Ile kosztuje używanie czajnika elektrycznego? Ile wody najbardziej opłaca się gotować? Lepiej wlewać wodę ciepłą, czy zimną? Na te pytania odpowiadam w moim dzisiejszym teście.
Jak działa czajnik elektryczny?
Nasz dzisiejszy przeciwnik to urządzenie zdecydowanie mniej skomplikowane niż testowana ostatnio pralka. Nie ma tutaj żadnych programów ani nawet prostego ustawienia intensywności grzania. Włączam go, on daje tyle mocy ile fabryka dała i wyłącza się po osiągnięciu przez wodę temperatury 100°C. Oczywiście im większą mocą nasz czajnik dysponuje, tym większy będzie on pobierał prąd ale i woda zagotuje się w nim szybciej. Jak to wygląda w moim modelu?
Na tabliczce znamionowej widnieć mogą różne rzeczy. Moje pomiary wykazały, że przy napięciu 230 V mój czajnik ma moc dokładnie 1850 W co przekłada się na 8 amperów prądu płynącego przez grzałkę w trakcie pracy. To właśnie grzałka, czyli kawałek metalu pod postacią spirali, pręta lub zwiniętej, grubej blachy jest głównym pożeraczem prądu w czajnikach elektrycznych. Wykonuje się go zwykle z chromonikieliny (stopu niklu i chromu) lub kantalu (stop żelaza i chromu). Dlaczego akurat z tych materiałów?
Gdyby spróbować wykonać taką grzałkę z miedzi lub aluminium, to nigdy byś takiego czajnika nie włączył. Prąd przez niego płynący byłby zbyt duży na domową instalację i zabezpieczenia natychmiast odcięłyby jego dopływ. Chromonikielina natomiast (oprócz wysokiej odporności na temperaturę i korozję) ma dość dużą rezystancję. To znaczy, że domowemu napięciu 230 V znacznie trudniej jest przez taki materiał ,,przepychać” kolejne elektrony, w porównaniu do miedzi. A dzięki temu, że jest trudno, to z jednej strony prąd utrzymuje się na względnie akceptowalnym poziomie tych 8-10 amperów, a sama grzałka potężnie się przy tym grzeje. Według znalezionych przeze mnie źródeł chromonikielina nagrzewa się do około 230°C, co pozwala w kilka minut doprowadzić wodę do wrzenia.
Więcej o tym dlaczego w ogóle prąd rozgrzewa metale i jak to robi przeczytasz w moich poprzednich artykułach:
Dlaczego przewód się nagrzewa? Prawo Joule’a – artykuł na TeoriaElektryki.pl
Po tym krótkim wstępie teoretycznym przyszedł czas, żeby pochylić się nad konkretnymi liczbami. Ile zatem energii zużywa czajnik elektryczny?
Ile kosztuje gotowanie wody?
Osobiście nie pijam kawy, ale za to bardzo lubię herbatę. Na jeden taki kubek herbaty składa się rzecz jasna koszt samego trunku jak i zużytej wody, ale mnie najbardziej interesuje koszt energii spożytkowanej do jej zagotowania. Dlatego też wlałem do czajnika przykładowy litr wody o temperaturze dokładnie 25°C, włączyłem go i zmierzyłem płynący przez urządzenie prąd oraz rosnącą w jego wnętrzu temperaturę:
Kilka ciekawych faktów na temat powyższego wykresu:
- Test trwał około 4 minut i 29 sekund w trakcie których wartość prądu zarejestrowałem dokładnie 5987 razy (jedna próbka co 60 ms).
- Maksymalna wartość prądu to 8,15 A, co widzimy w postaci niewielkiej ,,górki” zaraz po załączeniu grzania. Po chwili sytuacja się ustabilizowała i wartość prądu przez cały okres grzania utrzymywała się na poziomie około 8 A.
- Czas pracy czajnika to dokładnie 215,7 s w trakcie których zużył on 0,110588 kWh energii.
- Przyjmując koszt 1 kWh na poziomie 60 groszy, zagotowanie litra wody o temperaturze 25°C kosztowało mnie 0,066353 zł, co w zaokrągleniu daje niecałe 7 groszy.
Siedem groszy… Całkiem sporo, prawda? W końcu to tylko 215 sekund pracy urządzenia. Pod względem energii zużywanej w każdej sekundzie pracy, taki mały i niepozorny czajnik znajduje się w ścisłej czołówce najdroższych urządzeń gospodarstwa domowego. Jego moc podobna jest do mocy testowanej już przeze mnie pralki, ta jednak rzadko kiedy pracowała z pełną mocą, czego nie można powiedzieć o dzisiaj testowanym urządzeniu.
Z drugiej strony jeden litr wody to aż 4 kubki herbaty, co daje około półtora grosza na kubek. Nie tak źle o ile mam pod ręką 3 inne osoby chętne na gorący napój. Jeśli nie, to mogę zawsze zagotować mniej wody. Sugerowane minimum zaznaczone na moim czajniku to 0,5 L płynu (gotowanie mniejszej ilości może przegrzewać grzałkę i skrócić jej żywotność), a to oznacza, że muszę znaleźć kogoś do pary, albo załatwić sobie ogromny kubek, by nie zmarnować ani grama zagotowanej wody.
