Przede wszystkim w mroźne zimowe miesiące wszyscy czekają na Nowy Rok, a co najmniej - rachunki za ogrzewanie. Szczególnie nie lubią ich mieszkańcy kamienic, którzy sami nie mają możliwości kontrolowania ilości docierającego ciepła, a często rachunki za to okazują się po prostu fantastyczne. W większości przypadków w takich dokumentach jednostką miary jest Gcal, co oznacza „gigacalorie”. Dowiedzmy się, co to jest, jak obliczyć gigakalorie i przeliczyć na inne jednostki.
To, co nazywa się kalorią
Zwolennicy zdrowej diety lub ci, którzy intensywnie monitorują swoją wagę, są zaznajomieni z pojęciem kalorii. To słowo oznacza ilość energii otrzymanej w wyniku przetwarzania jedzenia zjedzonego przez organizm, którą należy wykorzystać, w przeciwnym razie osoba zacznie się regenerować.
Paradoksalnie ta sama wartość służy do pomiaru ilości energii cieplnej użytej do ogrzewania pomieszczeń.
W fizyce ogólnie przyjmuje się, że jedna kaloria to ilość energii potrzebna do podgrzania jednego grama H2O na 1 ° C przy standardowym ciśnieniu atmosferycznym (101 325 Pa).
Jako skrót, wartość ta jest określana jako „feces” lub w języku angielskim cal.
W systemie metrycznym dżul jest uważany za odpowiednik kalorii. Tak więc 1 cal = 4,2 J.
Znaczenie kalorii dla życia człowieka
Oprócz opracowywania różnych diet odchudzających, urządzenie to służy do pomiaru energii, pracy i ciepła. Pod tym względem taka koncepcja jak „zawartość kalorii” jest szeroko rozpowszechniona - to znaczy ciepło paliwa palnego.
W większości krajów rozwiniętych przy obliczaniu ogrzewania ludzie nie płacą już za ilość zużytych metrów sześciennych gazu (jeśli jest to gaz), ale za jego kaloryczność. Innymi słowy, konsument płaci za jakość używanego paliwa: im wyższa, tym mniej gazu będzie musiało zużyć na ogrzewanie. Taka praktyka ogranicza możliwość rozcieńczania stosowanej substancji innymi, tańszymi i mniej kalorycznymi związkami.
Jednostki mocy
Moc mierzona jest w dżulach na sekundę lub w watach. Oprócz watów używana jest również moc. Przed wynalezieniem silnika parowego nie mierzono mocy silników, a zatem nie było ogólnie przyjętych jednostek mocy. Kiedy silnik parowy zaczął być używany w kopalniach, inżynier i wynalazca James Watt zaczął go ulepszać. Aby udowodnić, że jego udoskonalenia poprawiły wydajność maszyny parowej, porównał jej moc do osiągów koni, ponieważ konie są używane przez ludzi od wielu lat i wielu z łatwością może sobie wyobrazić, ile pracy koń mógłby wykonać w danym Ilość czasu. Ponadto nie we wszystkich kopalniach używano silników parowych. Na tych, w których były używane, Watt porównał moc starych i nowych modeli silnika parowego z mocą jednego konia, czyli z jednym koniem mechanicznym. Watt wyznaczył tę wartość eksperymentalnie, obserwując pracę koni pociągowych przy młynie. Według jego pomiarów jeden koń mechaniczny to 746 watów. Teraz uważa się, że ta liczba jest przesadzona, a koń nie może pracować w tym trybie przez długi czas, ale nie zmienili jednostki. Moc można wykorzystać jako wskaźnik produktywności, ponieważ wraz ze wzrostem mocy zwiększa się ilość pracy wykonywanej w jednostce czasu. Wiele osób zdało sobie sprawę, że wygodnie jest mieć znormalizowaną jednostkę mocy, więc moc stała się bardzo popularna. Zaczęto go używać do pomiaru mocy innych urządzeń, zwłaszcza transportu.Chociaż waty są używane prawie tak długo, jak liczba koni mechanicznych, przemysł motoryzacyjny częściej używa koni mechanicznych, a wielu kupujących lepiej rozumie, kiedy te jednostki są używane do wskazywania mocy silnika samochodowego.
