Тепло в чем измеряется: Почему в расчетах тепла используются Гкал и кВт

Разное

Содержание

Почему в расчетах тепла используются Гкал и кВт

По сути, нет никаких проблем, связанных с тем, в каких единицах измерения рассчитывать потребленное тепло, однако для рядового потребителя не все так однозначно. Сложности возникают только из-за того, что оплачивать расход тепловой энергии необходимо в Гкал, но при этом у многих пользователей установлены приборы учета, выдающие измерения в кВт. Соответственно, необходимо все правильно перевести из одной единицы измерения в другую, то есть, по сути, это проблема математического толка, но при этом многие потребители задаются вопросом: из-за чего возникают такие сложности и как их избежать.

Что такое гигакалория или как рассчитать тепловую энергию

Сразу нужно обратить внимание, что именно такая единица измерения как «калория» (кал или cal) широко используется для расчетов объемов потребления энергии, в том числе и тепловой. Калория является специальной или внесистемной единицей измерения, которая приравнивается к 4,19 Дж. Именно столько энергии используется для нагрева всего 1 г воды на 1 ° C при нормальном атмосферном давлении. Использование такой величины позволяет легко производить расчеты теплосодержания воды, поставляемой на различные объекты коммунального или промышленного назначения. А учитывая тот факт, что тепло в дома и квартиры, чаще всего, попадает при помощи жидкого теплоносителя, в роли которого за редким исключением традиционно выступает вода, то именно учет в Гкал стал наиболее оптимальным вариантом.

ЗАКАЗАТЬ УСЛУГУ У АККРЕДИТОВАННЫХ КОМПАНИЙ

Важно обратить внимание, что из-за того, что 1 калория представляет собой практически мизерную величину, то для удобства учета, единицей измерения тепла выступает Гкал, которая равна 1 млрд. калорий. Следует уточнить и тот факт, что учет тепловой энергии в Гкал для коммунальной сферы в России применяется с 1995 г., именно тогда было принято соответствующее постановление министерства топлива и энергетики. В соответствии с этим документом вводилась норма потребления тепловой энергии на 1 м2, усредненное значение которой составляла 0,0342 в месяц. Но нужно отметить, что это показатель отличается в разных регионах и в зависимости от климатических условий может быть выше или ниже.

Следует обратить внимание и на то, что в основном в качестве единицы измерения в квитанциях за отопление используются Гкал, хотя могут применяться и Гкал/час. В первом случае указывается реальная величина тепловой энергии, потребленной за определенный период, чаще всего – за месяц. Во втором случае используется иной способ расчета, а именно – указывается количество потребляемого тепла за 1 час. А для того чтобы правильно заполнить квитанцию и произвести оплату за месяц, эту величину нужно умножить на 24ч и на количество дней.

Надо отметить и тот факт, что такая единица измерения, как Гкал применяется не только для расчета полученной тепловой энергии, эта величина также привязывается и к топливу, которое используется для производства тепловой энергии. То есть показывает то количество тепла, которое можно получить при использовании 1 м3 того или иноговида топлива. Естественно, этот параметр для дров, природного газа или жидкого топлива будет разным.

Особенности учет тепловой мощности

Как правило, при строительстве зданий различного назначения, все теплотехнические расчеты производятся в Гкал и основная причина этого – приближенность получаемых данных к реальной ситуации и возможность получения достоверных данных, которые будут максимально достоверны как для крупного промышленного объекта, так и для небольшого здания. То есть, с использованием данной единицы измерения можно правильно и точно рассчитать количество необходимой тепловой энергии, достаточной для того, чтобы создать оптимальный температурный режим в помещении.

Но при этом, рассчитывая необходимое количество тепловой энергии, важно понимать, что ее получение будет обеспечиваться за счет работы отопительного оборудования. А технические возможности оборудования определяются как мощность и измеряются в кВт. Таким образом, появляется необходимость в переводе одной величины в другую, то есть надо выбрать котел или другое теплогенерирующее оборудование, мощности которого хватит для производства нужного количества тепловой энергии, измерение которой производится в Гкал.

Также следует обратить внимание и на то, что необходимость в переводе кВт в Гкал появляется и в том случае, если используются счетчики тепла, учет потребления в которых ведется именно в кВт, то есть, по сути, определяются мощностные характеристики теплоносителя, прокачиваемого через систему отопления. Хотя нужно обратить внимание на то, что многие теплосчетчики, особенно отечественного производства, адаптированы к российской системе учета и показывают именно потребление тепловой энергии, то есть ведут учет в Гкал. В этом случае потребителю не надо заниматься дополнительными вычислениями, но в остальных – нужно знать, как перевести значения, полученные в кВт в Гкал.

