验证。
燃烧、换热技术是一个有机整体。燃烧器结构设计中，炉头的结构设计是关键的。炉头是燃烧工作的主体部分，炉头中分火器、火孔的不同结构中，除去部分工业设计功能外，其固有的结构特征决定了燃烧方式，也包括燃气喷流轨迹、二次空气参与燃烧的方式、锅底加热均匀度等等，因此在一定程度上决定了燃烧效率的大小。
三、燃气灶具节能技术的应用
燃气灶重要性能指标都体现在其核心部件燃烧器上，真正能够能使燃气灶具实现节能主要有两种途径，一种是采用传统的燃烧系统，不过是采取了另外的燃烧方式，如具有辐射传热功能的红外线燃烧器、金属纤维燃烧器等，通过热辐射来提升热流量。另一种是采用新的升降式燃烧器，通过对燃烧系统的改进，使灶具与炊具底面形成良好配合，在功率扩展和气体混合方面进一步提高，使灶具达到高效节能。
采用红外线燃烧，靠热辐射来提升热流量，是因燃烧器燃烧时发出的辐射红外线具有较强的穿透力，并能激发水分子发生共振、将热量均匀的渗透到被加热物的核心深处，使炉具加热效果均匀，提高节能效果，同时也就降低烟气污染。开始采用的燃烧辐射板是用陶瓷材料制作而成，陶瓷即有优势同时也存在先天不足，如陶瓷板制造工艺复杂，一般的陶瓷材料制造的燃烧辐射板在工艺上很难保证达到这样高精度的要求，导致燃气灶难以达到最理想的燃烧效果。堇青石是陶瓷中产生红外线很关键的材料，而且陶瓷的可靠性与它也有很大的关系，堇青石含量越高，可靠性越高，使用的寿命越长。以前由于每一个产陶瓷的地方堇青石的含量不一样，同时陶瓷都是烧窑烧出来的，窑中间和窑两边烧出来的质量又是不一样的，因此各批制品的性能难以保持均匀一致，产品的成品率不好控制。现如今燃气灶使用的陶瓷原料中堇青石的含量已经达到90%以上，使陶瓷板的膨胀系数降低，产品耐用性增强。
另外，除陶瓷以外金属材质的辐射板被使用到远红外燃气灶及普通燃气灶中。与陶瓷材料相比，金属的钢性更强、脆性小、可靠性更强，使产品的使用寿命增长，同时也可以较大程度的提高燃气灶具的热强度和热流量。再加上金属材质的辐射板通常都是由多片组成，即可以增加燃烧面积，又可以降低维修成本，使远红外燃气灶逐渐被众多厂家所采用。
采用升降式燃烧器，其柱头的组合燃烧器可自动升降，时刻保持不同炊具底面与火焰之间的最佳受热距离，使热效率得到提高，最高可以达到70%以上。同时这种燃烧系统突破了传统灶具混气不充分，必须进行风门混气调节，而且需要根据燃气的压力、质量、热值进行手动调节，以便得到较好的燃烧效果的弊端，不用风门就能安全有效的实现燃气与空气的最佳比例的混合，保证了燃气在半封闭锅架内部也可以充分的燃烧，即高效且保证使用中一氧化碳含量低。有的品牌还同时增加了其他一些提高热效率的辅助性措施，如英格利斯除推出采用七腔垂直引射混气设计来燃烧器以外，还增加了防热辐射墙设计，蓄热防风燃烧室锅架独特的多层防辐射设计，尽可能的减小了火焰与室内空气的接触，减少热量损失。
四、结束语
今天，不少厨卫品牌的节能燃气灶具产品的热效率已经远远超过国家标准要求的55%，达到近70%的新的高度。国家已于2014年实施了《GB30720家用燃气灶具能效限定值和能效等级》，随着节能技术的发展，在不远的将来，能效等级限定值可能会大幅提高。
参考文献：
[1]GB 16410-2007.家用燃气灶具；
[2]曾旭杰.燃气灶具节能技术应用现状及未来发展趋势[J].现代家电，2011（14）：40-41；
[3]易家言.家用燃气灶的发展及展望[J].现代家电，2005，11（24）：48-49；
[4]俞英鹤，黄维.燃气锅炉房节能技术的应用策略探讨，建筑科学26.12（2010）：15-17。
论文作者:李国
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
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