Расчет гкал на отопление: Формула расчета гкал по отоплению — PRpride

Опубликовано 04.04.202129.11.2020 Автор: Категории: Разное

Содержание

Расчет гкал на отопление — формулы и правила

Содержание статьи:

Температурные режимы помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них. Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

Согласно регламенту санитарных нормативов и правил есть различие в температуре относительно летнего и зимнего периода года. За температурный режим помещения в летний сезон отвечает система кондиционирования, а вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. То бишь нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате. Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:

оптимальная температура воздуха 22-24°С
допустимое колебание 1°С

Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Комфортная температура помещения у каждого человека «своя». Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно — это всё достаточно индивидуально

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов. И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

жилая, в том числе детская, комната 20-22°С, допуск ±2°С
кухня, туалет 19-21°С, допуск ±2°С
ванная, душевая, бассейн 24-26°С, допуск ±1°С
коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые 16-18°С, допуск +3°С

Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п

Основные факторы

Идеально рассчитанная и сконструированная система отопления должна поддерживать заданную температуру в помещении и компенсировать возникающие потери тепла. Рассчитывая показатель тепловой нагрузки на систему отопления в здании нужно принимать к сведению:

— Назначение здания: жилое или промышленное.

— Характеристику конструктивных элементов строения. Это окна, стены, двери, крыша и вентиляционная система.

— Размеры жилища. Чем оно больше, тем мощнее должна быть система отопления. Обязательно нужно учитывать площадь оконных проемов, дверей, наружных стен и объем каждого внутреннего помещения.

— Наличие комнат специального назначения (баня, сауна и пр.).

— Степень оснащения техническими приборами. То есть, наличие горячего водоснабжения, системы вентиляции, кондиционирование и тип отопительной системы.

— Температурный режим для отдельно взятого помещения. Например, в комнатах, предназначенных для хранения, не нужно поддерживать комфортную для человека температуру.

— Количество точек с подачей горячей воды. Чем их больше, тем сильнее нагружается система.

— Площадь остекленных поверхностей. Комнаты с французскими окнами теряют значительное количество тепла.

— Дополнительные условия. В жилых зданиях это может быть количество комнат, балконов и лоджий и санузлов. В промышленных – количество рабочих дней в календарном году, смен, технологическая цепочка производственного процесса и пр.

— Климатические условия региона. При расчёте теплопотерь учитываются уличные температуры. Если перепады незначительны, то и на компенсацию будет уходить малое количество энергии. В то время как при -40 о С за окном потребует значительных ее расходов.

Пример теплового расчёта

В качестве примера теплового расчёта в наличии есть обычный 1-этажный дом с четырьмя жилыми комнатами, кухня, санузел, «зимний сад» и подсобные помещения.

Фундамент из монолитной железобетонной плиты (20 см), наружные стены — бетон (25 см) со штукатуркой, крыша — перекрытия из деревянных балок, кровля — металлочерепица и минеральная вата (10 см)

Габариты здания. Высота этажа 3 метра. Малое окно фасадной и тыльной части здания 1470*1420 мм, большое окно фасада 2080*1420 мм, входные двери 2000*900 мм, двери тыльной части (выход на террасу) 2000*1400 (700 + 700) мм.

Общая ширина постройки 9.5 м2, длинна 16 м2. Отапливаться будут только жилые комнаты (4 шт.), санузел и кухня. Для точного расчёта теплопотерь на стенах из площади внешних стен нужно вычесть площадь всех окон и дверей — это совсем другой тип материала со своим тепловым сопротивлением

Начинаем с расчёта площадей однородных материалов:

площадь пола 152 м2
площадь крыши 180 м2 (учитывая высоту чердака 1.3 метра и ширину прогона — 4 метра)
площадь окон 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 м2
площадь дверей будет равна 2*0.9+2*2*1.4=7.4 м2

Площадь наружных стен будет равна 51*3-9.22-7.4=136.38 м2. Переходим к расчёту теплопотерь на каждом материале:

Q_пол=S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 Вт
Q_крыша=180*40*0.1/0.05=14400 Вт
Q_окно=9.22*40*0.36/0.5=265.54 Вт
Q_двери=7.4*40*0.15/0.75=59.2 Вт

А также Q_стена эквивалентно 136.38*40*0.25/0.3=4546. Сумма всех теплопотерь будет составлять 19628.4 Вт. В итоге подсчитаем мощность котла:

Р_котла=Q_потерь*S_{отаплив_комнат}*К/100=
19628.4*(10.4+10.4+13.5+27.9+14.1+7.4)*1.25/100=19628.4*83.7*1.25/100=20536.2=21 кВт

Расчёт количества секций радиаторов произведём для одной из комнат. Для всех остальных вычисления аналогичны. Например, угловая комната (слева, нижний угол схемы) площадь 10.4 м2.

