Что такое 1 гкал тепла. Калория

Больше всего в морозные зимние месяцы все люди ждут Нового года, а меньше всего - квитанций за отопление. Особенно не любят их жители многоквартирных домов, которые сами не имеют возможности контролировать количество поступающего тепла, и часто счета за него оказываются просто фантастическими. В большинстве случаев в таких документах в качестве единицы измерения стоит Гкал, которая расшифровывается как «гигакалория». Давайте узнаем, что это такое, как рассчитать гигакалории и перевести в другие единицы.

Что называется калорией

Сторонникам здорового питания или тем, кто усиленно следит за своим весом, знакомо такое понятие, как калория. Это слово означает количество энергии, получаемой в результате переработки организмом съеденной пищи, которую необходимо использовать, иначе человек начнет поправляться.

Как ни парадоксально, но эта же величина используется для измерения количества тепловой энергии, используемой для обогрева помещений.

В качестве сокращения эта величина обозначается как «кал», или в английском cal.

В метрической системе измерений эквивалентом калории считается джоуль. Так, 1 кал = 4,2 Дж.

Значение калорий для жизни человека

Помимо разработки различных диет для похудения, эта единица используется для измерения энергии, работы и теплоты. В связи с этим распространено такое понятия, как «калорийность» - то есть теплота сгораемого топлива.

В большинстве развитых государств при расчете отопления люди платят уже не за количество потребленных кубометров газа (если оно газовое), а именно за его калорийность. Иными словами, потребитель платит за качество используемого топлива: чем оно выше, тем меньше газа придется израсходовать для нагрева. Такая практика снижает возможность разбавки используемого вещества другими, более дешевыми и менее калорийными соединениями.

Гигакалория - это что такое и сколько в ней калорий?

Как понятно из определения, размер 1 калории невелик. По этой причине для вычисления больших величин, особенно в энергетике, она не используется. Вместо нее употребляется такое понятие, как гигакалория. Это величина, равная 10 9 калорий, а записывается она в виде сокращения «Гкал». Получается, что в одной гигакалории один миллиард калорий.

Помимо этой величины иногда используется и несколько меньшая - Ккал (килокалория). В ней помещается 1000 кал. Таким образом, можно считать, что одна гигакалория - это миллион килокалорий.

Стоит иметь в виду, что иногда килокалорию записывают просто как «кал». Из-за этого возникает путаница, и в отдельных источниках указывается, что в 1 Гкал - 1 000 000 кал, хотя в реальности речь идет о 1 000 000 Ккал.

Гекакалория и гигакалория

В энергетике в большинстве случаев используется в качестве единицы измерения Гкал, но ее часто путают с таким понятием, как «гекакалория» (она же гектокалория).

В связи с этим сокращение «Гкал» некоторые люди расшифровывают как «гекакалория» или «гектокалория». Однако это неправильно. На самом деле вышеупомянутых единиц измерения не существует, и исползование их в речи - результат безграмотности, и не более того.

Гигакалория и гигакалория/час: в чем разница

Помимо рассматриваемой вымышленной величины, в квитанциях иногда встречается такое сокращение, как «Гкал/час». Что же оно означает и чем отличается от обычной гигакалории?

Данная единица измерения показывает, какое количество энергии было использовано за один час.

В то время как просто гигакалория - это величина измерения потребленного тепла за неопределенный промежуток времени. Лишь от потребителя зависит, какие временные рамки будут указаны в этой категории.

Значительно реже встречается сокращение Гкал/м 3. Оно означает, сколько гигакалорий нужно использовать, чтобы нагреть один кубический метр вещества.

Формула гигакалории

Рассмотрев определение изучаемой величины, стоит, наконец-то, узнать, как же вычислить, сколько гигакалорий используется для обогрева помещения в отопительный сезон.

Для особо ленивых людей в интернете существует масса онлайн-ресурсов, где представлены специально запрограммированные калькуляторы. В них достаточно ввести свои числовые данные - и они сами высчитают количество потребляемых гигакалорий.

Однако неплохо бы уметь это делать самостоятельно. Для этого существует несколько вариантов формулы. Наиболее простая и понятная среди них следующая:

Тепловая энергия (Гкал/час) = (М 1 х (Т 1 -Т хв)) - (М 2 х (Т 2 -Т хв)) /1000, где:

• М 1 - масса теплопереносящего вещества, которое подается по трубопроводу. Измеряется в тоннах.
• М 2 - масса теплопереносящего вещества, возвращающегося по трубопроводу.
• Т 1 - температура теплоносителя в подающем трубопроводе, измеряется в Цельсиях.
• Т 2 - температура теплоносителя в возвращающегося обратно.
• Т хв - температура холодного источника (воды). Обычно равна пяти поскольку именно такова минимальная температура воды в трубопроводе.