Rozpatrzmy zatem kilka scenariuszy, na podstawie których oszacujemy ile tygodniowo, miesięcznie i rocznie taki czajnik elektryczny może nas kosztować:
Tygodniowy, miesięczny i roczny koszt gotowania wody
| Ilość | Koszt tygodniowy [zł] | Koszt miesięczny [zł] | Koszt roczny [zł] |
|---|---|---|---|
| 2 kubki dziennie [500 ml) | 0,23 | 1,00 | 12,11 |
| 3 kubki dziennie (750 ml) | 0,35 | 1,49 | 18,16 |
| 4 kubki dziennie (1000 ml) | 0,46 | 1,99 | 24,22 |
| 8 kubków dziennie (2000 ml) | 0,93 | 3,98 | 48,44 |
Mając 4 osobową rodzinę, gdzie każdy pije herbatę rano i wieczorem, to za tę przyjemność płacimy niemal 50 zł rocznie i to nie licząc kosztu samej wody i liści herbaty. Przy 16 kubkach (4 osoby, po herbacie rano i wieczorem i dwie kawy w ciągu dnia) byłoby to niemal 100 zł. Mało? Dużo? To już każdy musi ocenić sam, a ja tymczasem postaram się rozpracować mój czajnik i znaleźć sposób, by za gotowanie wody płacić jak najmniej.
Dużo, czy mało wody?
Jeśli chcemy zrobić jedną, dwie herbaty to sprawa jest jasna – gotujemy minimalną potrzebną ilość wody. Co jednak gdy zjeżdżają się do nas goście i aby przygotować dla nich kawę musimy zagotować 2 albo nawet 3 litry wody? Czy bardziej opłaca się gotować kilka razy po pół litra wody, czy może lepiej zalać czajnik do pełna i zminimalizować liczbę powtórzeń? Aby się temu przyjrzeć kilkukrotnie zagotowałem wodę o temperaturze 25°C w trzech wybranych objętościach: 0,5 L, 1 L oraz 1,5 L. Wyniki uśredniłem i dla każdej z objętości wyznaczyłem koszt przypadający na jeden kubek (250 ml) gorącej wody. Oto wyniki:
Ilość wody, a koszt gotowania
| Objętość [L] | Czas gotowania [s] | Zużyta energia [kWh] | Energia na jeden kubek [kWh] | Koszt jednego kubka [zł] | Koszt jednego kubka [%] |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 122 | 0,0619 | 0,0310 | 0,0186 | 100 |
| 1,0 | 216 | 0,1097 | 0,0274 | 0,0165 | 89 |
| 1,5 | 303 | 0,1551 | 0,0258 | 0,0155 | 84 |
Wydawać by się mogło, że zagotowanie 1 L wody powinno zużyć dwa razy więcej energii niż zagotowanie 0,5 L. Analogicznie 1,5 L powinno tej energii zużyć 3 razy więcej. Wyniki w tabeli są jednak sprzeczne z tym rozumowaniem. Wynika z nich, że im więcej wody gotujemy, tym tańszy jest każdy zaparzony z niej kubek herbaty. Przy 1 L wody oszczędność wynosi 11%, a przy 1,5 L aż 16%. Ale dlaczego właściwie tak się dzieje i co jest za ten stan rzeczy odpowiedzialne?
Ile energii potrzeba do zagotowania wody?
Gotowanie wody w czajniku elektrycznym to bardzo prosty proces zamiany energii elektrycznej w ciepło. Mówiąc ,,prosty” mam na myśli tak banalny, że bez trudu i bez pomocy kalkulatora możemy sami policzyć ile energii zagotowanie naszej wody wymaga. Jak to zrobić?
Zacznijmy może od energii elektrycznej. Im więcej mocy (watów) ma nasz czajnik i im więcej czasu (sekund) pracuje, tym więcej energii wyrażonej w watosekundach przetworzy. Mój czajnik ma moc 1850 W, a więc przez sekundę pracy nagrzeje on wodę energią 1850 Ws, po 10 sekundach będzie to już 18500 Ws energii. Jak widzisz z powodu ogromnych mocy urządzeń domowych licznik watosekund może rosnąć bardzo szybko i aby uniknąć wyświetlania naprawdę ogromnych liczb, nasze domowe liczniki energii wyskalowane są w kilowatogodzinach, gdzie 1 kWh = 3600000 Ws.
Wiemy już ile energii potrafi wyrzucić z siebie mój czajnik, ale skąd mamy wiedzieć ilu watosekund potrzeba do zagotowania wody? I tutaj z pomocą przychodzą nam fizycy, którzy wyznaczyli tak zwane ciepło właściwe wody. Dzięki niemu wiemy, że do podgrzania jednego kilograma wody o 1 stopień Celsjusza potrzeba dokładnie 4190 dżuli energii. Dżul to ogólna jednostka energii stosowana w fizyce, ale na szczęście przejście na elektryczne watosekundy jest banalnie proste. Jeden dżul to bowiem dokładnie jedna watosekunda.