N=(100*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9

Для этой комнаты необходимо 9 секций радиатора отопления с теплоотдачей 180 Вт. Переходим к расчёту количества теплоносителя в системе:

W=13.5*P=13.5*21=283.5 литров

Скорость теплоносителя будет составлять:

V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 литров

В результате полный оборот всего объёма теплоносителя в системе будет эквивалентен 2.87 раза в один час.

Обследование тепловизором

Все чаще, чтобы повысить эффективность работы отопительной системы, прибегают к тепловизионным обследованиям строения.

Работы эти проводят в темное время суток. Для более точного результата нужно соблюдать разницу температур между помещением и улицей: она должна быть не менее в 15 о. Лампы дневного освещения и лампы накаливания выключаются. Желательно убрать ковры и мебель по максимуму, они сбивают прибор, давая некоторую погрешность.

Обследование проводится медленно, данные регистрируются тщательно. Схема проста.

Первый этап работ проходит внутри помещения

Прибор двигают постепенно от дверей к окнам, уделяя особое внимание углам и прочим стыкам.

Второй этап – обследование тепловизором внешних стен строения. Все так же тщательно исследуются стыки, особенно соединение с кровлей.

Третий этап – обработка данных. Сначала это делает прибор, затем показания переносятся в компьютер, где соответствующие программы заканчивают обработку и выдают результат.

Если обследование проводила лицензированная организация, то она по итогу работ выдаст отчет с обязательными рекомендациями. Если работы велись лично, то полагаться нужно на свои знания и, возможно, помощь интернета.

Определение мощности котла

Для поддержки разницы температур между окружающей средой и температурой внутри дома необходима автономная система отопления, которая поддерживает нужную температуру в каждой комнате частного дома.

Базисом системы отопления является котел: жидко или твердотопливный, электрический или газовый — на данном этапе это неважно. Котел — это центральный узел системы отопления, который генерирует тепло

Основной характеристикой котла есть его мощность, а именно скорость преобразования количество теплоты за единицу времени.

Произведя расчеты тепловой нагрузки на отопление получим требуемую номинальную мощность котла. Для обычной многокомнатной квартиры мощность котла вычисляется через площадь и удельную мощность:

Р_котла=(S_{помещения}*Р_{удельная})/10

где S_{помещения} — общая площадь отапливаемого помещения, Р_{уделльная} — удельная мощность относительно климатических условий. Но эта формула не учитывает тепловые потери, которых достаточно в частном доме. Существует иное соотношение, которое учитывает этот параметр:

Р_котла=(Q_потерь*S)/100

где Р_котла — мощность котла (Вт), Q_потерь — потери тепла, S — отапливаемая площадь (м2).

В большинстве систем отопления частных домов рекомендуется обязательно использовать расширительный резервуар, в котором будет храниться запас теплоносителя. Каждый частный дом нуждается в горячем водоснабжении

Дабы предусмотреть запас мощности котла с учётом подогрева воды для кухни и ванной комнаты нужно в последнюю формулу добавить коэффициент запаса К:

Р_котла=(Q_потерь*S*К)/100

где К — будет равен 1.25, то есть расчётная мощность котла будет увеличена на 25%. Таким образом, мощность котла предоставляет возможность поддерживать нормативную температуру воздуха в комнатах здания, а также иметь начальный и дополнительный объём горячей воды в доме.

Укрупненные показатели максимального теплового потока на отопление жилых зданий на 1м2 общей площади , Вт

Этажность жилой	Характеристика зданий	Расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления , °С
постройки		минус 5	минус 10	минус 15	минус 20	минус 25	минус 30	минус 35	минус 40	минус 45	минус 50	минус 55
Для постройки до 1985 г.
1 — 2	Без учета и внедрения энергосберегающих мероприятий	148	154	160	205	213	230	234	237	242	255	271
3 — 4 5 и более		95 65	102 70	109 77	117 79	126 86	134 88	144 98	150 102	160 109	169 115	179 122
1 — 2	С учетом внедрения энергосберегающих мероприятий	147	153	160	194	201	218	222	225	230	242	257
3 — 4 5 и более		90 65	97 69	103 73	111 75	119 82	128 88	137 92	140 96	152 103	160 109	171 116
Для постройки после 1985 г.
1 — 2	По новым типовым проектам	145	152	159	166	173	177	180	187	194	200	208
3 — 4 5 и более		74 65	80 67	86 70	91 73	97 81	101 87	103 87	109 95	116 100	123 102	130 108
Примечания: 1. Энергосберегающие мероприятия обеспечиваются проведением работ по утеплению зданий при капитальных и текущих ремонтах, направленных на снижение тепловых потерь. 2. Укрупненные показатели зданий по новым типовым проектам приведены с учетом внедрения прогрессивных архитектурно-планировочных решений и применения строительных конструкций с улучшенными теплофизическими свойствами, обеспечивающими снижение тепловых потерь.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Рекомендуемое