Почему ЖКХ при расчетах за отопление завышают количество потраченной энергии

Проводя собственные расчеты, стоит обратить внимание, что ЖКХ слегка завышают нормативы потребления тепловой энергии. Мнение, что они на этом пытаются дополнительно подзаработать, ошибочно. Ведь в стоимость 1 Гкал уже включено и обслуживание, и зарплаты, и налоги, и дополнительная прибыль. Такая "надбавка" связана с тем, что при транспорте горячей жидкости по трубопроводу в холодное время года она имеет тенденцию остывать, то есть происходят неизбежные теплопотери.

В цифрах это выглядит следующим образом. Согласно нормативам, температура воды в трубах для обогрева должна минимум составлять +55 °C. А если учесть, что минимальная t воды в энергосистемах равна +5 °C, то нагреть ее надо на 50 градусов. Получается, что на каждый кубометр используется 0,05 Гкал. Однако, чтобы компенсировать теплопотери, этот коэффициент завышают до 0,059 Гкал.

Перевод Гкал в кВт/час

Тепловая энергия может измеряться в различных единицах, однако в официальной документации от ЖКХ она исчисляется в Гкал. Поэтому стоит знать, как перевести в гигакалории другие единицы.

Проще всего это сделать тогда, когда известно соотношения этих величин. К примеру, стоит рассмотреть ватты (Вт), в которых измеряется энергетическая мощность большинства котлов или обогревателей.

Перед тем как рассмотреть перевод в эту величину Гкал, стоит вспомнить, что, как и калория, ватт невелик. Поэтому чаще используют кВт (1 киловатт, равен 1000 ватт) или мВт (1 мегаватт равняется 1000 000 ватт).

Кроме того, важно помнить, что в Вт (кВт, мВт) измеряют мощность, а вот для расчета количества потребленной/произведенной электроэнергии используют В связи с этим рассматривается не перевод гигакалорий в киловатты, а перевод Гкал в кВт/ч.

Как же это сделать? Чтобы не мучиться с формулами, стоит запомнить «волшебное» число 1163. Именно столько киловатт энергии необходимо потратить за час, чтобы получить одну гигакалорию. На практике при переводе с одной единицы измерения в другую просто необходимо умножить количество Гкал на 1163.

Например, давайте переведем в кВт/час 0,05 Гкал, необходимых для нагрева одного кубометра воды на 50 °C. Получается: 0,05 х 1163 = 58,15 кВт/час. Эти вычисления особо помогут тем, кто размышляет о смене газового отопления на более экологичное и экономное электрическое.

Если речь идет об огромных объемах, можно переводить не в киловатты, а в мегаватты. В таком случае умножать нужно не на 1163, а на 1,163, поскольку 1 мВт = 1000 кВт. Или просто разделить полученный в киловаттах результат на тысячу.

Перевод в Гкал

Иногда необходимо осуществлять и обратный процесс, то есть высчитывать, сколько Гкал содержится в одном кВт/часе.

При переводе в гигакалории количество киловатт-часов необходимо умножить на другое «волшебное» число - 0,00086.

Правильность этого можно проверить, если взять данные из предыдущего примера.

Итак, в нем было вычислено, что 0,05 Гкал = 58,15 кВт/час. Теперь стоит взять этот результат и умножить его на 0,00086: 58,15 х 0,00086 = 0,050009. Несмотря на небольшое отличие, он практически полностью совпадает с исходными данными.

Как и в предыдущих расчетах, необходимо учитывать тот факт, что при работе с особо крупными объемами веществ нужно будет переводить не киловатты, а мегаватты в гигакалории.

Как же это делается? В данном случае опять нужно учесть, что 1 мВт = 1000 кВт. Исходя из этого, в «волшебном» числе передвигается запятая на три нуля, и вуаля, получается 0,86. Именно на него и нужно множить, чтобы осуществить перевод.

Кстати, небольшая несостыковка в ответах связана с тем, что коэффициент 0,86 - это округленный вариант числа 0.859845. Конечно, для более точных расчетов стоит пользоваться им. Однако если речь идет всего лишь о количестве используемой энергии для отопления квартиры или домика - лучше упростить.