Jeżeli 4190 Ws energii potrzebnej do podgrzania wody o 1 stopień podzielimy przez moc mojego czajnika (1850 W) to otrzymamy czas jaki powinno mu to podgrzewanie zająć. Jak widać na powyższej grafice, każdy stopień w górę to 2,26 s pracy. Aby wodę o temperaturze 25°C doprowadzić do wrzenia, musimy podgrzać ją aż o 75°C, a więc ,,wpompować” w nią 314 250 Ws energii. Zgodnie z obliczeniami powinno to zająć mojemu czajnikowi prawie 170 s pracy. Z tym, że… jak spojrzysz sobie na ostatnią tabelę, to tam widać wynik gotowania przeze mnie litra wody o tej dokładnie temperaturze i mojemu czajnikowi zajęło to aż 216 sekund. Skąd tak ogromna różnica?
Sprawność nad sprawnościami
Stała moc 1850 W powinna zagotować litr wody w 170 sekund, a jednak mój czajnik potrzebuje na to aż 216 sekund. Więc jak, fizyka się myli czy mój czajnik jest zepsuty? Zanim jednak zaczniemy rozkręcać mój czajnik albo krzyczeć, że fizyka kłamie i Ziemia jest płaska musimy zdawać sobie sprawę z jednej ważnej rzeczy. Teoria grzania wody zakłada bowiem sytuację idealną, kiedy to cała moc wygenerowana przez czajnik trafia do wody. Rzeczywisty świat fizyki różni się jednak znacząco od idealnego, a różnice te nazywamy w tym przypadku stratami energii.
Wykres grzania wody – Teoria vs. Rzeczywistość
Teoretyczny czas grzania zakłada, że woda grzana jest w równym tempie od samiuśkiego początku, co widzimy na wykresie w postaci prostej jak strzała linii ,,teoria”. W rzeczywistości jednak czajnik potrzebuje czasu na ,,rozbujanie się” i jak spojrzysz na pomarańczową linię ,,rzeczywistość” to zobaczysz, że w pierwszych 15 sekundach pracy temperatura praktycznie nie rośnie. Dlaczego? Otóż zanim czajnik zacznie grzać wodę, musi on najpierw rozgrzać grzałkę. Dopiero gdy ta osiągnie temperaturę wyższą od wody, będzie w stanie przekazywać jej ciepło, co jak widać chwilę czajnikowi zajmuje.
W kolejnych sekundach grzałka pracuje już z pełną mocą i temperatura zaczyna wreszcie rosnąć. Początkowo obie linie pną się w górę niemal równolegle, jednak im wyższą temperaturę woda osiąga, tym bardziej linia rzeczywista oddala się od tej teoretycznej. Wynika to z faktu, że im wyższa jest temperatura wody, tym szybciej traci ona ciepło ogrzewając bezsensownie obudowę, która z kolei to ciepło przekazuje dalej na zewnątrz ogrzewając de facto naszą kuchnię.
Po przekroczeniu 95°C wykres mocno się wypłaszcza. Woda zaczyna wtedy intensywnie parować co wzmaga i tak już ogromne straty ciepła. Im szczelniejszy jest nasz czajnik, tym straty te są mniejsze. Mój niestety kosztował jedynie 20 zł, stąd w pobliżu punktu wrzenia przypomina on raczej ruszający ze stacji, XIX-wieczny parowóz, aniżeli mały sprzęt AGD.
Im straty, o których mówię są większe, tym mniejsza jest tak zwana sprawność czajnika wyrażana w procentach. Przykładowo jeśli do zagotowania danej ilości wody trzeba zużyć 100 000 Ws energii, a czajnik zużywa jej 200 000 Ws, to znaczy, że jego sprawność wynosi 50%. Innymi słowy tylko połowa zużytej energii trafiła do naszej wody, druga połowa uleciała dosłownie ,,w powietrze”. Jako, że grzanie to proces dość liniowy (im dłużej grzejemy, tym więcej energii zużywamy), to możemy sprawność wyznaczać też na podstawie czasu gotowania. Przykładowo czajnik będzie miał sprawność 50% wtedy, kiedy zamiast 200 sekund wyliczonych teoretycznie, gotowanie wody zajmie mu 400 sekund.
Objętość wody, a sprawność czajnika
Możemy w takim razie wrócić do mojego poprzedniego testu. Wyniki wskazały nam, że im więcej wody gotujemy na raz, tym koszt jednostkowy kubka herbaty jest niższy. Czy wynika to z wyższej sprawności czajnika? Porównajmy czas teoretyczny i rzeczywisty dla testowanych wcześniej objętości 0,5 L, 1 L, 1,5 L:
Ilość wody, a sprawność czajnika
| Objętość [L] | Czas teoretyczny [s] | Czas rzeczywisty [s] | Sprawność [%] |
|---|---|---|---|
| 0,5 | 84,93 | 121,77 | 70 |
| 1,0 | 169,86 | 216,33 | 79 |
| 1,5 | 254,80 | 303,54 | 84 |
Tak, jak widać różnica w sprawności jest ogromna, rzędu 14 punktów procentowych. Dlaczego jednak jest ona aż tak duża? Teoretycznie grzejemy przecież tę samą grzałkę, tak samo nagrzewa się obudowa i w takim samym tempie ciepło ucieka z czajnika. Gdzie tkwi tajemnica?
