Bovenal wachten alle mensen in de ijzige wintermaanden op het nieuwe jaar, en al helemaal niet - ontvangsten voor verwarming. Ze hebben vooral een hekel aan bewoners van appartementsgebouwen, die zelf niet de mogelijkheid hebben om de hoeveelheid binnenkomende warmte te beheersen, en vaak blijken de rekeningen ervoor gewoon fantastisch te zijn. In de meeste gevallen is de meeteenheid in dergelijke documenten Gcal, wat staat voor "gigacalorie". Laten we eens kijken wat het is, hoe we gigacalorieën kunnen berekenen en naar andere eenheden kunnen converteren.
Wat wordt een calorie genoemd
Aanhangers van een gezond voedingspatroon of degenen die hun gewicht intensief volgen, zijn bekend met het concept van calorieën. Dit woord betekent de hoeveelheid energie die wordt ontvangen als gevolg van de verwerking van voedsel dat door het lichaam wordt gegeten en die moet worden gebruikt, anders begint een persoon te herstellen.
Paradoxaal genoeg wordt dezelfde waarde gebruikt om de hoeveelheid thermische energie te meten die wordt gebruikt om kamers te verwarmen.
In de natuurkunde wordt algemeen aangenomen dat één calorie de hoeveelheid energie is die nodig is om één gram H2O per 1 ° C te verwarmen bij standaard atmosferische druk (101.325 Pa).
Als afkorting wordt deze waarde "feces" of in het Engels cal.
In het metrische systeem wordt de joule beschouwd als het equivalent van een calorie. Dus 1 cal = 4,2 J.
Het belang van calorieën voor het menselijk leven
Naast het ontwikkelen van verschillende diëten voor gewichtsverlies, wordt deze unit gebruikt om energie, werk en warmte te meten. In dit opzicht is een dergelijk concept als "caloriegehalte" wijdverbreid - dat wil zeggen, de hitte van de brandbare brandstof.
In de meeste ontwikkelde landen betalen mensen bij het berekenen van verwarming niet langer voor de hoeveelheid verbruikte kubieke meter gas (als het gas is), maar voor het caloriegehalte. Met andere woorden: de consument betaalt voor de kwaliteit van de gebruikte brandstof: hoe hoger die is, hoe minder gas er verbruikt hoeft te worden voor verwarming. Deze praktijk vermindert de mogelijkheid om de gebruikte stof te verdunnen met andere, goedkopere en minder calorische verbindingen.
Krachteenheden
Het vermogen wordt gemeten in joules per seconde of watt. Naast watt wordt ook paardenkracht gebruikt. Vóór de uitvinding van de stoommachine werd het vermogen van motoren niet gemeten, en dienovereenkomstig waren er geen algemeen aanvaarde vermogenseenheden. Toen de stoommachine in mijnen werd gebruikt, begon ingenieur en uitvinder James Watt deze te verbeteren. Om te bewijzen dat zijn verbeteringen de stoommachine efficiënter maakten, vergeleek hij het vermogen ervan met de prestaties van paarden, aangezien paarden al vele jaren door mensen worden gebruikt, en velen konden zich gemakkelijk voorstellen hoeveel werk een paard in een bepaald geval zou kunnen doen. tijdshoeveelheid. Bovendien werden niet in alle mijnen stoommachines gebruikt. Wat betreft die waar ze werden gebruikt, vergeleek Watt het vermogen van de oude en nieuwe modellen van de stoommachine met het vermogen van één paard, dat wil zeggen met één pk. Watt bepaalde deze waarde experimenteel door het werk van trekpaarden bij een molen te observeren. Volgens zijn metingen is één pk 746 watt. Nu wordt aangenomen dat dit cijfer overdreven is, en het paard kan lange tijd niet in deze modus werken, maar ze hebben de eenheid niet veranderd. Vermogen kan worden gebruikt als een indicator van de productiviteit, aangezien naarmate het vermogen toeneemt, de hoeveelheid werk die per tijdseenheid wordt verricht, toeneemt. Velen realiseerden zich dat het handig was om een gestandaardiseerde krachtbron te hebben, dus paardenkracht werd erg populair. Het begon te worden gebruikt om de kracht van andere apparaten te meten, vooral transport.Hoewel watt bijna net zo lang wordt gebruikt als pk's, is de kans groter dat de auto-industrie paardenkracht gebruikt, en veel kopers hebben een beter begrip van wanneer deze eenheden worden gebruikt om het vermogen van een automotor aan te geven.