В зависимости от принимаемой эталонной температуры воды, существует несколько слегка различных определений калории:

1 кал м = 4,1868 Дж (1 Дж ≈ 0,2388459 кал м) - международная калория, 1956 г.; 1 кал т = 4,184 Дж (1 Дж = 0,23901 кал т) - термохимическая калория; 1 кал 15 = 4,18580 Дж (1 Дж = 0,23890 кал 15) - калория при 15 °C. 1 кал ≈ 2.6132·10 19 эВ . 1 ккал = 1000 кал. 1 ккал = 1,163 ватт час

Ранее калория широко использовалась для измерения энергии, работы и теплоты, «калорийностью» называлась теплота сгорания топлива. В настоящее время она используется главным образом лишь для оценки энергетической ценности («калорийности») пищевых продуктов. Обычно энергетическая ценность указывается в килокалориях («ккал»).

Производная от калории единица измерения количества тепловой энергии - гигакалория (Гкал) (10 9 калорий) используется для оценки в теплоэнергетике, системах отопления, коммунальном хозяйстве. Также для этих целей используется производная единица Гкал/ч (гигакалория в час), характеризующая количество теплоты произведённой или использованной тем или иным оборудованием за единицу времени. Данная величина эквивалентна тепловой мощности .

Калорийность

Под калорийностью, или энергетической ценностью, пищи подразумевается количество энергии, которое получает организм при полном её усвоении. Чтобы определить полную энергетическую ценность пищи, её сжигают в калориметре и измеряют тепло, выделяющееся в окружающую его водяную баню. Аналогично измеряют и расход энергии человеком: в герметичной камере калориметра измеряют выделяемое человеком тепло и переводят его в «сожжённые» калории - таким образом можно узнать физиологическую энергетическую ценность пищи. Подобным способом можно определить расход энергии на жизнедеятельность и активность для любого человека. Таблица справа отражает эмпирические результаты этих испытаний, по которым и рассчитывается ценность продуктов на их упаковках. Искусственные жиры (маргарины) и жиры морепродуктов имеют эффективность 4-8,5 ккал/г, поэтому можно примерно узнать их долю в общем количестве жиров.

Этимология

Само слово происходит от фр. calorie , которое, в свою очередь, происходит от лат. calor , означающего «тепло». Ранее [когда? ] также были распространены термины «малая калория» (соответствует современной калории) и «большая калория» (соответствует современной килокалории).

Примечания

Литература

• Химическая энциклопедия ISBN 5-85270-008-8

Ссылки

• Пересчёт величины работы между различными единицами измерения, в т. ч. внесистемными.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Калория" в других словарях:

Единица теплоты. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КАЛОРИЯ единица теплоты, см. КАЛОРИМЕТР. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Павленков Ф., 1907 … Словарь иностранных слов русского языка

КАЛОРИЯ, калории, жен. (от лат. calor теплота) (физ.). Количество теплоты, необходимое для повышения температуры какого нибудь количества воды (грамма, килограмма) на один градус и принимаемое за единицу тепловых измерений. Большая калория. (… … Толковый словарь Ушакова

- (Calorie) единица количества теплоты. Малая калория (или грамм калория) количество теплоты, необходимое для нагревания одного грамма воды на один градус (а именно от 19,5° до 20,5°). Большая калория равна 1 000 малым К. и в технике называется… … Морской словарь

КАЛОРИЯ, единица ТЕПЛА. Одна калория это количество тепла, необходимое для нагрева 1 г воды на один градус (от 14,5 до 15,5 °С). В системе СИ вместо калории используют ДЖОУЛЬ (1 калория = 4,184 джоуля). Калории, указываемые при диетическом… … Научно-технический энциклопедический словарь

Единица измерения энергии. Одна калория это количество энергии, необходимой для нагревания одного грамма воды на один градус Цельсия на уровне моря. Жир и алкоголь содержат в два раза больше калорий, чем углеводы и белок. (Кулинарный… … Кулинарный словарь

- (от лат. calor тепло) внесистемная единица количества теплоты, обозначается кал; 1 кал = 4,1868 Дж. Термохимическая калория равна 4,1840 Дж … Большой Энциклопедический словарь

- (от лат. calor тепло) (кал, cal), внесистемная единица кол ва теплоты. 1 кал=4,1868 Дж; К., применявшаяся в термохимии, равнялась 4,1840 Дж. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

калория - и, ж. calorie f., нем. Kalorie < лат. calor тепло. Единица измерения количества теплоты. БАС 1. || Количество тепловой энергии, сообщаемое человеческому организму при употреблении пищи. БАС 1. После войны поступишь на работу в институт пищевой … Исторический словарь галлицизмов русского языка