Przeanalizujmy to na spokojnie. Teoretycznie podgrzanie litra wody o 1°C powinno mojemu czajnikowi zająć około 2,26 s. Policzyłem, że w rzeczywistości wynik ten nie jest wcale dużo gorszy – średnio 2,88 s na 1 stopień Celsjusza. Problem polega na tym, że słowo ,,średnio” nie oddaje obrazu całości. Wykres rzeczywisty nie jest linią prostą i grzanie takie ma swoje lepsze i gorsze momenty. Najgorszym z nich jest wspomniany już etap rozgrzewania grzałki. W jego trakcie podniesienie temperatury wody z 25°C do 26°C zajmuje aż 18 sekund! To z kolei sprawia, że sprawność w tym okresie wynosi zaledwie 12%.
Sytuacja ta jest bardzo podobna do jazdy samochodem. Czy wiesz dlaczego samochód ,,w trasie” pali mniej? Bo nie musi co chwilę hamować i na nowo przyspieszać. W trakcie przyspieszania spalanie potrafi osiągać wartości 20-30 litrów na 100 km. Po rozpędzeniu będzie to już tylko 5-6 litrów. Przyspieszanie to podobny do rozgrzewania grzałki, dość drogi ,,koszt stały” naszej jazdy. Dlatego kiedy już się rozpędzimy to powinniśmy jechać z uzyskaną prędkością jak najdłużej, by jak najbardziej ten poniesiony ,,koszt” wykorzystać. Jak myślisz, co bardziej się opłaca? Przyspieszać 30 sekund by potem przejechać 1 kilometr, czy przyspieszać 30 sekund by przejechać 25 km?
Z czajnikiem sytuacja jest identyczna – skoro już rozgrzaliśmy grzałkę i prawie cała moc idzie teraz w podgrzewanie wody, to warto gotować jej jak najwięcej. Znacznie mniej opłaca się rozgrzewać grzałkę dla 0,5 L wody, niż na przykład dla 1,5 L wody. Mam nadzieję, że takie wyjaśnienie jest dla Ciebie zrozumiałe. Jeśli masz jakieś dodatkowe pytania pisz śmiało w komentarzach.
Ciepła, czy zimna?
Swego czasu na lekcji fizyki w gimnazjum usłyszałem ciekawostkę, że szybciej w czajniku zagotuje się woda zimna, niż ciepła. Czy to prawda? Zawsze wydawało mi się to bez sensu i teraz mam wreszcie okazję potwierdzić lub obalić ten mit.
Plan takiego testu jest niezwykle prosty. Zagotować litr wody o sześciu różnych temperaturach: 0°C, 10°C, 20°C. 30°C, 40°C i 50°C i zmierzyć czas gotowania. Oto wyniki:
Koszt zagotowania litra wody dla różnych temperatur
| Temperatura [°C] | Czas gotowania [s] | Zużyta energia [kWh] | Koszt [zł] |
|---|---|---|---|
| 0 | 271 | 0,13939 | 0,084 |
| 10 | 247 | 0,13045 | 0,078 |
| 20 | 226 | 0,11506 | 0,069 |
| 30 | 194 | 0,09981 | 0,060 |
| 40 | 172 | 0,08723 | 0,052 |
| 50 | 148 | 0,07532 | 0,045 |
Praw fizyki jak widać nie da się nagiąć i gotowanie wody o temperaturze 50°C jest około dwukrotnie tańsze niż o temperaturze 0°C. A jaka wygląda sprawność zapytasz? W którym przypadku wykorzystujemy energię elektryczną najefektywniej? Najpierw przedstawię wykres porównujący teoretyczny i rzeczywisty czas gotowania:
Teoretyczny i rzeczywisty czas zagotowania wody o różnych temperaturach
Na wykresie widzimy jak na dłoni, że im cieplejszą wodę gotujemy, tym krócej ten proces trwa. Rzeczywistość oczywiście znowu jest nieco oddalona od teorii, ale ciekawe jest to, że im cieplejszą wodę gotujemy tym bliżej siebie linie się znajdują. To może oznaczać dwie rzeczy – przypadek, albo poprawiającą się sprawność czajnika. Zobaczmy w takim razie jak to wygląda:
Temperatura gotowanej wody, a sprawność czajnika
Zasadniczo im woda jest zimniejsza, tym dłużej zajmie nam jej zagotowanie. To jest fakt. Ale dlaczego w takim razie wykres słupkowy mówi nam, że im woda zimniejsza tym większa jest sprawność czajnika. Różnice może nie są ogromne, ale jakiś powód tego stanu rzeczy jest.
Wydaje mi się, że znam rozwiązanie tej zagadki. Otóż grzałka grzeje wodę wtedy gdy jest od niej cieplejsza. W momencie gdy woda ma 0°C, grzałka ogrzewa ją praktycznie od samego początku. Jeśli natomiast woda ma 50°C, to musi minąć chwila nim grzałka przebije tę temperaturę i zacznie jej oddawać ciepło. Wydaje się sensowne? Oczywiście różnice jak wspomniałem nie są duże i tak niewielki wzrost sprawności nie zniweluje znacznie dłuższego czasu gotowania zimnej wody.