Co to jest gigakaloria i ile zawiera kalorii?
Jak wynika z definicji, wielkość 1 kalorii jest niewielka. Z tego powodu nie jest używany do obliczania dużych ilości, zwłaszcza w energetyce. Zamiast tego używa się pojęcia takiego jak gigakaloria. Jest to wartość równa 109 kalorii i zapisuje się ją jako skrót „Gcal”. Okazuje się, że w jednej gigakalorii jest miliard kalorii.
Oprócz tej wartości czasami stosuje się nieco mniejszą - Kcal (kilokaloria). Zawiera 1000 kalorii. Zatem możemy założyć, że jedna gigakaloria to milion kilokalorii.
Należy pamiętać, że czasami kilokaloria jest zapisywana po prostu jako „kał”. Z tego powodu powstaje zamieszanie, aw niektórych źródłach podaje się, że 1 Gcal - 1000000 kalorii, chociaż w rzeczywistości jest to około 1000000 Kcal.
Gigacalorie i gigacalorie / godzinę: jaka jest różnica
Oprócz rozważanej wartości fikcyjnej w paragonach czasami można znaleźć takie skróty, jak „Gcal / godzina”. Co to znaczy i czym różni się od zwykłej gigakalorii?
Ta jednostka miary pokazuje, ile energii zostało zużyte w ciągu jednej godziny.
Podczas gdy tylko gigakaloria jest miarą zużytego ciepła przez nieokreślony czas. Tylko od konsumenta zależy, jakie ramy czasowe zostaną wskazane w tej kategorii.
Zmniejszenie Gcal / m3 jest znacznie mniej powszechne. Oznacza to, ile gigakalorii potrzebujesz do podgrzania jednego metra sześciennego substancji.
To jest stosunek Cal i Gcal do siebie.
1 kcal 1 hectoCal = 100 kcal 1 kiloCal (kcal) = 1000 kcal 1 megaCal (Mcal) = 1000 kcal = 1000000 kcal 1 gigaCal (Gcal) = 1000 Mcal = 1000000 kcal = 1000000000 kalorii
Kiedy wypowiada się lub pisze w paragonach, Gcal
- mówimy o tym, ile ciepła zostało Ci oddane lub uwolnione przez cały okres - może to być dzień, miesiąc, rok, sezon grzewczy itp.
Kiedy mówią
lub napisz
Gcal / godz
- to znaczy, . Jeśli obliczenia są przeprowadzane przez miesiąc, to pomnożymy te nieszczęsne Gcal przez liczbę godzin dziennie (24, jeśli nie było przerw w dostawie ciepła) i dni w miesiącu (na przykład 30), ale także kiedy faktycznie otrzymaliśmy ciepło.
A teraz, jak obliczyć tę gigakalorię lub hekokalorię (Gcal) wydaną ci osobiście.
Aby to zrobić, musimy wiedzieć:
- temperatura na zasilaniu (rurociąg zasilający sieci ciepłowniczej) - średnia wartość na godzinę; - temperatura na powrocie (na rurze powrotnej sieci ciepłowniczej) jest również średnią godzinową. - natężenie przepływu chłodziwa w systemie grzewczym w tym samym okresie.
Uwzględniamy różnicę temperatur między tym, co przyszło do naszego domu, a tym, co wróciło od nas do sieci ciepłowniczej.
Na przykład: nadeszło 70 stopni, wróciliśmy 50 stopni, zostało 20 stopni. Musimy też znać zużycie wody w systemie grzewczym. Jeśli masz ciepłomierz, to doskonale szukamy wartości w t / godz
... Nawiasem mówiąc, używając dobrego licznika ciepła, możesz od razu
znajdź Gcal / godzinę
- lub, jak to czasami mówią, chwilowe zużycie, wtedy nie ma potrzeby liczyć, wystarczy pomnożyć go przez godziny i dni i uzyskać ciepło w Gcal dla potrzebnego zakresu.