КАЛОРИЯ - КАЛОРИЯ, количество тепла, необходимое для нагревания на 1°С одного г воды (малая К.) или 1 кг (большая К.). Малая К., или грамм калория, является по существу величиной непостоянной на протяжении термометрической шкалы и меняется с t°;… … Большая медицинская энциклопедия

КАЛОРИЯ, и, жен. Единица теплоты. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

Единица для измерения тепловой энергии, т. е. теплоты. Различают К. большую и малую количества тепла, потребные для нагрева соответственно 1 кг или 1 г воды на 1°. Большая К. (ккал) равна 1 000 малых К. (кал) и эквивалентна 427 кгм механ. работы… … Технический железнодорожный словарь

Книги

• Нахальная калория. Как раскрутить свой базовый метаболизм , Гичев Юрий. Сегодня трудно найти человека, который не слышал бы, что такое калория. Но кто из вас может объяснить, почему в одних случаях одни и те же калории помогают нам построить красивое тело, а в…

СЧИТАЕМ ТЕПЛОВУЮ ЭНЕРГИЮ!

Когда начинаешь разбираться в вопросе расчета тепловой энергии, это кажется таким сложным, предполагаешь, что в этих вычисления может разобраться только академик, и то со специализацией в вопросах ЖКХ (наверное, таких не бывает). Но когда обрастаешь терминами и привыкаешь к сути этого вопроса, все проясняется и становится не таким страшным.

Существует мнение, что на постсоветском пространстве мы как всегда отличаемся от планеты всей и вместо того, чтобы считать тепловую энергию в джоулях (Дж), мы ее считаем в давних внесистемных единицах измерения калориях, вернее в производных от калории единицах измерения тепловой энергии – гигакалориях (Гкал). По сути это то же самое, только с дополнительными девятью нулями (109 калорий).

В связи с тем, что в различных сферах деятельности за эталонную температуру воды принимается различная температура, существует несколько разнящихся определений калории в джоулях (Дж).
1 калм = 4,1868 Дж (1 Дж ≈ 0.2388459 калм) Международная калория, 1956 год.
1 калт = 4,184 Дж (1 Дж = 0.23901 калт) Термохимическая калория.
1 кал15 = 4,18580 Дж (1 Дж = 0.23890 кал15) Калория при 15°C.

Единица измерения Джоуль (Дж), является единицей энергии в системе СІ.
Она определяется как работа силы в один Ньютон на расстоянии в 1 метр, из этого следует, что 1 Дж = 1 Н*м =1 кг*м**2/сек**2. В свою очередь это связанно с определением единицы массы в килограммах (кг), длиной в метрах (м) и времени в секундах (сек) в системе СІ.
Один Дж = 0,239 калории, один ГДж = 0,239 Гкал, а одна гигакалория = 4,186 ГДж.

На сегодняшний день, как известно в большей степени, прекрасной половине человечества, в калориях принято измерять энергетическую ценность (калорийность) продуктов питания – Ккал. Весь мир давно забыл об использовании Гкал для оценки в теплоэнергетике, системах отопления, коммунальном хозяйстве, а мы настойчиво продолжаем этаким образом считать.

Но как бы там ни было, отсюда появляется еще одна производная единица измерения Гкал/час (гигакалория в час). Она то и характеризует количество тепловой энергии использованной или произведённой тем или иным оборудованием или теплоносителем за один час. Гкал/час как величина эквивалентна тепловой мощности, но это нам пока не нужно.

Для лучшего понимания вопроса давайте немного посмотрим еще на некоторые единицы измерения и сделаем простые арифметические вычисления.

Еще раз, так, для закрепления понимания. Одна Калория равна 1 калории, одна Килокалория равна 1000 калорий, одна мегакалория равна 1 000 000 калорий, одна Гигакалория равна 1 000 000 000 (1×109 калорий)

Одна калория выделяет количество тепла, которого необходимо для нагрева одного грамма воды на один градус Цельсия при давлении в одну атмосферу (давление тоже пока опустим, хотя это неизменное значение всех формул и его стандартное значение атмосферного давления равно 101,325 кПа).

Теперь мы можем предположить, что Гигакалория на один квадратный метр общей площади помещения, является величиной расхода тепловой энергии на отопление помещения. И как подтверждение сказанному эту единица измерения предусмотрели в «Правилах предоставления коммунальных услуг для применения в расчётах».

Другими словами одна гигакалория (Гкал) подогревает одну тысячу кубических метров воды на один граду Цельсии или около 16,7 кубических метра воды на 60 градусов Цельсия (1000/60=16,666667).

Эта информация может пригодиться при оценке показателей счетчиков горячего водоснабжения (ГВП).