Kamień – wróg czy przyjaciel?
Po takiej ilości testów mój czajnik pokrył się dość solidną warstwą tak zwanego ,,kamienia”. Dlatego też postanowiłem sprawdzić w jakim stopniu osad taki wpływa na pracę czajnika i czy jego regularne czyszczenie oznacza dla nas jakieś widoczne oszczędności.
Zagotowałem 0,5 L, 1 L i 1,5 L wody w czajniku pełnym osadu, następnie wyczyściłem go i powtórzyłem test. Woda przy każdej próbie miała taką samą temperaturę początkową 25°C:
Czas gotowania przed i po czyszczeniu czajnika
| Objętość [L] | Czas gotowania przed [s] | Czas gotowania po [s] | Różnica [%] |
|---|---|---|---|
| 0,5 | 121,77 | 120,18 | 1,3 |
| 1,0 | 212,30 | 210,24 | 1,0 |
| 1,5 | 303,54 | 303,30 | 0,1 |
Miałem zamiar porównać w tym miejscu sprawności, zrobić fajne wykresy ale… nie ma to za bardzo sensu. Różnica w pracy czajnika przed i po czyszczeniu jest bowiem tak mała, że mogła ona być tak naprawdę dziełem przypadku. Reasumując czyszczenie czajnika nie przyniesie Ci oszczędności, a Twój czajnik nie stanie się nagle mistrzem sprawności. Z pewnością jednak zdrowsza stanie się Twoja herbata.
Wnioski
W tym momencie pomysły na eksperymenty mi się skończyły, dlatego czas podsumować czego się w trakcie tych kilku miło spędzonych z moim czajnikiem dni nauczyłem:
- Gotuj tylko tyle wody ile jesteś w stanie zużyć. Jeśli masz do zagotowania dużo wody, to zalewaj czajnik do pełna.
- Być może droższe czajniki to nie tylko większa moc i LEDowe światełka, ale chociażby lepsza szczelność? Kiedyś chętnie porównam dwa sprzęty z różnej półki cenowej.
- Kamień w czajniku nie wpływa w widoczny sposób na oszczędności. Szczególnie jeśli do jego czyszczenia musimy zagotować 1,5 L wody z kwaskiem cytrynowym, czyli de facto wyczyszczenie go to dodatkowe gotowanie o dodatkowy koszt. Mimo wszystko i tak uważam, że warto regularnie czyścić czajnik.
- Gotowanie ciepłej wody jest tańsze. Problem w tym, że ciepła woda jest droższa od zimnej, przez co wychodzimy w najlepszym wypadku na zero. No chyba, że zależy nam na czasie – wtedy warto.
Cóż… Może i nie udało mi się przechytrzyć czajnika elektrycznego, ale wiesz już przynajmniej jak on działa i z jakimi kosztami wiąże się jego wykorzystywanie. Dziękuję bardzo za poświęcony czas każdemu, kto dotarł do tego momentu. W razie pytań sekcja komentarzy jest otwarta, a jeśli interesują Cię przeprowadzone przeze mnie testy innych sprzętów, to poniżej znajdziesz do nich odnośniki. Do usłyszenia w kolejnych artykułach!
Nie powinno się używać do picia cieplej wody z instalacji grzewczej. Proszę doczytać sobie o tym.
Prąd vs gaz. Co tańsze w obecnych czasach? Prąd z dodatkowymi opłatami to jakieś 0.85 gr za 1kWh, a gaz z ostatnich faktury wyszedł mi jakieś 3.7 za 1m3. Ja mam wszystko na gazie i mam dylemat ekonomiczny.
Wg obecnych przeliczników 1 metr sześcienny gazu jest równoważny 11,17 kWh. Tzn. że 1kWh z gazu kosztuje Pana 34 gr, więc jest dużo tańszy niż prąd. Przynajmniej dopóki jest skąd brać ten gaz.
Ciekawe jak wyglądałoby porównanie czajnika elektrycznego vs ekspres do gorącej wody.
Niestety nie posiadam takie urządzenia, by je przetestować. Ale fakt, pomysł ciekawy. W gruncie rzeczy w grzaniu wszystko sprowadza się do dwóch rzeczy:
1. Moc określa jak szybko podgrzeje się woda
2. Straty określają jak bardzo ten proces zostanie opóźniony.
Wszystko zależy więc od stopnia izolacji danego urządzenia, aczkolwiek w typowym AGD różnice nie są duże.
Wiem, że moje pomiary nie są precyzyjne, ale zmierzyłem pomiar prądu gniazdkiem, który ma taką możliwość i zagotowanie 0,8 litra w czajniku wyszło 0,07 kWh a ta sama ilośc, czyli dwa kubki po 400 ml napełnione z dystrybutora gorącej wody w ekspresie do kawy zużył 0,03 kWh. Dlatego mam zamiar drążyć temat tych urządzeń. Przypadku takich urządzeń można zauważyć bardzo małą stratę energii w porównaniu do czajnika elektrycznego.