Wat is een gigacalorie en hoeveel calorieën zitten er in?
Zoals de definitie suggereert, is 1 calorie klein. Om deze reden wordt het niet gebruikt voor het berekenen van grote hoeveelheden, vooral niet in de energietechniek. In plaats daarvan wordt een concept als een gigacalorie gebruikt. Dit is een waarde gelijk aan 109 calorieën en wordt geschreven als een afkorting "Gcal". Het blijkt dat er een miljard calorieën in een gigacalorie zitten.
Naast deze waarde wordt soms een iets kleinere gebruikt - Kcal (kilocalorie). Het bevat 1000 calorieën. We kunnen dus aannemen dat één gigacalorie een miljoen kilocalorieën is.
Houd er rekening mee dat een kilocalorie soms gewoon als "uitwerpselen" wordt geregistreerd. Hierdoor ontstaat verwarring en in sommige bronnen wordt aangegeven dat 1 Gcal - 1.000.000 calorieën is, hoewel het in werkelijkheid ongeveer 1.000.000 Kcal is.
Gigacalorie en gigacalorie / uur: wat is het verschil
Naast de fictieve waarde in kwestie, worden soms afkortingen als "Gcal / uur" in bonnen aangetroffen. Wat betekent het en hoe verschilt het van de gebruikelijke gigacalorie?
Deze maateenheid geeft aan hoeveel energie er in een uur is verbruikt.
Terwijl slechts een gigacalorie een maat is voor de verbruikte warmte voor onbepaalde tijd. Het hangt alleen van de consument af welke tijdsbestekken in deze categorie worden aangegeven.
Verlaging van Gcal / m3 komt veel minder vaak voor. Het betekent hoeveel gigacalorieën je nodig hebt om een kubieke meter van een stof te verwarmen.
Dit is de verhouding tussen Cal en Gcal ten opzichte van elkaar.
1 Cal 1 hectoCal = 100 Cal 1 kiloCal (kcal) = 1000 Cal 1 megaCal (Mcal) = 1000 kcal = 1.000.000 Cal 1 gigaCal (Gcal) = 1.000 Mcal = 1.000.000 kcal = 1.000.000.000 Cal
Wanneer, spreken of schrijven in ontvangstbewijzen, Gcal
- we hebben het over hoeveel warmte aan u is afgegeven of afgegeven voor de hele periode - het kan een dag, maand, jaar, stookseizoen, etc. zijn
Als ze zeggen
of schrijf
Gcal / uur
- het betekent, . Als de berekening voor een maand wordt uitgevoerd, dan vermenigvuldigen we deze noodlottige Gcal met het aantal uren per dag (24 als er geen onderbreking was in de warmtetoevoer) en dagen per maand (bijvoorbeeld 30), maar ook wanneer we hebben in feite warmte ontvangen.
En nu hoe je deze gigacalorie of hecocaloria (Gcal) kunt berekenen die je persoonlijk hebt gekregen.
Om dit te doen, moeten we weten:
- temperatuur aan de aanvoer (aanvoerleiding van het verwarmingsnetwerk) - gemiddelde waarde per uur; - ook de temperatuur op de retour (de retourleiding van het warmtenet) is een uurgemiddelde. - het debiet van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem gedurende dezelfde periode.
We kijken naar het temperatuurverschil tussen wat naar ons huis kwam en wat van ons terugkwam op het warmtenet.
Bijvoorbeeld: 70 graden kwam, we keerden 50 graden terug, we hebben nog 20 graden over. En we moeten ook het waterverbruik in het verwarmingssysteem kennen. Heeft u een warmtemeter dan zijn wij perfect op zoek naar de waarde in t / uur
Met een goede warmtemeter kan dat overigens direct
vind Gcal / uur
- of, zoals ze soms zeggen, onmiddellijke consumptie, dan is het niet nodig om te tellen, vermenigvuldig het gewoon met uren en dagen en ontvang warmte in Gcal voor het bereik dat je nodig hebt.