Тепловые счетчики ведут свой учет в единице измерения Гкал или, редко, в мегаджоулях. Энергогенерирующие компании в своих расчетах, как известно, используют Гкал.

Каждое топливо при сгорании, имеет свои показатели теплоотдачи на определенное количество этого топлива, так называемые теплотворные способности твердого и жидкого топлива измеряются в Ккал/кг. Если интересно то посмотрите в нете, но как пример, скажу, что в расчетах используется условное топливо, теплотворные способности которого приравниваются к 7 Гкал на 1 тонну топлива, а для природного газа – 8,4 Гкал на 1 тысячу кубометров газа.

Если вы усвоили все эти значения, мы можем попробовать проверить энергетическую компанию или своих соседей теплотеррористов, не выходя из квартиры!

Как всех проверить, не выходя из квартиры?

Как утверждает источник этой информации, если вы сможете провести все эти расчеты правильно, то на основании своих цифр вы сможете проверить энергетическую компанию и выставить претензию своей эксплуатирующей организации или ОСМД, с требованием перерасчета.

Давайте попробуем это сделать с помощью данных полученных на форуме по адресу сайта: gro-za.pp.ua/forum/index.php?topic=4436.0

Итак, еще немного цифр для «усвояния»:

Киловатт-час. Применяется в основном при расчетах за электроэнергию (в электросчетчиках). Происходит от единицы мощности, которая имеет название Ватт (Вт) и равняется энергии в 1 Дж, использованной в течение 1 сек.

Например, электрическая лампочка мощностью 60 Вт в течение 1 часа потребляет 60 Втг=0,060 КВтг энергии. Или в джоулях и килокалориях: 1 КВтг = 3600 КДж = 860,4 Килокалорий = 0,8604 мегакалорий; 1 гигакалория = 1162,25 КВтг = 1,16225 МВтг (часов мегаватта); 1 МВтг = 0,8604 Гкал. Единица мощности Ватт используется при оценках теплоотдачи приборов отопления (теплорадиаторов).

Итак, как эту информацию можно использовать в интересах потребителя услуг по центральному отоплению?

Для этого нам нужно усвоить еще некоторые данные. Ниже предлагается справочная информация по теплоотдаче двух типов радиаторов.
Если вашего типа радиатора среди этих двух нет, вам не повезло, значит, если «вам повезет» вы найдете подробную информацию о радиаторе вашего типа в нете или в каких-нибудь справочниках.

ИТАК, ПЕРВЫЙ ТИП РАДИАТОРА. Номинальная теплоотдача алюминиевого радиатора типа Calidor итальянской фирмы Fondital (по норме EN 442-2) составляет Q=194 Вт при Dt=(Трад-Тпов)=60 градусов Цельсия, где Трад – средняя температура воды в радиаторе, Тпов - температура воздуха в помещении. Трад равняется разнице температур воды на входе и выходе радиатора. При однотрубной подаче теплоносителя эта разница практически равняется температуре на входе. Для других значений Dt является величиной теплоотдачи, которая берется з поправочным коефициентом К=((Dt/60))^n, де ^ - операция возведения в степень, n=1,35.

Пример: температура радиатора 45 градусов, температура воздуха 20 градусов. Тогда К= ((45-20)/60)^1,35 = 0,3067, а Q = 194 х 0,3067 = 59,5 Вт - втрое меньше от номинала!

ВТОРОЙ ТИП РАДИАТОРА. Наиболее распространенный радиатор отопления – чугунный МС-140М4 500-0,9. В справочниках указывается мощность теплового излучения для чугунной секции МС-140 в размере 160-180 Вт при температуре теплоносителя 90°C. Но, эта теплоотдача достижима только при идеальных (лабораторных) условиях, которые в реальной жизни недосягаемы. Потому, что мощность излучения значительно зависит от температуры, поэтому реальная теплоотдача чугунной секции при 60°C будет не более 80 Вт, а при 45°C - около 40 Вт. Поступление нагретой воды от внутридомовой системы в чугунной батарее происходит произвольно. Чтобы средняя температура всего радиатора была 60°C, необходимо обеспечить подачу воды хотя бы с температурой 75°C, тогда в “обратку” пойдет вода с температурой около 45°C. Подсчитайте, какой мощности должен быть теплообменник, чтобы нагреть тонну води до уровня температуры 75°C. Необходимо взять во внимание, что десять градусов тратится в толстых металлических трубах, которые подводятся к дому. Поэтому элеваторный узел (теплообменник) должен отдавать 85...90°C и работать на грани возможного. Обеспечить температуру чугунного радиатора 90°C водяными (не паровыми) системами отопления невозможно и небезопасно - получить ожоги можно и при 70°C.
К тому же необходимо заметить, что шторы на радиаторе приводят к уменьшению теплоотдачи на 10–18%, площади чугунного радиатора, покрытие масляной краской дает уменьшение теплоотдачи на 13%, а покрытие цинковыми белилами увеличивает теплоотдачу на 2,5%.

