Най-вече в мразовитите зимни месеци всички хора чакат Нова година и най-малко - разписки за отопление. Те особено не се харесват от жителите на жилищни сгради, които сами нямат възможност да контролират количеството входяща топлина и често сметките за това се оказват просто фантастични. В повечето случаи в такива документи мерната единица е Gcal, което означава „гигакалория“. Нека да разберем какво е това, как да изчислим гигакалории и да конвертираме в други единици.
Какво се нарича калория
Привържениците на здравословното хранене или тези, които усилено следят теглото си, са запознати с такова понятие като калория. Тази дума означава количеството енергия, получено в резултат на обработката на ядената от тялото храна, което трябва да се използва, в противен случай човек ще започне да се възстановява.
Парадоксално е, че същата стойност се използва за измерване на количеството топлинна енергия, използвано за отопление на помещенията.
Във физиката е общоприето, че една калория е количеството енергия, необходимо за нагряване на един грам H2O на 1 ° C при стандартно атмосферно налягане (101 325 Pa).
Като съкращение тази стойност се нарича "cal" или на английски cal.
В метричната система джаулът се счита за еквивалент на калория. И така, 1 кал = 4,2 Дж.
Значението на калориите за човешкия живот
Освен разработването на различни диети за отслабване, този уред се използва за измерване на енергия, работа и топлина. В тази връзка е широко разпространено такова понятие като „съдържание на калории“ - тоест топлината на горимото гориво.
В повечето развити страни при изчисляване на отоплението хората вече не плащат за количеството консумирани кубически метри газ (ако това е газ), а за калоричното му съдържание. С други думи, потребителят плаща за качеството на използваното гориво: колкото по-високо е то, толкова по-малко газ ще трябва да се изразходва за отопление. Тази практика намалява възможността за разреждане на използваното вещество с други, по-евтини и по-малко калорични съединения.
Захранващи блокове
Мощността се измерва в джаули в секунда или ватове. Заедно с ватовете се използват и конски сили. Преди изобретението на парната машина мощността на двигателите не се измерва и съответно няма общоприети единици за мощност. Когато парната машина започва да се използва в мините, инженерът и изобретателят Джеймс Уат започва да я подобрява. За да докаже, че неговите подобрения са направили парната машина по-ефективна, той сравнява нейната мощност с производителността на конете, тъй като конете се използват от хората в продължение на много години и мнозина могат лесно да си представят колко работа може да свърши един кон в даден момент количество време. Освен това не всички мини използват парни машини. На тези, където са били използвани, Уат сравнява мощността на старите и новите модели на парната машина с мощността на един кон, тоест с една конска сила. Ват определи тази стойност експериментално, наблюдавайки работата на теглещи коне в мелница. Според неговите измервания една конска сила е 746 вата. Сега се смята, че тази цифра е преувеличена и конят не може да работи в този режим дълго време, но те не са сменили единицата. Мощността може да се използва като индикатор за производителност, тъй като с увеличаване на мощността количеството на извършената работа за единица време се увеличава. Мнозина осъзнаха, че е удобно да има стандартизиран силов агрегат, така че конските сили станаха много популярни. Започна да се използва за измерване на мощността на други устройства, особено на транспорта.Въпреки че ватовете се използват почти толкова дълго, колкото конските сили, автомобилната индустрия е по-вероятно да използва конски сили и много купувачи имат по-добро разбиране кога тези агрегати се използват за индикация на мощността на автомобилния двигател.
Какво представлява гигакалорията и колко калории има в нея?
Както подсказва дефиницията, 1 калория е малка. Поради тази причина той не се използва за изчисляване на големи количества, особено в енергетиката. Вместо това се използва понятие като гигакалория. Това е стойност, равна на 109 калории, и е написана като съкращение "Gcal". Оказва се, че в една гигакалория има един милиард калории.
В допълнение към тази стойност понякога се използва и малко по-малка - Kcal (килокалория). Съдържа 1000 калории. По този начин можем да приемем, че една гигакалория е милион килокалории.