Toegegeven, dit zal ook ongeveer zijn, alsof de warmtemeter zelf voor elk uur telt en het in zijn archief organiseert, waar je ze altijd kunt inzien. Gemiddelde archieven per uur 45 dagen bewaren
, en menstruatie tot drie jaar. Metingen in Gcal kunnen altijd worden gevonden en gecontroleerd door de beheermaatschappij of.
Nou, wat als er geen warmtemeter is. Je hebt een contract, er zijn altijd deze noodlottige Gcal. Aan de hand daarvan berekenen we het verbruik in t / h. Zo staat in het contract dat het toegestane maximale warmteverbruik 0,15 Gcal / uur is.Het kan anders worden geschreven, maar Gcal / uur zal dat altijd zijn. 0,15 wordt vermenigvuldigd met 1000 en gedeeld door het temperatuurverschil van hetzelfde contract. U krijgt een temperatuurgrafiek aangegeven - bijvoorbeeld 95/70 of 115/70 of 130/70 met een snede van 115, enz.
0,15 x 1000 / (95-70) = 6 t / h, deze 6 ton per uur is wat we nodig hebben, dit is ons geplande pompen (koelvloeistofverbruik) waar we naar moeten streven om oververhitting en ondervulling te voorkomen (tenzij van cursus in het contract, je hebt correct de waarde van Gcal / uur aangegeven)
En tot slot tellen we de eerder ontvangen warmte - 20 graden (het temperatuurverschil tussen wat naar ons huis kwam en wat terugkwam op het verwarmingsnet) vermenigvuldigd met het geplande pompen (6 t / h) we krijgen 20 x 6/1000 = 0,12 Gcal / uur.
Deze hoeveelheid warmte in Gcal die wordt afgegeven aan het hele huis, zal het beheermaatschappij persoonlijk voor u berekenen, meestal wordt dit gedaan door de verhouding van de totale oppervlakte van het appartement tot het verwarmde oppervlak van het hele huis, ik zal hier meer over schrijven in een ander artikel.
De door ons beschreven methode is natuurlijk grof, maar voor elk uur is deze methode mogelijk, houd er echter rekening mee dat sommige warmtemeters het gemiddelde debiet voor verschillende tijdsintervallen van enkele seconden tot 10 minuten gebruikten. Als het waterverbruik verandert, bijvoorbeeld wie het water uit elkaar haalt, of als u een weersafhankelijke automatisering heeft, kunnen de waarden in Gcal enigszins afwijken van die van u. Maar dit is op het geweten van de ontwikkelaars van warmtemeters.
En nog een kleine opmerking, de waarde van de verbruikte warmte-energie (hoeveelheid warmte) op uw warmtemeter
(warmtemeter, calculator van de hoeveelheid warmte) kan worden weergegeven in verschillende meeteenheden - Gcal, GJ, MWh, kWh. Ik geef de verhouding van eenheden van Gcal, J en kW voor je in de tabel: Beter, nauwkeuriger en eenvoudiger als je een rekenmachine gebruikt om energie-eenheden om te rekenen van Gcal naar J of kW.
In bonnen voor verwarming kan de meting worden gebruikt:
- Gcal;
- Gcal / uur.
In het eerste geval bedoelen we de geleverde warmte voor een bepaalde periode (dit kan een maand, een jaar of een dag zijn). Gcal / uur is een kenmerk van het vermogen van een apparaat of proces (een dergelijke meeteenheid kan de prestaties van een verwarming of de snelheid van warmteverlies van een gebouw in de winter rapporteren). Met bonnen wordt warmte bedoeld, die in 1 uur vrijkomt. Om vervolgens om te rekenen naar een dag, moet u het aantal vermenigvuldigen met 24 en voor een maand met nog eens 30/31.