Имея данные о фактической температуре теплоносителя на входах квартирных радиаторов отопления, данные о теплоотдаче (в Ваттах) одной секции теплорадиатора при номинальной температуре, делаете расчет фактической теплоотдачи при фактической температуре теплоносителя. Полученные данные перемножаете на количество секунд времени, в течение которого имели место результаты измерений/вычислений. Получите количество тепловой энергии в Джоулях. Делаете пересчет в гигакалории.

После этого делаете вывод, кто кому и сколько должен. Если вам должны, подаете претензию балансодержателю дома с требованием о пересчете.

ПРИМЕР:
Пусть одна секция радиатора ЦО фактически отдает 30 вт. Пусть площадь квартиры составляет 84 кв.м. По вышеприведенной рекомендации следует иметь 1 секцию на 1 кв.м, то есть все нужно 84 секции, или 6 радиаторов, по 14 секций. Мощность одного радиатора составляет 30х14 = 420 вт = 0,42 КВт. За сутки один радиатор отдаст 0,42х24=10,08 КВтг теплоэнергии, а 6 радиаторов - соответственно 10,08х6 = 60,48 КВтг. За месяц получим 60,48х30 = 1814,4 КВтг. Переводим в гигакалории: (1814,4/1000) = 1,8144Мвтг. х 0,8604 = 1,56 Гкал. Отапливаемый сезон продолжается 6 месяцев, из которых более-менее полноценное отопление нужно в течение 5 месяцев, потому что в первой половине апреля погода бывает уже теплой. А вторая половина октября также без заморозков. Таким образом, при отмеченных параметрах получите 1,56 х 5 = 7,8 Гкал. вместо нормативных 0,147 Гкал/кв.м х 84 кв.м = 12,348 Гкал. То есть, Вы получили лишь 100% х 7,8 / 12,348 = 63% нормативного объема теплоэнергии, а 37% составляют лишние начисленные средства за ЦО.

Надеюсь всем все понятно, а если не понятно, то я не виноват!

Как бы там ни было, думаю, что мы уже готовы к главному разделу нашего разговора.

Что это за единица — гигакалория? Как она связана с более привычными киловатт-часами тепловой энергии? Какие данные необходимы для расчета полученного помещением тепла в гигакалориях? Наконец, по каким формулам выполняется расчет? Попробуем ответить на эти вопросы.

Что это такое

Начнем со смежного определения. Калорией называется количество энергии, необходимое для нагрева 1 грамма воды на 1 градус по шкале Цельсия при атмосферном давлении.

Поскольку по сравнению с затратами тепла на обогрев помещений одна калория — величина смехотворно малая, в расчетах обычно используется гигакалория (Гкал), равная одному миллиарду (10^9) калорий.

Использование именно этой величины предусмотрено «Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя», изданными Министерством топлива и энергетики РФ в 1995 году.

Справка: средний норматив потребления тепла по России — 0,0342 гигакалории на квадратный метр общей площади жилья в месяц.
Нормы для разных регионов отличаются в зависимости от климатической зоны и определяются местными законодательными органами.

Что такое Гкал в отоплении в более привычных нам величинах?

• Одной гигакалории достаточно для нагрева 1000 тонн воды на один градус.
• Она соответствует 1162,2222 киловатт-часам.

Зачем это нужно

Многоквартирные дома

Все очень просто: гигакалории используются в расчетах за тепло. Зная, сколько тепловой энергии осталось в здании, потребителя можно выставить вполне конкретный счет. Для сравнения — при работе центрального отопления без счетчика счет выставляется по площади отапливаемого помещения.

Наличие теплосчетчика подразумевает горизонтальную последовательную или коллекторную : в квартиру заведены отводы стояков подачи и обратки; конфигурация внутриквартирной системы определяется владельцем. Такая схема характерна для новостроек и, среди прочего, позволяет гибко регулировать расход тепла, выбирая между комфортом и экономией.

Как осуществляется регулировка?

• Дросселированием самих отопительных приборов . Дроссель позволяет ограничить проходимость радиатора, снизив его температуру и, соответственно, затраты тепла.
• Установкой общего термостата на обратном трубопроводе . Расход теплоносителя будет определяться температурой в помещении: при охлаждении воздуха он будет увеличиваться, при нагреве — уменьшаться.