To prawda, że będzie to również w przybliżeniu, tak jakby licznik ciepła sam liczył co godzinę i organizował ją w swoim archiwum, w którym zawsze możesz na nie spojrzeć. Średni przechowuj archiwa godzinowe przez 45 dni
i miesiączka do trzech lat. Odczyty w Gcal można zawsze znaleźć i sprawdzić przez firmę zarządzającą lub.
A co jeśli nie ma ciepłomierza. Masz kontrakt, zawsze są te nieszczęsne Gcal. Na ich podstawie obliczymy zużycie wt / h. Na przykład umowa mówi, że dozwolone maksymalne zużycie ciepła wynosi 0,15 Gcal / godzinę.Można to zapisać inaczej, ale Gcal / godzina zawsze będzie. 0,15 mnoży się przez 1000 i dzieli przez różnicę temperatur z tego samego kontraktu. Będziesz miał wskazany wykres temperatury - na przykład 95/70 lub 115/70 lub 130/70 z cięciem 115 itd.
0,15 x 1000 / (95-70) = 6 t / h, te 6 ton na godzinę jest tym, czego potrzebujemy, to jest nasze planowane pompowanie (zużycie chłodziwa) do którego musimy dążyć, aby nie doszło do przegrzania i niedopełnienia (chyba że oczywiście w umowie poprawnie wskazałeś wartość Gcal / godzinę)
I na koniec liczymy ciepło odebrane wcześniej - 20 stopni (różnica temperatur pomiędzy tym, co dotarło do naszego domu, a tym, co wróciło do sieci ciepłowniczej) pomnożone przez planowane pompowanie (6 t / h) otrzymujemy 20 x 6/1000 = 0,12 Gcal / godzinę.
Tę ilość ciepła w Gcal oddawanego do całego domu firma zarządzająca osobiście obliczy za Ciebie, zwykle odbywa się to na podstawie stosunku całkowitej powierzchni mieszkania do ogrzewanej powierzchni całego domu, ja napiszę więcej na ten temat w innym artykule.
Opisana przez nas metoda jest oczywiście szorstka, ale na każdą godzinę ta metoda jest możliwa, należy tylko pamiętać, że niektóre ciepłomierze uśredniały natężenia przepływu dla różnych przedziałów czasowych od kilku sekund do 10 minut. Jeśli zmieni się zużycie wody, np. Kto demontuje wodę, lub masz automatykę zależną od pogody, odczyty w Gcal mogą się nieznacznie różnić od tych uzyskanych przez Ciebie. Ale to na sumieniu twórców liczników ciepła.
I jeszcze jedna mała uwaga, wartość zużytej energii cieplnej (ilość ciepła) na Twoim ciepłomierzu
(licznik ciepła, kalkulator ilości ciepła) może być wyświetlany w różnych jednostkach miary - Gcal, GJ, MWh, kWh. W tabeli podaję stosunek jednostek Gcal, J i kW: Lepiej, dokładniej i prościej, jeśli używasz kalkulatora do przeliczania jednostek energii z Gcal na J lub kW.
W paragonach za ogrzewanie pomiar można zastosować:
- Gcal;
- Gcal / godz.
W pierwszym przypadku mamy na myśli dostarczone ciepło przez określony czas (może to być miesiąc, rok lub dzień). Gcal / godz. To charakterystyka mocy urządzenia lub procesu (taka jednostka miary może raportować wydajność grzejnika lub szybkość utraty ciepła budynku w okresie zimowym). W paragonach rozumie się ciepło, które zostało uwolnione w ciągu 1 godziny. Następnie, aby przeliczyć na jeden dzień, musisz pomnożyć liczbę przez 24, a przez miesiąc przez kolejne 30/31.