1 Gcal / uur = 40 m 3 water, dat in 1 uur verwarmd werd tot 25 ° C.
Ook kan een gigacalorie worden gekoppeld aan het volume brandstof (vast of vloeibaar) Gcal / m3. En het laat zien hoeveel warmte er uit een kubieke meter van deze brandstof kan worden gehaald.
Gigacalorie-formule
Na de definitie van de bestudeerde waarde te hebben overwogen, is het de moeite waard om eindelijk te leren hoe te berekenen hoeveel gigacalorieën worden gebruikt om een kamer te verwarmen tijdens het stookseizoen.
Voor vooral luie mensen op internet zijn er veel online bronnen waar speciaal geprogrammeerde rekenmachines worden gepresenteerd. Het volstaat om uw numerieke gegevens erin in te voeren - en zij zullen zelf de hoeveelheid verbruikte gigacalorieën berekenen.
Het zou echter leuk zijn om het zelf te kunnen doen. Hiervoor zijn verschillende formule-opties. De eenvoudigste en meest begrijpelijke hiervan is de volgende:
Warmte-energie (Gcal / uur) = (М1 х (Т1-Тхв)) - (М2 х (Т2-Тхв)) / 1000, waarbij:
- M1 is de massa van de warmteoverdrachtsstof die via de pijpleiding wordt aangevoerd. Gemeten in tonnen.
- M2 is de massa van de warmteoverdrachtsstof die door de pijpleiding terugkeert.
- T1 is de temperatuur van de koelvloeistof in de toevoerleiding, gemeten in graden Celsius.
- T2 is de temperatuur van de koelvloeistof die terugkeert.
- Тхв is de temperatuur van de koude bron (water). Meestal gelijk aan vijf graden Celsius, aangezien dit de minimumtemperatuur is van het water in de pijpleiding.
Algemene principes voor het uitvoeren van gcal-berekeningen
De berekening van kW voor verwarming impliceert het uitvoeren van speciale berekeningen, waarvan de volgorde wordt geregeld door speciale voorschriften. De verantwoordelijkheid voor hen ligt bij nutsbedrijven, die bij dit werk kunnen helpen en een antwoord kunnen geven op het berekenen van gcal voor verwarming en decodering van gcal.
Een dergelijk probleem zal natuurlijk volledig worden geëlimineerd als er een warmwatermeter in de woonkamer is, aangezien er in dit apparaat al vooraf ingestelde waarden zijn die de ontvangen warmte reflecteren. Door deze resultaten te vermenigvuldigen met het vastgestelde tarief, is het in de mode om de laatste parameter van de verbruikte warmte te verkrijgen.
Waarom overschatten huisvesting en gemeentelijke diensten de hoeveelheid energie die wordt verbruikt bij het berekenen van verwarming?
Als u uw eigen berekeningen uitvoert, moet u er rekening mee houden dat huisvesting en gemeentelijke diensten de normen voor thermisch energieverbruik enigszins overschatten. De mening dat ze hier extra geld aan proberen te verdienen, klopt niet. De kosten van 1 Gcal zijn immers al inclusief diensten, salarissen, belastingen en extra winst. Een dergelijke "toeslag" is te wijten aan het feit dat wanneer hete vloeistof door een pijpleiding wordt getransporteerd in het koude seizoen, deze de neiging heeft om af te koelen, dat wil zeggen dat er onvermijdelijk warmteverlies optreedt.
In cijfers ziet het er zo uit. Volgens de voorschriften moet de temperatuur van het water in de verwarmingsbuizen minimaal +55 ° C zijn. En als we er rekening mee houden dat de minimale t water in energiesystemen +5 ° C is, dan moet het met 50 graden worden verwarmd. Het blijkt dat 0,05 Gcal wordt gebruikt voor elke kubieke meter. Om het warmteverlies te compenseren, wordt deze coëfficiënt echter overschat tot 0,059 Gcal.
Omrekening van Gcal naar kW / uur
Thermische energie kan in verschillende eenheden worden gemeten, maar in de officiële documentatie van huisvesting en gemeentelijke diensten wordt het berekend in Gcal. Daarom is het de moeite waard om te weten hoe u andere eenheden naar gigacalorieën kunt converteren.