Частные дома

Владельцу коттеджа интересна прежде всего цена гигакалории тепла, полученной из разных источников. Мы позволим себе привести примерные значения для Новосибирской области для тарифов и расценок 2013 года.

Для сравнения: центральное отопления на момент сбора статистических данных обходилось в 1467 рублей за гигакалорию.

Счетчики

Какие данные нужны для учета тепла?

Догадаться несложно:

1. Расход теплоносителя, проходящего через отопительные приборы.
2. Его температура на входе и выходе из соответствующего участка контура.

Для измерения расхода используются счетчики двух типов.

Счетчики с крыльчаткой

Предназначенные для отопления и ГВС счетчики отличаются от использующихся на холодной воде лишь материалом крыльчатки: он более стоек к высоким температурам.

Сам механизм — тот же:

• Поток теплоносителя заставляет вращаться крыльчатку.
• Она передает вращение механизму учета без непосредственного взаимодействия, посредством постоянного магнита.

Несмотря на простоту конструкции, счетчики имеют достаточно низкий порог срабатывания и неплохо защищены от подтасовки данных: любая попытка затормозить крыльчатку внешним магнитным полем упрется в наличие у механизма антимагнитного экрана.

Счетчики с регистратором перепада

Устройство второго типа счетчиков основано на законе Бернулли, который утверждает, что статическое давление в потоке жидкости или газа обратно пропорционально его скорости.

Как использовать эту особенность гидродинамики для подсчета расхода теплоносителя? Достаточно преградить ему путь подпорной шайбой. Падение давления на шайбе будет прямо пропорционально скорости потока через нее. Регистрируя давление парой датчиков, несложно в реальном времени вычислять расход.

Любопытно: устройство счетчика подразумевает наличие в нем электроники.
Большая часть моделей счетчиков этого типа выдает не только сырые данные — расход воды и ее температуру — но и высчитывает фактическое использование тепла.
Управляющий модуль таких устройств имеет порт для подключения к компьютеру и может перенастраиваться своими руками под изменившуюся схему расчетов.

А что, если речь идет не о закрытом контуре отопления, а об открытой системе с возможностью отбора ГВС? Как регистрировать расход горячей воды?

Решение очевидно: в этом случае подпорные шайбы и датчики давления ставятся и на подающий, и на . Разница расхода теплоносителя между нитками и будет указывать на то количество горячей воды, которое было использовано на хознужды.

На фото — электронный теплосчетчик с регистрацией перепада давлений на шайбах.

Формулы

Формула расчета имеет вид Q=((V1*(T1-T))-(V2*(T2-T)))/1000.

В ней:

• Q — искомое количество тепловой энергии в гигакалориях.
• V1 и V2 — расход теплоносителя через подачу и обратку в тоннах.

Полезно: счетчики по понятным причинам показывают расход в кубометрах, а не в тоннах.
Фактическая масса кубометра горячей технической воды несколько отличается от одной тонны; но разница на фоне погрешностей счетчика пренебрежимо мала, поэтому можно смело использовать показания счетчика в кубометрах.

• Т1-температура на входе в контур (подача).
• Т2 — температура на выходе из контура (обратка).
• Т — температура холодной воды, подпитывающей трассу для компенсации потерь. В отопительный сезон она принимается равной +5 С, вне сезона — +15 С.
• Деление на 1000 необходимо именно для того, чтобы получить результат не в мега-, а в гигакалориях. В противном случае нам пришлось бы пересчитывать расход воды в тысячи тонн.

Так, при расходе счетчика на подаче в 52 м3, на обратке в 44 м3, температурах подачи 95 С и обратки 70 С в доме останется ((52*(95-5))-(44*(70-5)))/1000=1,82 Гкал тепла.

Заметьте: расход воды оплачивается отдельно.
Мы считаем лишь расход тепловой энергии.

Как выглядит инструкция по расчетам, если у вас стоит лишь один счетчик — на подаче? Разумеется, подразумевается, что мы говорим о закрытой системе (без ГВС).

Формула расчета имеет вид Q=V*(T1-T)/1000.

Например, при расходе воды в 52 м3 и температуре теплоносителя в 95 С на подаче в квартире останется 52*(95-5)/1000=4,68 гигакалории.Как легко заметить, такая система подсчета куда менее выгодна потребителю.

Промежуточное решение для закрытых систем — один датчик расхода и два термодатчика. Расчет выполняется по первой формуле; V1 берется равным V2.

Заключение

Надеемся, что предложенная вниманию читателя информация поможет ему сэкономить на отоплении. Как всегда, дополнительные тематические материалы можно найти в прикрепленном видео. Успехов!