1 Gcal / godz. = 40 m3 wody, która została podgrzana do 25 ° C w ciągu 1 godziny.
Ponadto gigakaloria może być powiązana z objętością paliwa (stałego lub płynnego) Gcal / m3. I pokazuje, ile ciepła można uzyskać z metra sześciennego tego paliwa.
Formuła gigakalorii
Po rozważeniu definicji badanej wartości warto wreszcie dowiedzieć się, jak obliczyć, ile gigakalorii zużywa się na ogrzanie pomieszczenia w sezonie grzewczym.
Dla szczególnie leniwych ludzi w Internecie jest wiele zasobów online, w których prezentowane są specjalnie zaprogramowane kalkulatory. Wystarczy wprowadzić do nich swoje dane liczbowe - a oni sami wyliczą ilość zużytych gigakalorii.
Jednak fajnie byłoby móc to zrobić samemu. Jest na to kilka formuł. Najprostszy i najbardziej zrozumiały z nich jest następujący:
Energia cieplna (Gcal / godz.) = (М1 х (Т1-Тхв)) - (М2 х (Т2-Тхв)) / 1000, gdzie:
- M1 to masa substancji przenoszącej ciepło dostarczanej rurociągiem. Mierzone w tonach.
- M2 to masa substancji przenoszącej ciepło powracającej przez rurociąg.
- T1 to temperatura chłodziwa w rurociągu zasilającym, mierzona w stopniach Celsjusza.
- T2 to temperatura powracającego chłodziwa.
- Тхв - temperatura źródła zimna (wody). Zwykle równa pięciu stopniom Celsjusza, ponieważ jest to minimalna temperatura wody w rurociągu.
Ogólne zasady wykonywania obliczeń gcal
Obliczenie kW do ogrzewania oznacza wykonanie specjalnych obliczeń, których kolejność jest regulowana specjalnymi przepisami. Odpowiedzialność za nie spoczywa na firmach użyteczności publicznej, które są w stanie pomóc w tej pracy i dać odpowiedź, jak obliczyć gcal do ogrzewania i dekodowania gcal.
Oczywiście taki problem zostanie całkowicie wyeliminowany, jeśli w salonie będzie licznik ciepłej wody, ponieważ to w tym urządzeniu są już wstępnie ustawione odczyty, które odzwierciedlają odebrane ciepło. Mnożąc te wyniki przez ustaloną taryfę, modne jest uzyskanie końcowego parametru zużytego ciepła.
Dlaczego mieszkalnictwo i usługi komunalne zawyżają ilość zużytej energii przy obliczaniu kosztów ogrzewania?
Wykonując własne obliczenia warto zauważyć, że mieszkalnictwo i usługi komunalne nieco zawyżają standardy zużycia energii cieplnej. Opinia, że próbują zarobić na tym dodatkowe pieniądze, jest błędna. Rzeczywiście, koszt 1 Gcal obejmuje już usługi, pensje, podatki i dodatkowy zysk. Taka „dopłata” wynika z faktu, że gorący płyn transportowany rurociągiem w zimnych porach roku ma tendencję do ochładzania się, czyli zachodzi nieuchronna utrata ciepła.
W liczbach wygląda to tak. Zgodnie z przepisami temperatura wody w rurach do ogrzewania musi wynosić co najmniej +55 ° C. A jeśli weźmiemy pod uwagę, że minimalna temperatura wody w systemach energetycznych wynosi +5 ° C, to należy ją podgrzać o 50 stopni. Okazuje się, że na każdy metr sześcienny zużywa się 0,05 Gcal. Jednak aby skompensować straty ciepła, współczynnik ten jest przeszacowany do 0,059 Gcal.
Konwersja Gcal na kW / godzinę
Energię cieplną można mierzyć w różnych jednostkach, ale w oficjalnej dokumentacji mieszkań i usług komunalnych jest ona obliczana w Gcal. Dlatego warto wiedzieć, jak konwertować inne jednostki na gigakalorie.