Укрупненные показатели среднего теплового потока на горячее водоснабжение

Средняя за отопительный период норма расхода

На одного человека, Вт, проживающего в здании

воды при температуре 55°С на горячее водоснабжение в сутки на 1 чел., проживающего в здании с горячим водоснабжением, л

с горячим водоснабжением

с горячим водоснабжением с учетом потребления в общественных зданиях

без горячего водоснабжения с учетом потребления в общественных зданиях

105

115

247

259

305

334

320

332

376

407

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Рекомендуемое

Формулы для гидравлического расчета трубопроводов водяных тепловых Сетей

Определяемые величины	Единица измерения	Формула
Суммарные потери давления в трубопроводах на трение и в местных сопротивлениях	Па
Удельные потери давления на трение	Па/м
Внутренний диаметр труб	м
Приведенная длина трубопровода	*	l¢ = l + le
Эквивалентная длина местных сопротивлений*	*	le = x
Коэффициент гидравлического трения:
для области квадратичного закона (при Re ³ Re¢)	—	l =
для любых значении числа Рейнольдса (приближенно)	—	l = 0,11
Предельное число Рейнольдса, характеризующее границы областей: переходной и квадратичного закона	—	Re¢ = 560
* При отсутствии данных о характере и количестве местных сопротивлений на трубопроводах тепловых сетей суммарную эквивалентную длину местных сопротивлений на участке трубопроводов допускается определять умножением длины трубопровода на поправочный коэффициент а1, принимаемый по рекомендуемому приложению 5*.

Тепловой расчёт отопления

Классический тепловой расчёт отопительной системы являет собой сводный технический документ, который включает в себя обязательные поэтапные стандартные методы вычислений.

Но перед изучением этих подсчётов основных параметров нужно определиться с понятием самой системы отопления.

Галерея изображений

Фото из

Расчеты и грамотное проектирование контуров автономного отопления необходимы для подбора оборудования, способного отапливать дом определенной площади
Расчеты производятся с ориентиром на самых холодный месяц в году, т.е. на период максимальной нагрузки системы
В расчетах учитываются потери, происходящие через оконные и дверные проемы, а также через связанную с улицей вентиляционную систему
Обязательно учитываются теплотехнические характеристики строительных конструкций, одной из задач которых является сохранение тепла
Независимая отопительная система частного дома должна справляться с нагревом воздуха, поступающего через форточки в период проветривания и через открытые двери
Котел независимой отопительной системы должен справляться с восполнением потерь тепла. Его мощность должна позволять поддерживать в доме температуру +20º С
После определения оптимального котла по мощности выбирают наиболее подходящий агрегат по КПД и эксплуатационным расходам

Система отопления характеризуется принудительной подачей и непроизвольным отводом тепла в помещении. Основные задачи расчёта и проектирования системы отопления:

наиболее достоверно определить тепловые потери
определить количество и условия использования теплоносителя
максимально точно подобрать элементы генерации, перемещения и отдачи тепла

При постройке системы отопления необходимо первоначально произвести сбор разнообразных данных о помещении/здании, где будет использоваться система отопления. После выполнить расчёт тепловых параметров системы, проанализировать результаты арифметических операций. На основе полученных данных подобрать компоненты системы отопления с последующей закупкой, установкой и вводом в эксплуатацию.

Отопление — это многокомпонентная система обеспечения утверждённого температурного режима в помещении/здании. Являет собой обособленную часть комплекса коммуникаций современного жилищного помещения

Примечательно, что указанная методика теплового расчёта позволяет достаточно точно вычислить большое количество величин, которые конкретно описывают будущую систему отопления. В результате теплового расчёта в наличии будет следующая информация:

число тепловых потерь, мощность котла;
количество и тип тепловых радиаторов для каждой комнаты отдельно;
гидравлические характеристики трубопровода;
объём, скорость теплоносителя, мощность насоса.

Тепловой расчёт — это не теоретические наброски, а вполне точные и обоснованные итоги, которые рекомендуется использовать на практике при подборе компонентов системы отопления.