В то же время Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) относит калорию к таким единицам измерения, «которые должны быть изъяты из обращения как можно скорее там, где они используются в настоящее время, и которые не должны вводиться, если они не используются» . Первым термин «калория» применил шведский физик Иоганн Вильке (1732-1796) .

Определения

Общий подход к определению калории связан с удельной теплоёмкостью воды и состоит в том, что калория определяется, как количество теплоты, необходимое для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при стандартном атмосферном давлении 101 325 Па . Однако, поскольку теплоёмкость воды зависит от температуры, то и размер определяемой таким образом калории зависит от условий нагревания. В силу сказанного и по причинам исторического характера возникли и существуют три определения трёх различных видов калории .

• Калория (калория международная) (русское обозначение: кал; международное: cal), 1 кал = 4,1868 Дж точно.
• Калория термохимическая (русское обозначение: кал ТХ; международное: cal th), 1 кал ТХ ≈ 4,1840 Дж .
• Калория 15-градусная (русское обозначение: кал 15 ; международное: cal 15), 1 кал 15 ≈ 4,1855 Дж .

Ранее калория широко использовалась для измерения энергии, работы и теплоты; «калорийностью» называлась теплота сгорания топлива. В настоящее время, несмотря на переход в систему СИ , в теплоэнергетике, системах отопления, коммунальном хозяйстве часто используется кратная единица измерения количества тепловой энергии - гигакалория (Гкал) (10 9 калорий). Для измерения тепловой мощности используется производная единица Гкал/ (гигакалория в час), характеризующая количество теплоты, произведённой или использованной тем или иным оборудованием за единицу времени.

Кроме того, калория применяется при оценках энергетической ценности («калорийности») пищевых продуктов. Обычно энергетическая ценность указывается в килокалориях (ккал).

Для измерения количества энергии используются также мегакалория (1 Мкал = 10 6 кал) и теракалория (1 Ткал = 10 12 кал).

Связь с другими единицами

Ниже используется стандартная международная калория: 1 кал = 4,1868 Дж точно.

• 1 Дж ≈ 0,2388458966 кал.
• 1 кВт·ч ≈ 0,859845 Мкал.
• 1 Гкал = 1163 кВт·ч точно.
• 1 кал ≈ 2,6131950408·10 19 эВ .
• 1 эВ ≈ 3,8267331155·10 −20 кал.
• 1 британская тепловая единица (BTU) ≈ 252 кал.
• 1 ккал ≈ 3,968 BTU .
• 1 эквивалент барреля нефти (BOE) ≈ 1,46 Гкал.
• 1 Гкал ≈ 0,684 BOE.
• 1 килотонна тротилового эквивалента = 1 Ткал ТХ ≈ 1 Ткал.

Связанные единицы

Фригория

Принятая в холодильной технике единица измерения холода, численно равная одной килокалории, взятой с обратным знаком. Одна фригория равна минус одной килокалории .

Термия

Единица измерения теплоты, численно равная 10 6 калорий .

Британская тепловая единица

BTU (британская тепловая единица) - единица, применяемая для измерения тепловой энергии в англоязычных странах. Её определение методологически близко к определению калории, но опирается на имперские единицы : 1 BTU равна энергии, необходимой для нагревания 1 фунта воды на 1 градус Фаренгейта .

Килотонна ТНТ

Для измерения энерговыделения взрывных процессов используется тротиловый эквивалент. Ввиду почти точного, в пределах процентов, совпадения энергии взрывного разложения 1 грамма тротила (тринитротолуола, ТНТ) и 1 килокалории, условно принимается, что 1 килотонна ТНТ в энергетическом выражении соответствует 1 термохимической теракалории.

Калорийность

Под калорийностью, или энергетической ценностью пищи, подразумевается количество энергии, которое получает организм при полном её усвоении. Чтобы определить полную энергетическую ценность пищи, её сжигают в калориметре и измеряют тепло, выделяющееся в окружающую его водяную баню. Аналогично измеряют и расход энергии человеком: в герметичной камере калориметра измеряют выделяемое человеком тепло и переводят его в «сожжённые» калории - таким образом можно узнать физиологическую энергетическую ценность пищи . Подобным способом можно определить энергию, требующуюся для обеспечения жизнедеятельности и активности любого человека. Таблица отражает эмпирические результаты этих испытаний, по которым и рассчитывается ценность продуктов на их упаковках. Искусственные жиры (маргарины) и жиры морепродуктов имеют эффективность 4-8,5 ккал/г , поэтому можно примерно узнать их долю в общем количестве жиров.