Mamy rok 2022, 6 października, niedługo prąd idzie do góry o 400 procent… Bardzo przydałby się artykuł odświeżyć, albo napisać nowy porównawszy vis a vis jak to wyglądało kiedyś a jak to będzie wyglądać dla gospodarstwa domowego w 2023 roku. Chyba każdy to odczuje. Artykuł będzie dobrze klikalny 🙂 a ja będe czekał na taki artykuł.
Coś będę na pewno poprawiał, ale czekam do przyszłego roku, by ocenić faktyczną skalę podwyżek.
Fajnie jakby pojawiło się porównanie zużycia energii płyt grzewczych indukcyjnych versus ceramicznych ?!?! Często są to urządzenia trójfazowe i tylko taki specjalista jak Ty może w odpowiedni sposób zmierzyć zużycie energii.
Zapewne dawno bym już zrobił takie porównanie, ale niestety nie mam dostępu do takich sprzętów. A i żadnym specjalistą nie jestem, ale staram się robić swoją robotę najlepiej jak umiem 🙂
Dzień dobry, fajny artykuł, dziękuję!
Czy można by zrobić porównanie pomiędzy gotowaniem litra wody w czajniku elektrycznym i na gazie, pod względem kosztów finansowych ale i środowiskowych? Gaz wprawdzie tańszy ale gotuje się dłużej, i gaz to w 100% paliwo kopalne. Z kolei prąd jest droższy od gazu, ale w 83% jest kopalny, reszta to OZE, oraz gotuje się szybciej.
Pozdrawiam
Czyli moc czajnika nie ma znaczenia dla kosztów, bo do zagotowania określonej ilości wody trzeba zużyć taką samą ilość energii?
Dokładnie. Moc czajnika mówi tylko o tym jak szybko czajnik jest w stanie przetworzyć energię elektryczną w ciepło. Jeśli chcemy przerobić 1kWh w ciepło, to czajnikiem o mocy 1 kW zrobimy to w godzinę, a czajnikiem o mocy 2 kW w pół godziny.
A przewrotnie zapytam: skoro proces trwa dwa razy dłużej to czy w tej sytuacji straty ciepła nie wpłyną na sprawność całego procesu? Jeśli ma to wpływ, to czajnik o porównywalnej izolacyjności, ale o większej mocy powinien mieć jednocześnie mniejsze sumaryczne straty ciepła od „słabszego” czajnika właśnie ze względu na krótszy czas gotowania.
PS szalenie doceniam dociekliwość autora!
Straty ciepła zależą od temperatury wody, stopnia izolacji czajnika i, tak jak wspomniałaś, czasu ekspozycji (tak to nazwijmy). Sądzę jednak, że czas stygnięcia jest tak duży względem nagrzewania, że różnica w czasie zagotowania rzędu 30 sekund, czy nawet minuty nie robi wielkiej różnicy jeśli chodzi o sprawność. A taką właśnie różnicę zobaczymy między mocniejszymi, a słabszymi czajnikami, bo (na szczęście) nikt nam nie sprzeda czajnika o mocy 10 kW.
Dzięki za komentarz i cieszę się, że artykuł się podobał!
Ten artykuł zainspirował mnie do tego aby w celu zminimalizowania strat ciepła poszukać czajnika z funkcją termosu i okazuje się, że są takie. Akurat szykowałem się do zmiany. Dzięki :]
Jedno sprostowanie. Twój czajnik ma moc 1850 – 2200 przy napięciu od 220 do 240V. Oznacza to, że przy 230V ma moc 2000W a nie jak napisałeś 1850.
To o czym piszesz to teoria. Ja napisałem natomiast co mój miernik wskazał w praktyce. I tak przy napięciu 230 V mój czajnik ma moc 1850 W i, co ważne, jest to moc uśredniona! Na początku grzania wynosi ona bowiem nawet 1880 W, a pod koniec spada poniżej 1840 W. Ten przedział napięcia 220-240 V producent zapisuje nie dlatego, by na jego podstawie każdy mógł wyliczyć dokładnie moc, a dlatego, by było jasne przy jakim napięciu czajnik poprawnie pracuje. Przedział mocy należy z kolei traktować raczej orientacyjnie. Założę się, że gdybym miał dwa takie czajniki podpięte do tego samego napięcia zasilania, to ich moc wyjściowa mogłaby się różnić nawet o 5%. To i tak byłaby astronomicznie duża dokładność, biorąc pod uwagę cenę urządzenia i technologię produkcji tego typu grzałek.
Pozdrawiam!
odnośnie akapitu ciepła czy zimna
to może właściwości samej wody mają tu znaczenie tzn oglądałem kiedyś program o lodowiskach
i okazuje się że szybciej zamarza woda posiadająca wyższą temperaturę i dlatego najpierw się ją podgrzewa , są też filmiki na których w mroźne dni ludzie wychodzą z zagotowaną właśnie wodą i wyrzucają ją w górę a ta błyskawicznie zamarza i opada w postaci obłoku drobinek lodu
Owszem, mają i też liczyłem trochę na ich uwidocznienie, ale w wypadku gotowania są chyba zbyt mało wyraźne. Filmy o których mówisz też widziałem. I również takie, w których zamarznięciu ulegały ubrania zamoczone chwilę wcześniej w gorącej wodzie.