Najłatwiej to zrobić, gdy znany jest stosunek tych wielkości. Na przykład weźmy pod uwagę waty (W), które mierzą moc wyjściową większości kotłów lub grzejników.
Zanim zastanowimy się nad przeliczeniem Gcal na tę wartość, warto pamiętać, że podobnie jak kaloria, wat jest mały. Dlatego częściej używaj kW (1 kilowat, co odpowiada 1000 watów) lub mW (1 megawat to 1000 000 watów).
Ponadto należy pamiętać, że moc mierzona jest w W (kW, mW), ale do obliczenia ilości zużytej / wyprodukowanej energii elektrycznej używa się kW / h (kilowatogodzin). W związku z tym nie bierze się pod uwagę konwersji gigakalorii na kilowaty, ale konwersję Gcal na kW / h.
Jak można to zrobić? Aby nie zawracać sobie głowy formułami, warto przypomnieć sobie „magiczną” liczbę 1163. Tyle kilowatów energii trzeba wydać w ciągu godziny, aby uzyskać jedną gigakalorię. W praktyce przy przeliczaniu z jednej jednostki miary na inną wystarczy pomnożyć ilość Gcal przez 1163.
Na przykład przeliczmy 0,05 Gcal, potrzebne do podgrzania jednego metra sześciennego wody o 50 ° C, w kW / h. Okazuje się: 0,05 x 1163 = 58,15 kW / godzinę. Obliczenia te pomogą szczególnie tym, którzy myślą o przejściu z ogrzewania gazowego na bardziej ekologiczne i ekonomiczne ogrzewanie elektryczne.
Jeśli mówimy o ogromnych wolumenach, można to przełożyć nie na kilowaty, ale na megawaty. W takim przypadku musisz pomnożyć nie przez 1163, ale przez 1,163, ponieważ 1 mW = 1000 kW. Lub po prostu podziel wynik w kilowatach przez tysiąc.
Energia w fizyce
Energia kinetyczna i potencjalna
Energia kinetyczna masy ciała m
poruszać się z dużą prędkością
v
równa pracy wykonanej przez siłę nadającą ciału prędkość
v
... Praca jest tutaj definiowana jako miara działania siły, która przesuwa ciało na odległość
s
... Innymi słowy, jest to energia poruszającego się ciała. Jeśli ciało jest w stanie spoczynku, wówczas energia takiego ciała nazywana jest energią potencjalną. To jest energia potrzebna do utrzymania ciała w tym stanie.
Na przykład, kiedy piłka tenisowa uderza w rakietę w locie, zatrzymuje się ona na chwilę. Dzieje się tak, ponieważ siły odpychania i grawitacji powodują, że piłka zamarza w powietrzu. W tej chwili kula ma potencjał, ale nie ma energii kinetycznej. Gdy piłka odbija się od rakiety i odlatuje, wręcz przeciwnie, ma energię kinetyczną. Poruszające się ciało ma zarówno energię potencjalną, jak i kinetyczną, a jeden rodzaj energii jest przekształcany w inny. Jeśli na przykład podrzucisz kamień, zacznie on zwalniać podczas lotu. Gdy to zwalnia, energia kinetyczna jest przekształcana w energię potencjalną. Ta przemiana zachodzi do wyczerpania zapasów energii kinetycznej. W tym momencie kamień zatrzyma się, a energia potencjalna osiągnie swoją maksymalną wartość. Następnie zacznie opadać z przyspieszeniem, a transformacja energii nastąpi w odwrotnej kolejności. Energia kinetyczna osiągnie szczyt, gdy skała uderzy w ziemię.
Prawo zachowania energii mówi, że całkowita energia w układzie zamkniętym jest zachowana. Energia kamienia w poprzednim przykładzie zmienia się z jednej postaci na drugą, dlatego pomimo tego, że ilość energii potencjalnej i kinetycznej zmienia się podczas lotu i upadku, całkowita suma tych dwóch energii pozostaje stała.
