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ガス、レンジ、IHどれが省エネ?

2009年5月6日(水)
ガスで加熱中のフライパン
都市ガス、レンジ、IHどれが一番省エネな加熱方法か?

前から気になっていた加熱方法の違いによるCO2排出量やコストの違いを調べてみた。
水を加熱する場合で都市ガスと電子レンジ、卓上IHコンロで実験した。
沸騰させると潜熱の計算があるので、水を加熱する方法にした。
結果は次のようになった。

実験結果
  都市ガス
13A
電子レンジ
定格500w
卓上IHコンロ
定格1300w
加熱結果 500ccを2分間加熱で22度から65度になった 250ccを2分間加熱で22度から62度になった 500ccを2分間加熱で21度から64度になった
ガス、電気の使用量 0.0068m3 1110wで120秒 1330wで120秒
CO2発生係数 0.0513kg/Mj
=0.0513g/kj
0.517kg/3600kj
=0.144g/kj
0.517kg/3600kj
=0.144g/kj
使用エネルギー (1m3=46.0Mj)
46.0Mj×0.0068
=312.8kj
1110×120
=133.2kj
1330×120
=159.6kj
使用熱量
A
312.8kj/4.18
=74.8kcal
133.2kj/4.18
=31.9kcal
159.6kj/4.18
=38.2kcal
加熱に使われた熱量
B
500×43
=21.5kcal
250×40
=10.0kcal
500×43
=21.5kcal
熱効率
C=B/A
21.5kcal/74.8kcal
=0.284
10.0kcal/31.9kcal
=0.313
21.5kcal/38.2kcal
=0.563
加熱の際に発生したCO2
D
0.0513g×312.8kj
=16.0g
0.144g×133.2kj
=19.2g
0.144g×159.6kj
=23.0g
1kcalの加熱に排出したCO2
E=D/B
16.0g/21.5kcal
=0.744g
19.2g/10.0kcal
=1.92g
23.0g/21.5kcal
=1.07g
1kcalの加熱に必要なエネギー
F=4.18kj/C
4.18kj/0.284
=14.7kj
4.18kj/0.313
=13.4kj
4.18kj/0.563
=7.42kj
燃料単価
G
1m3=308.3円
(1kj=0.00670円)
1kwh=20.55円
(1kj=0.00571円)
1kwh=20.55円
(1kj=0.00571円)
1kcalの加熱に掛かるコスト
H=F×G
14.7kj×0.00670
=0.0985円
13.4kj×0.00571
=0.0765円
7.42kj×0.00571
=0.0424円


細々した表になったが、1kcal(100ccの水の温度を10度上げる)の熱量を得るのにCO2の発生量が一番少ないは都市ガス13A、一番多いのは電子レンジ。
同じく、一番コストが掛からないのは卓上IHコンロ、一番掛かるのは都市ガス13A。
省エネで使ったエネルギー(ガス、電力)を効率よく熱に変換出来るのは一番が卓上IHコンロ、悪いのは都市ガス13Aとなった。
結果どれも一長一短だ。

CO2だけの事を考えれば都市ガス13Aだが、都市ガスも天然資源だ。いずれ無くなる。
人間が作り出せるエネルギーは電気しか無いと思われるので、いずれは加熱するためのエネルギーは自然エネルギーが起源の電気エネルギーしか無くなるだろう。
現在の一次エネルギーの残りを考えると、風力、水力、太陽光を利用した発電システムを普及する必要があると思う。

注意:1cal=4.18jとして計算。都市ガスの発熱量、CO2係数料金は北海道ガスのWebページ、電気のCO2係数料金は北海道電力のWebページをそれぞれ参考にした。
燃料単価は4月分使用実績から計算し、基本料金+使用量料金を使用量で割ったので、契約内容により異なってくる。
ガス、卓上IHコンロに使用した鍋はビタクラフトのウルトラNo.9309小フライパンを蓋をして加熱。
電子レンジは耐熱ガラスの容器にラップで蓋をして加熱。
ガス台は最新の内炎バーナーではないので、炎が鍋からはみ出ないように中火で加熱。
卓上IHコンロはドリテックのDI-701を使用。
電力測定にはサンワサプライワットチェッカープラスTAP-TAT7を使用。

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