Trafilam tu przypadkiem, ale muszę powiedziec: good job!
Nie jestem elektrykiem, w ogóle się na tym nie znam, ale rozumiem co piszesz. Gratulacje! Umiesz tłumaczyć opornym na wiedzę 😀
Co to się porobiło? (Czyżby Wykop efekt?) Jeszcze wczoraj były tylko dwa komentarze, i byłbym trzeci dopisał, gratulując autorowi świetnego wytłumaczenia humaniście, prostych z pozoru rzeczy, ale tak się wciągnąłem w obliczenia amperów, watosekund i dżuli mojego e-papieroska, że artykuł doczytałem dopiero przed chwilą. Ostrzegam, że to nie koniec, i wyczytam Ci całego bloga, także dorzucaj co jakiś czas:) Poziom przejrzystości i rzetelności tego tekstu popularnonaukowego, napisanego w dodatku z polotem i humorem, wysokiej próby, rzadko w Polskim internecie spotykany. Pozdrawiam i niech Bóg Elektryczności czuwa nad Twym Dziełem, gdyż dobre ono jest :P)
Kiedy wczoraj rano w pracy z ciekawości otworzyłem statystyki strony, to zastanawiałem się, czy to nie jakiś błąd. O 8 rano miałem 5 razy więcej odwiedzin niż normalnie przez cały dzień. Do końca dnia mnożnik dobił do 15x. Nie podejrzewałem, że Wykop może mieć taką moc – zamiast pracować, nie nadążałem z czytaniem i odpowiadaniem na komentarze. Także niezwykle ciekawy dzień i nie masz się co obawiać – nowe artykuły przez cały czas będą się pojawiać. Pozdrawiam!
Świetne opracowanie.
Zastanawia mnie jak wypada koszt zagotowania wody w czajniku elektrycznym w porównaniu do kosztu zagrzania wody w czajniku przepływowym np.: takim: https://www.tefal.pl/c/Quick-&-Hot/p/8000032690
Teoretycznie przy parzeniu jednej szklanki wody powinien być oszczędniejszy ten przepływowy ale ….
Pozdrawiam
Takiego opracowania szukałem od kilku miesięcy. Jest świetne!
Przy czym w miejscu „W tym momencie pomysły na eksperymenty mi się skończyły,” brakuje tak jakby dodatkowego opracowania dotyczącego kosztu podgrzania wody do 40-50st.C
Dylemat polega na tym czy oszczędności wynikające z gotowania ciepłej wody w opozycji do zimnej zniweluje koszt zmarnowanej wody zanim ta się nagrzeje oraz kosztu zużytego gazu (w przypadku instalacji gazowej).
Jeśli dojdzie do porównania sprawności różnych czajników, chętnie dowiedziałbym się czy warto się pałować z podgrzewaniem wody, czy kosztowo nie ma to absolutnie żadnego sensu. Pomijając wciąż rosnące ceny mediów.
Cos o instalacjach dOmowych prosze , oranje o productie pradu i drogi pradu do gniazdka
Świetny artykuł opisany w bardzo przystępny sposób. Z pewnością zostanę na tej stronie na dłużej. Masa ciekawej i fachowej wiedzy 😉
Woda ciepła z kranu ma rozpuszczone w sobie większe ilości kamienia, niż woda zimna, więc będzie bardziej zakamieniać czajnik.
Fajnie, gdyby udało się zrobić porównanie czajnika elektrycznego vs płyta indukcyjną, co jest tansze, szybsze.
Obecnie nie posiadam indukcji, by to sprawdzić, ale gdy tylko takową zakupię, to nie omieszkam sprawdzić tego zagadnienia.
Gdy 2 lata temu kupiłem płytę indukcyjną, przeprowadziłem taki test. Czajnik 2200 W, płyta „palnik 2200 W (boost) zagotowały 1 l wody w identycznym czasie.
Bardzo fajny artykuł ze względu choćby na ilość doświadczeń. Jednak w dziale „Objętość wody, a sprawność czajnika” wytłumaczenie jest już moim zdaniem lekko naciągane. Gotując 3×0,5L wody masz 3x większą powierzchnię odparowania niż przy gotowaniu 1,5L – ciekawe co ma większy wpływ na czas gotowania – rozgrzewanie grzałki, czy odparowanie. Może zrobisz jeszcze suplement z porównaniem czasów 1,5L vs 3×0,5L na rozgrzanej grzałce? To by była taka kropka nad i – rozpracowanie tematu do końca.
Ciekawa kwestia. Rozgrzewanie grzałki to za każdym razem (mniej więcej) ta sama ilość potrzebnej energii. Jasne, więcej wody to większa objętość zdolna oddawać energię, ale zauważ, że 0,5 L wody o temp. 90 stopni to znacznie mniej zgromadzonej energii niż 1,5 L wody o temp. 90 stopni. Temperatura ta sama, powierzchnia większa, ale i więcej ciepła musi oddać taka masa wody, by temperatura zmalała. Być może kiedyś uda mi się to sprawdzić, przy okazji porównania droższego czajnika z tańszym. Pozdrawiam.