Трябва да се има предвид, че понякога една килокалория се записва просто като "изпражнения". Поради това възниква объркване и в някои източници е посочено, че 1 Gcal - 1 000 000 кал, въпреки че в действителност това е около 1 000 000 Kcal.
Гигакалория и гигакалория / час: каква е разликата
В допълнение към разглежданата фиктивна стойност, в разписките понякога се срещат такива съкращения като „Gcal / час“. Какво означава това и по какво се различава от обичайната гигакалория?
Тази мерна единица показва колко енергия е била използвана за един час.
Докато само гигакалорията е мярка за консумираната топлина за неопределен период от време. Само от потребителя зависи какви времеви рамки ще бъдат посочени в тази категория.
Намаляването на Gcal / m3 е много по-рядко срещано. Това означава колко гигакалории трябва да използвате, за да загреете един кубичен метър вещество.
Това е съотношението на Cal и Gcal помежду си.
1 Cal 1 хектокал = 100 Cal 1 килокал (kcal) = 1000 Cal 1 мегакал (Mcal) = 1000 kcal = 1 000 000 Cal 1 гигакал (Gcal) = 1000 Mcal = 1 000 000 kcal = 1 000 000 000 Cal
Когато, говорейки или пишейки в касови бележки, Gcal
- говорим за това колко топлина ви е била отделена или отделена за целия период - може да бъде ден, месец, година, отоплителен сезон и т.н.
Когато казват
или пишете
Gcal / час
- това означава, . Ако изчислението се извършва за един месец, тогава умножаваме тези злополучни Gcal по броя на часовете на ден (24, ако не е имало прекъсвания в захранването с топлина) и дни в месеца (например 30), но също така и когато получихме топлина всъщност.
И сега как да изчислим тази много гигакалория или хекокалория (Gcal), пусната лично на вас.
За да направим това, трябва да знаем:
- температура на захранването (захранващ тръбопровод на отоплителната мрежа) - средна стойност на час; - температурата на връщане (връщащата тръба на отоплителната мрежа) също е средна часова. - дебитът на охлаждащата течност в отоплителната система за същия период от време.
Ние разглеждаме температурната разлика между това, което дойде в нашата къща и това, което се върна от нас в отоплителната мрежа.
Например: дойдоха 70 градуса, върнахме 50 градуса, остават ни 20 градуса. И също така трябва да знаем разхода на вода в отоплителната система. Ако имате топломер, ние перфектно търсим стойността в т / час
... Между другото, като използвате добър топломер, можете веднага
намерете Gcal / час
- или, както понякога казват, моментна консумация, тогава не е нужно да броите, просто го умножете по часове и дни и получете топлина в Gcal за диапазона, от който се нуждаете.
Вярно е, че това също ще бъде приблизително, сякаш топломерът отчита всеки сам час и го организира в своя архив, където винаги можете да ги разгледате. Средно аритметично съхранявайте почасови архиви за 45 дни
, и менструация до три години. Показанията в Gcal винаги могат да бъдат намерени и проверени от управляващата компания или.
Е, какво, ако няма топломер. Имате договор, винаги има тези злощастни Gcal. Ще изчислим разхода в t / h, като ги използваме. Например в договора се казва, че разрешеният максимален разход на топлина е 0,15 Gcal / час.Може да се напише по различен начин, но Gcal / час винаги ще бъде. 0,15 се умножава по 1000 и се разделя на температурната разлика от същия договор. Ще имате обозначена графика на температурата - например 95/70 или 115/70 или 130/70 с разрез от 115 и т.н.
0,15 х 1000 / (95-70) = 6 т / ч, тези 6 тона на час са това, от което се нуждаем, това е нашето планирано изпомпване (разход на охлаждаща течност), към което трябва да се стремим, за да няма прегряване и недопълване (освен ако разбира се в договора, правилно сте посочили стойността на Gcal / час)
И накрая, броим получената по-рано топлина - 20 градуса (температурната разлика между това, което е дошло в нашата къща и това, което се е върнало в отоплителната мрежа), умножено по планираното изпомпване (6 t / h), получаваме 20 x 6/1000 = 0,12 Gcal / час.