Как правильно перевести Гкал в кВт и наоборот

Сразу нужно сказать, что для современного человека вопрос перевода величин не представляет особой проблемы, так как легко и просто можно воспользоваться онлайн-счетчиками, которые, как отдельная опция, прикручены на многих сайтах тематической направленности. Однако все же каждому потребителю следует научиться производить расчеты самостоятельно, так как это позволяет точно контролировать свой учет и потребление тепловой энергии в доме или на ином объекте. Тем более что лезть в математические дебри не потребуется, хотя и вполне допустимо: для точных расчетов предназначены специальные формулы, в которых учитываются все факторы, влияющие на теплопотребление. Но это больше относится к сфере проектирования систем отопления, а для того, чтобы правильно рассчитать сумму, которую необходимо выделить для оплаты коммунальных услуг, достаточно знания лишь нескольких числовых значений и коэффициентов.

Для начала следует знать, что 1 Гкал – это 1162,2кВт, соответственно 1 кВт будет равен 0,00086 Гкал/ч. Таким образом, если счетчик тепла показывает расход в кВт, то узнать количество полученных Гкал совсем просто – нужно просто умножить полученные данные на коэффициент 0,00086. Например, если потребление тепла за месяц составило 300 кВт, то оплатить нужно будет за 0,258 Гкал.

В том случае если требуется произвести перевод гигакалорий в кВт, то первое значение следует, соответственно, умножить на 1162,2. Например, если получено 0,400 Гкал, то это значение будет равно 464,88 кВт.

Таким образом, если в доме или квартире установлены приборы учета, значения которых не совпадают с теми, которые используются при расчетах за тепло, то знание всего двух постоянных величин позволяет легко справиться с заполнением платежного документа и оплатой за потребленный ресурс.

Если в многоквартирном доме установлен общедомовой теплосчетчик, то такой проблемы нет, так как необходимыми вычислениями занимается управляющая компания, которая и производит начисления в соответствии с полученными данными и распределяет их между владельцами помещений пропорционально их площади. При этом оплата производится не только за тепло, поступающее в каждую отдельную квартиру, но и за помещения общего пользования: коридоры, лестничные площадки и различные подсобки. Справедливости ради нужно отметить, что и владельцы индивидуальных приборов учета тоже должны оплачивать отопление мест общего пользования.

Поэтому, независимо от того, в каких единицах измеряется количество поступающего тепла в дом, оплата производится за всю тепловую энергию, то есть за каждую гигакалорию. В частных домах и на объектах с индивидуальными системами отопления может использоваться иной способ учета и оплаты за полученное тепло и, чаще всего, единицей измерения выступает количество израсходованного топлива.

Единицы теплоты

 

“…- Сколько попугаев в тебе поместится, такой у тебя рост.
– Очень надо! Я не стану глотать столько попугаев!…”

Из м/ф “38 попугаев”

В соответствии с международными правилами СИ (международная система единиц измерения) количество тепловой энергии или количество тепла измеряется в Джоулях [Дж], также существуют кратные единицы килоДжоуль [кДж] = 1000 Дж., МегаДжоуль [МДж] = 1 000 000 Дж, ГигаДжоуль [ГДж] = 1 000 000 000 Дж. и пр. Эта единица измерения тепловой энергии является основной международной единицей и наиболее часто используется при проведении научных и научно-технических расчётов.

Однако, все из нас знают или хотя бы раз слышали и другую единицу измерения количества теплоты (или просто тепла) это калория, а также килокалория, Мегакалория и Гигакалория, что означают приставки кило, Гига и Мега, смотреть пример с Джоулями выше. В нашей стране исторически сложилось так, что при расчёте тарифов за отопление,  будь то отопление электроэнергией, газовыми или пеллетными котлами принято считать стоимость именно одной Гигакалории тепловой энергии.

Так что же такое Гигакалория, килоВатт, килоВатт*час или килоВатт/час и Джоули и как они связаны между собой?, вы узнаете в этой статье.

Итак, основная единица тепловой энергии это, как уже было сказано, Джоуль. Но прежде чем говорить об единицах измерения необходимо в принципе на бытовом уровне разъяснить что такое тепловая энергия и как и для чего её измерять.