Mam czajnik i mam tez kuchnie indukcyjna. I indukcja ustawiona na 2kw na ktorej postawi sie garnek o srednicy 20 cm ( zwykla emaliowana tandeta ) potrafi zagotowac 0.5 litra wody o wiele szybciej niz czajnik elektryczny. Moj wniosek – lepsza indukcja i byle jaki gar ze stali niz te cale czajniki 😉
Bardzo fajny artykuł, rzetelny, rzeczowy, przyjemnie się go czyta.
Niby banalny temat, ale dotyczy większości z nas i pozwala na optymalizację domowych wydatków.
Jedna uwaga – wody ciepłej nie radzę używać do picia, gotowania itd.
Mimo, że jest zdatna do picia w większości miejskich instalacji, to przechodzi przez proces ogrzewania i nie smakuje dobrze.
Fajny artykuł. Może jako postscriptum, ciekawostkę, zrobisz jeszcze porównanie z dzbankiem – podgrzewaczem na świeczki. Czyli zmiennymi są tu cena dzbanka, koszt świeczek, długość palenia się świeczek. Ciekawe co wyjdzie taniej, gotowanie wody na kilka herbat czy skorzystanie z podgrzewacza.
Podgrzewaczem nie zagotujesz wody
Dziękuję za przejrzyste opisy zużycia prądu przez czajnik , tv i lodówkę.Proszę o opisy zużycia prądu przez expres do kawy i kuchenkę elektryczną.Pozdrawiam🌸
Powinno zostac wspomniane, ze osad kamienny nie jest szkodliwy. Ba, jest nawet zdrowy, gdyz jest zrodlem soli mineralnych (i.e. weglanow wapnia i magnezu). Szczegolnie magnezu, ktorego nam brakuje. Kamien moze byc szkodliwy jesli udlawimy sie nim lub poranimy ostra krawedzia. W zasadzie nie wplywa na smak herbaty, chociaz niektorzy widza roznice. Kamien skraca zywotnosc grzalki, gdyz nieregularnie rozprawadza cieplo oraz je kumuluje. W sadzie w wiekszosci przypadkow to on jest sprawca uszkodzenia elementow grzejacych w czajnikach, zmywarkach oraz pralkach. Bardzo czesto odrywa sie i zatyka pompe lub uszkadza ja mechanicznie.
ciekawostke z gimnzajum przekreciles troche. Brzmi ona, ze goraca woda szybciej ostygnie niz ciepla
Zaparzanie naszych herbat jest tańsze, bo większość z nich parzy się w 70 stopniach.
Herbaciarnia Imbryczek.com gratuluje obszernego i niezwykle merytorycznego artykułu 🙂
70 stopni nie wystarcza do zabicia wszystkich bakterii.
Smacznego.
Ciekawe wyniki :). A jak się ma cena na czajnikach gazowych :)?
Być może w przyszłości to sprawdzę 🙂
Hm, nie zauważyłem czy napisałeś, że przy testach kilku gotowań pod rząd pierwsze gotowanie miało już rozgrzany czajnik? Chodzi o identyczne warunki początkowe.
Każdorazowo czajnik był schładzany, by zadbać o identyczne warunki początkowe. Pozdrawiam!
Super art, dzieki!
super opracowanie
W jednym z opisów zamieszczonych przez sprzedawcę czajników elektrycznych przeczytałem, że im większa moc czajnika tym większe zużycie energii – co jest oczywistą bzdurą. Chciałem to nawet wyliczyć oczywiście bez uwzględniania: pojemności cieplnej obudowy czajnika, grzałki, warunków wymiany ciepła: promieniowania, konwekcji w funkcji czasu i temperatury… Aby nie wymyślać koła, zastanawiałem się czy ktoś już tego nie zrobił i tym sposobem natknąłem się na Pański artykuł, za który bardzo dziękuję. Wykonał Pan „kawał solidnej pracy” i co więcej, zamieszczone wyniki empiryczne mają tę przewagę, że nie wymagają budowy złożonych modeli obliczeniowych a uzyskane wyniki są dokładniejsze. Wprawdzie nie udzielają wprost odpowiedzi na moje pytanie, ale można wysnuć wnioski, że im krótszy czas grzania, tym krótszy czas oddawania ciepła do otoczenia(mniejsze straty). Myślącym wystarczy.
Kwestia kontekstu. Wieksza moc czajnika to większe chwilowe zużycie energii (ale i krótszy czas pracy). Więc ktoś tu jest nieprecyzjny, Ty lub producent 😉
Dobrego dnia!
W jesienne i zimowe weekendy, kiedy jesteśmy w domu prawie całymi dniami, można z rana zaparzyć herbatę do dużego termosu. Wówczas mamy gorący napój pod ręką przez cały dzień, bez konieczności ponownego uruchamiania czajnika. Pozdrawiam!