Това количество топлина в Gcal се отделя за цялата къща, управляващата компания ще го изчисли лично за вас, обикновено това се прави от съотношението на общата площ на апартамента към отопляемата площ на цялата къща, I ще напиша повече за това в друга статия.
Описаният от нас метод е, разбира се, груб, но за всеки час този метод е възможен, просто имайте предвид, че някои топломери са осреднявали стойностите на дебита за различни интервали от време от няколко секунди до 10 минути. Ако консумацията на вода се промени, например, кой разглобява водата или имате автоматична система, зависима от времето, показанията в Gcal може да се различават леко от получените от вас. Но това е на съвестта на разработчиците на топломери.
И още една малка бележка, стойността на консумираната топлинна енергия (количество топлина) на вашия топломер
(топломер, калкулатор на количеството топлина) може да се показва в различни мерни единици - Gcal, GJ, MWh, kWh. Давам съотношението на мерните единици Gcal, J и kW за вас в таблицата: По-добре, по-точно и по-просто, ако използвате калкулатор за преобразуване на енергийните единици от Gcal в J или kW.
В квитанциите за отопление измерването може да се използва:
- Gcal;
- Gcal / час.
В първия случай имаме предвид доставената топлина за определен период (това може да бъде месец, година или ден). Gcal / час е характеристика на мощността на дадено устройство или процес (такава мерна единица може да отчита производителността на нагревател или скоростта на топлинните загуби на сграда през зимата). В касовите бележки се има предвид топлина, която се отделя за 1 час. След това, за да преизчислите за един ден, трябва да умножите числото по 24, а за месец по още 30/31.
1 Gcal / час = 40 m 3 вода, която се нагрява до 25 ° C за 1 час.
Също така, гигакалория може да бъде обвързана с обема гориво (твърдо или течно) Gcal / m3. И това показва колко топлина може да се получи от кубичен метър от това гориво.
Формула за гигакалория
След като разгледахме дефиницията на изследваната стойност, струва си най-накрая да се научим как да изчислим колко гигакалории се използват за отопление на помещение по време на отоплителния сезон.
За особено мързеливи хора в Интернет има много онлайн ресурси, където са представени специално програмирани калкулатори. Достатъчно е да въведете вашите цифрови данни в тях - и те сами ще изчислят количеството консумирани гигакалории.
Би било хубаво обаче да можете да го направите сами. Има няколко опции за формула за това. Най-простият и разбираем сред тях е следният:
Топлинна енергия (Gcal / час) = (М1 х (Т1-Тхв)) - (М2 х (Т2-Тхв)) / 1000, където:
- M1 е масата на топлообменното вещество, което се подава по тръбопровода. Измерено в тонове.
- M2 е масата на топлообменното вещество, връщащо се през тръбопровода.
- T1 е температурата на охлаждащата течност в захранващия тръбопровод, измерена в Целзий.
- T2 е температурата на охлаждащата течност, връщаща се обратно.
- Тхв - температура на студения източник (вода). Обикновено се равнява на пет градуса по Целзий, тъй като това е минималната температура на водата в тръбопровода.
Общи принципи за извършване на изчисления за gcal
Изчисляването на kW за отопление предполага извършването на специални изчисления, чийто ред е регламентиран от специални разпоредби. Отговорността за тях е на помощните програми, които могат да помогнат в тази работа и да дадат отговор за това как да се изчисли gcal за отопление и декодиране на gcal.
Разбира се, такъв проблем ще бъде напълно премахнат, ако в хола има водомер за топла вода, тъй като именно в това устройство вече има предварително зададени показания, които отразяват получената топлина. Умножавайки тези резултати по установената тарифа, е модерно да се получава крайният параметър на консумираната топлина.
Защо жилищните и комуналните услуги надценяват количеството енергия, изразходвано при изчисляване на отоплението?
Извършвайки собствените си изчисления, трябва да обърнете внимание на факта, че жилищните и комуналните услуги леко надценяват стандартите за потребление на топлинна енергия. Мнението, че се опитват да спечелят допълнителни пари от това, е погрешно. Всъщност цената на 1 Gcal вече включва услуги, заплати, данъци и допълнителна печалба. Такова „доплащане“ се дължи на факта, че когато горещата течност се транспортира през тръбопровод през студения сезон, тя има тенденция да се охлажда, тоест възникват неизбежни загуби на топлина.