Расчет остальных материалов для отопления

Для тех, кто никогда не сталкивался с монтажом системы отопления, будет очень сложно подсчитать необходимые материалы. Минимум, что нужно, это хотя бы иметь представление, как будет проводиться разводка труб, как будет обвязываться отопительный котел, и как будут подсоединяться батареи. Поэтому перед тем как начать подсчет, необходимо изучить схему работы отопительной системы. Если вы с этим не справитесь, то лучше обратиться к специалистам.

Схемы подключения радиаторов

Какие материалы нужны для отопительной системы? Рассмотрим их на примере двухконтурного котла. Чтобы подключить его к системе отопления дома, потребуется, как минимум, четыре шаровых крана с разъемными соединениями — по одному на каждый вход и выход двух контуров. К каждому крану по одному резьбовому переходнику, чтобы подключать его к трубопроводам. Обязательно потребуется два фильтра для механической очистки поступающей в котел воды.

Теперь переходим к обвязке радиаторов. Здесь нужны два крана (регулирующий и отсекающий), кран Маевского (для спуска воздуха), заглушка, два резьбовых переходника и два тройника для подсоединения патрубков к основной магистрали. И это комплект только на один радиатор. Чтобы подсчитать все необходимые изделия, придется умножить это на количество батарей, которые запланированы в вашем доме.

Что касается труб, то придется промерить расстояния от радиаторов до котла и полученный метраж умножить на два. Потому что многие системы работают по принципу подачи и обратки теплоносителя. Единственная проблема может возникнуть с диаметрами трубопроводов, но и здесь не все так сложно. Во многих системах используются, в основном, трубы от 20 до 32 миллиметров в диаметре. И если ваш дом по своим размерам не очень большой, то этот показатель будет достаточным.

Задача на вычисление количества теплоты

Рассмотрим задачу на вычисление количества теплоты.

Задача

В медном стакане массой грамм находится вода объемом литра при температуре . Какое количество теплоты необходимо передать стакану с водой, чтобы его температура стала равна ?

Рис. 5. Иллюстрация условия задачи

Сначала запишем краткое условие (Дано) и переведем все величины в систему интернационал (СИ).

*Дано:*	СИ

*Найти:*

Решение:

Сначала определи, какие еще величины потребуются нам для решения данной задачи. По таблице удельной теплоемкости (табл. 1) находим (удельная теплоемкость меди, так как по условию стакан медный), (удельная теплоемкость воды, так как по условию в стакане находится вода). Кроме того, мы знаем, что для вычисления количества теплоты нам понадобится масса воды. По условию нам дан лишь объем. Поэтому из таблицы возьмем плотность воды: (табл. 2).

Золото

Ртуть

Свинец

Олово

Серебро

Медь

Цинк

Латунь

Железо

130

140

230

250

400

460

Графит

Стекло

Кирпич

Алюминий

Лед

Керосин

Эфир

Спирт

Вода

750

840

880

920

2100

2350

2500

4200

Табл. 1. Удельная теплоемкость некоторых веществ,

Жидкость

Ртуть

Жидкое олово ( )

Серная кислота

Мед

Вода

Масло машинное

Жидкий воздух ()

Спирт

Бензин

13 600

6800

1800

1350

1000

900

860

800

710

13,6

6,8

1,8

1,35

0,9

0,86

0,8

0,71

Табл. 2. Плотности некоторых жидкостей

Теперь у нас есть все необходимое для решения данной задачи.

Заметим, что итоговое количество теплоты будет состоять из суммы количества теплоты, необходимого для нагревания медного стакана и количества теплоты, необходимого для нагревания воды в нем:

Рассчитаем сначала количество теплоты, необходимое для нагревания медного стакана:

Прежде чем вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания воды, рассчитаем массу воды по формуле, хорошо знакомой нам из 7 класса:

, тогда

Теперь можем вычислить:

Тогда можем вычислить:

Напомним, что означает: килоджоули. Приставка «кило» означает , то есть .

Ответ:.

Расчет размеров и количества радиаторов

Расчет радиаторов отопления в квартире тоже очень важен. И здесь придется в первую очередь определить их количество, причем для каждого помещения отдельно. Для этого за основу нужно брать не площадь, а кубатуру. Если батарей будет мало, это обеспечит нехватку тепла, а значит, в комнатах всегда будет холодно. Если радиаторов будет слишком много, то за такое тепло придется заплатить больше, приобретая большее количество топлива. Так что все должно быть в меру.

Определение общего количества секций, необходимых для эффективного отопления помещения.
Определение количества радиаторов.