De eenvoudigste manier om dit te doen, is wanneer de verhouding van deze hoeveelheden bekend is. Beschouw bijvoorbeeld de watt (W), die het vermogen van de meeste ketels of kachels meet.
Voordat u de conversie van Gcal naar deze waarde overweegt, is het de moeite waard eraan te denken dat, net als een calorie, een watt klein is. Gebruik daarom vaker kW (1 kilowatt, gelijk aan 1000 watt) of mW (1 megawatt is gelijk aan 1000.000 watt).
Daarnaast is het belangrijk om te onthouden dat vermogen wordt gemeten in W (kW, mW), maar kW / h (kilowattuur) wordt gebruikt om de hoeveelheid verbruikte / geproduceerde elektriciteit te berekenen. Hierbij wordt niet gekeken naar de omrekening van gigacalorieën naar kilowatt, maar naar de omrekening van Gcal naar kW / h.
Hoe kan dit worden gedaan? Om je niet druk te maken over de formules, is het de moeite waard om het "magische" getal 1163 te onthouden. Dat is hoeveel kilowatt energie je in een uur moet besteden om een gigacalorie te krijgen. In de praktijk is het bij het converteren van de ene meeteenheid naar de andere eenvoudigweg nodig om de hoeveelheid Gcal te vermenigvuldigen met 1163.
Laten we bijvoorbeeld 0,05 Gcal omrekenen, nodig om één kubieke meter water met 50 ° C te verwarmen, in kW / uur. Het blijkt: 0,05 x 1163 = 58,15 kW / uur. Deze berekeningen zullen vooral degenen helpen die erover nadenken om over te schakelen van gasverwarming naar een milieuvriendelijkere en zuinigere elektrische verwarming.
Als we het hebben over enorme volumes, is het mogelijk om niet in kilowatt, maar in megawatt te vertalen. In dit geval moet u niet vermenigvuldigen met 1163, maar met 1,163, aangezien 1 mW = 1000 kW. Of deel het resultaat simpelweg in kilowatt door duizend.
Energie in de natuurkunde
Kinetische en potentiële energie
Kinetische energie van een lichaamsmassa m
snel bewegen
v
gelijk aan het werk dat wordt gedaan door de kracht om het lichaam snelheid te geven
v
Werk wordt hier gedefinieerd als een maat voor de actie van een kracht die een lichaam over een afstand verplaatst
s
Met andere woorden, het is de energie van een bewegend lichaam. Als het lichaam in rust is, wordt de energie van zo'n lichaam potentiële energie genoemd. Dit is de energie die nodig is om het lichaam in deze staat te houden.
Als een tennisbal bijvoorbeeld tijdens de vlucht een racket raakt, stopt hij even. Dit komt doordat de afstotingskrachten en de zwaartekracht ervoor zorgen dat de bal in de lucht bevriest. Op dit moment heeft de bal potentieel, maar geen kinetische energie. Wanneer de bal van het racket stuitert en wegvliegt, heeft hij daarentegen kinetische energie. Een bewegend lichaam heeft zowel potentiële als kinetische energie, en het ene type energie wordt omgezet in een ander. Als u bijvoorbeeld een steen opwerpt, begint deze tijdens de vlucht te vertragen. Naarmate dit langzamer gaat, wordt kinetische energie omgezet in potentiële energie. Deze transformatie vindt plaats totdat de voorraad kinetische energie is uitgeput. Op dit moment stopt de steen en bereikt de potentiële energie zijn maximale waarde. Daarna zal het met versnelling naar beneden beginnen te vallen, en de energietransformatie zal plaatsvinden in de omgekeerde volgorde. Kinetische energie zal pieken wanneer de rots de grond raakt.
De wet van behoud van energie stelt dat de totale energie in een gesloten systeem behouden blijft. De energie van de steen in het vorige voorbeeld verandert van de ene vorm naar de andere, en daarom, ondanks het feit dat de hoeveelheid potentiële en kinetische energie verandert tijdens vlucht en val, blijft de totale som van deze twee energieën constant.