В цифри изглежда така. Според разпоредбите температурата на водата в тръбите за отопление трябва да бъде най-малко +55 ° C. И ако смятаме, че минималната температура на водата в енергийните системи е +5 ° C, тогава тя трябва да се нагрее с 50 градуса. Оказва се, че за всеки кубичен метър се използват 0,05 Gcal. За да се компенсират загубите на топлина обаче, този коефициент е надценен до 0,059 Gcal.
Преобразуване на Gcal в kW / час
Топлинната енергия може да се измерва в различни единици, но в официалната документация от жилищните и комуналните услуги тя се изчислява в Gcal. Следователно си струва да знаете как да конвертирате други единици в гигакалории.
Най-лесният начин да направите това е, когато съотношението на тези количества е известно. Например, разгледайте ватовете (W), които измерват изходната мощност на повечето котли или нагреватели.
Преди да обмислим превръщането на Gcal в тази стойност, струва си да си припомним, че като калория, ватът е малък. Следователно, по-често те използват kW (1 киловат, равен на 1000 вата) или mW (1 мегават е равен на 1000 000 вата).
Освен това е важно да запомните, че мощността се измерва в W (kW, mW), но kW / h (киловатчас) се използва за изчисляване на количеството консумирана / произведена електроенергия. В това отношение се взема предвид не преобразуването на гигакалории в киловати, а превръщането на Gcal в kW / h.
Как може да се направи това? За да не се занимавате с формулите, си струва да си припомните „магическото“ число 1163. Толкова киловати енергия трябва да изразходвате за един час, за да получите една гигакалория. На практика при преобразуване от една мерна единица в друга просто е необходимо количеството Gcal да се умножи по 1163.
Например, нека преобразуваме 0,05 Gcal, необходими за загряване на един кубичен метър вода с 50 ° C, в kW / h. Оказва се: 0,05 x 1163 = 58,15 kW / час. Тези изчисления ще помогнат особено на тези, които мислят да преминат от отопление с газ към по-екологично и икономично електрическо.
Ако говорим за огромни обеми, е възможно да се преведе не в киловати, а в мегавати. В този случай трябва да умножите не по 1163, а по 1,163, тъй като 1 mW = 1000 kW. Или просто разделете резултата в киловати на хиляда.
Енергия във физиката
Кинетична и потенциална енергия
Кинетична енергия на телесна маса м
движещи се със скорост
v
равна на работата, извършена от силата, за да придаде на тялото скорост
v
... Тук работата се определя като мярка за действието на сила, която движи тялото на разстояние
с
... С други думи, това е енергията на движещо се тяло. Ако тялото е в покой, тогава енергията на такова тяло се нарича потенциална енергия. Това е енергията, необходима за поддържане на тялото в това състояние.
Например, когато тенис топка удари ракетата в полет, тя спира за момент. Това е така, защото силите на отблъскване и гравитация карат топката да замръзне във въздуха. В този момент топката има потенциал, но няма кинетична енергия. Когато топката се отскочи от ракетата и отлети, напротив, тя има кинетична енергия. Движещото се тяло има както потенциална, така и кинетична енергия и един вид енергия се преобразува в друг. Ако например хвърлите камък, той ще започне да се забавя по време на полет. Тъй като това се забавя, кинетичната енергия се превръща в потенциална енергия. Тази трансформация се извършва до изчерпване на доставката на кинетична енергия. В този момент камъкът ще спре и потенциалната енергия ще достигне максималната си стойност. След това тя ще започне да пада надолу с ускорение и енергийната трансформация ще се случи в обратен ред. Кинетичната енергия ще достигне своя връх, когато скалата се удари в земята.
Законът за запазване на енергията гласи, че общата енергия в затворена система се запазва. Енергията на камъка в предишния пример се променя от една форма в друга и следователно, въпреки факта, че количеството на потенциалната и кинетичната енергия се променя по време на полет и падане, общата сума на тези две енергии остава постоянна.