Всем нам с детства известно, чтобы согреться (получить тепловую энергию) нужно что-то поджечь, поэтому все мы жгли костры, традиционное топливо для костра – это дрова.  Таким образом, очевидно, при горении топлива (любого: дрова, уголь, пеллеты, природный газ, солярка) выделяется тепловая энергия (тепло).  Но, чтобы нагреть, к примеру, различные объёмы воды требуется разное количество дров (или иного топлива). Ясно, что для нагрева двух литров воды достаточно нескольких пален в костре, а чтобы приготовить полведра супа на весь лагерь, нужно запастись несколькими вязанками дров. Чтобы не измерять такие строгие технические величины, как количество теплоты и теплота сгорания топлива вязанками дров и вёдрами с супом, теплотехники решили внести ясность и порядок и договорились выдумать единицу количества теплоты. Чтобы эта единица была везде одинаковая её определили так: для нагрева одного килограмма воды на один градус при нормальных условиях (атмосферном давлении) требуется 4 190 калорий, или 4,19 килокалории, следовательно, чтобы нагреть один грамм воды будет достаточно в тысячу раз меньше теплоты – 4,19 калории.

Калория связана с международной единицей тепловой энергии – Джоулем следующим соотношением:

1 калория = 4,19 Джоуля.

Таким образом, для нагрева 1 грамма воды на один градус потребуется 4,19 Джоуля тепловой энергии, а для нагрева одного килограмма воды 4 190 Джоулей тепла.

В технике, наряду с единицей измерения тепловой (и всякой другой) энергии существует единица мощности и, в соответствии с международной системой (СИ) это Ватт. Понятие мощности также применимо и к нагревательным приборам. Если нагревательный прибор способен отдать за 1 секунду 1 Джоуль тепловой энергии, то его мощность равна 1 Ватт.  Мощность, это способность прибора производить (создавать) определённое количество энергии (в нашем случае тепловой энергии) в единицу времени. Вернёмся к нашему примеру с водой, чтобы нагреть один килограмм (или один литр, в случае с водой килограмм равен литру) воды на один градус Цельсия (или Кельвина, без разницы) нам потребуется мощность  1 килокалория или 4 190 Дж. тепловой энергии. Чтобы нагреть один килограмм воды за 1 секунду времени на 1 грдус нам нужен прибор следующей мощности:

4190 Дж./1 с. = 4 190 Вт. или 4,19 кВт.

Если мы хотим нагреть наш килограмм воды на 25 градусов за ту же секунду, то нам потребуется мощность в двадцать пять раз больше т.е.

4,19*25 =104,75 кВт.

Таким образом, можно сделать вывод, что пеллетный котёл мощностью 104,75 кВт. нагревает 1 литр воды на 25 градусов за одну секунду.

Раз мы добрались до Ватт и килоВатт, следует и о них словечко замолвить. Как уже было сказано Ватт – это единица мощности, в том числе и тепловой мощности котла, но ведь кроме пеллетных котлов и газовых котлов человечеству знакомы и электрокотлы, мощность которых измеряется, разумеется, в тех же килоВаттах и потребляют они не пеллеты и не газ, а электроэнергию,  количество которой измеряется в килоВатт часах. Правильное написание единицы энергии килоВатт*час (именно, килоВатт умножить на час, а не разделить), запись кВт/час – является ошибкой!

В электрокотлах электрическая энергия преобразуется в тепловую (так называемое, Джоулево тепло), и , если котёл потребил 1 кВт*час электроэнергии, то сколько же он выработал тепла? Чтобы ответить на это простой вопрос, нужно выполнить простой расчёт.

Преобразуем килоВатты  в  килоДжоули/секунды (килоДжоуль в секунду), а часы в секунды: в одном часе 3 600 секунд, получим:

1 кВт*час =[ 1 кДж/с]*3600 c.=1 000 Дж *3600 с = 3 600 000 Джоулей или 3,6 МДж.

Итак,

1 кВт*час = 3,6 МДж.

В свою очередь, 3,6 МДж/4,19 = 0,859 Мкал = 859 ккал = 859 000 кал. Энергии (тепловой).

Теперь перейдём к Гигакалории, цену которой на различных видах топлива любят считать теплотехники.

1 Гкал = 1 000 000 000 кал.

1 000 000 000 кал. = 4,19*1 000 000 000 = 4 190 000 000 Дж.= 4 190 МДж. = 4,19 ГДж.

Или зная, что 1 кВт*час = 3,6 МДж пересчитаем 1 Гигакалорию на килоВатт*часы:

1 Гкал =  4190 МДж/3,6 МДж = 1 163 кВт*часов!

 

Если прочитав данную статью вы решили, проконсультироваться со специалистом нашей компании по любому вопросу, связанному с теплоснабжением, то вам Сюда!

 

 

 

 

температура воздуха, тепловая мощность и количество тепла. Теплотехника для отопления частного дома