При этом придется принять во внимание показатели теплоотдачи тех приборов, которые вы выбрали для установки в доме. Давайте рассмотрим один простой пример, который покажет, как подсчитать количество радиаторов

Альтернативное подключение радиаторов отопления в автономной системе

Для примера возьмем комнату площадью 10 квадратных метров с высотой потолков 3 метра. Есть стандартный показатель, определяющий количество тепловой энергии, которой хватает для обогрева 1 кубометра пространства. Он равен 39-41 ватт. Чтобы подсчитать объем помещения, нужно умножить площадь на высоту комнаты — в нашем примере это 30 кубических метров. Теперь эту величину умножаем на 41 ватт. Итог — 1230 ватт. Это та мощность, которая потянет объем данного помещения.

Есть еще один стандартный показатель — это количество тепловой энергии, которую может выработать 1 секция радиатора. Оно равно 200 ваттам. Теперь полученную общую мощность делим на мощность одной секции —1230/200=6,15. Это и есть необходимое количество секций, которое нужно округлить в большую сторону. В итоге получается цифра «7». Значит, в этом помещении можно устанавливать радиатор с семью секциями. Вот так все просто.

Для угловых помещений расчет чугунных батарей проводят с применением дополнительного корректирующего коэффициента, который зависит от региона. Коэффициент равен 1,1-1,3. Чтобы не ошибиться, возьмите за основу максимальный показатель. Формула получится такой — 1230х1,3/200=7,995. Округляем до 8.

Внимание! В нашем случае количество секций не такое большое. Иногда это число зашкаливает за пару десятков. Для таких случаев совет — разбивать число секций на равное количество батарей, установленных равномерно по всему зданию и в идеале под окном.

Другие способы определения количества тепла

Добавим, что также существуют и другие способы, при помощи которых можно рассчитать объем тепла, которое поступает в систему отопления. В данном случае формула не только несколько отличается от приведенных ниже, но и имеет несколько вариаций.

((V1х(Т1-Т2)+( V1- V2)х(Т2-Т1))/1000=Q

((V2х(Т1-Т2)+( V1- V2)х(Т1-Т)/1000=Q

Что же касается значений переменных, то они здесь те же, что и в предыдущем пункте данной статьи. На основании всего этого можно сделать уверенный вывод, что рассчитать тепло на отопление вполне можно своим силами. Однако при этом не стоит забывать о консультации со специализированными организациями, которые ответственны за обеспечение жилья теплом, так как их методы и принципы произведения расчетов могут отличаться, причем существенно, а процедура может состоять из другого комплекса мер.

Если же вы намереваетесь обустроить систему «теплого пола», то подготовьтесь к тому, что процесс расчета будет более сложным, поскольку здесь учитываются не только особенности контура отопления, но и характеристик электрической сети, которая, собственно, и будет подогревать пол. Более того, организации, которые занимаются установкой подобного рода оборудования, также будут другими.

Обратите внимание! Люди нередко сталкиваются с проблемой, когда калории следует переводить в киловатты, что объясняется использованием во многих специализированных пособиях единицы измерения, которая в международной системе называется «Си». . В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850

Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий.

В таких случаях необходимо помнить, что коэффициент, благодаря которому килокалории будут переведены в киловатты, равен 850. Если же говорить более простым языком, то один киловатт – это 850 килокалорий. Данный вариант расчета более просто, чем приведенные выше, так как определить значение в гигакалориях можно за несколько секунд, поскольку Гкал, как уже отмечалось ранее, это миллион калорий.

Дабы избежать возможных ошибок, не стоит забывать и о том, что практически все современные тепловые счетчики работают с некоторой погрешностью, пусть и в пределах допустимого. Такую погрешность также можно рассчитать собственноручно, для чего необходимо использовать следующую формулу:

(V1- V2)/(V1+ V2)х100=E

Традиционно, теперь выясняем, что же обозначает каждое из этих переменных значений.

1. V1 – это расход рабочей жидкости в трубопроводе подачи.

2. V2 – аналогичный показатель, но уже в трубопроводе «обратки».

3. 100 – это число, посредством которого значение переводится в проценты.

4. Наконец, Е – это погрешность учетного устройства.

Согласно эксплуатационным требованиям и нормам, предельно допустимая погрешность не должна превышать 2 процентов, хотя в большинстве счетчиков она составляет где-то 1 процент.

В итоге отметим, что правильно произведенный расчет Гкал на отопление позволяет значительно сэкономить средства, затрачиваемые на обогрев помещения. На первый взгляд, процедура эта достаточно сложна, но – и вы в этом убедились лично – при наличии хорошей инструкции ничего трудного в ней нет.

На этом все. Также советуем посмотреть приведенный ниже тематический видеоматериал. Удачи в работе и, по традиции, теплых вам зим!

Видео – Как рассчитать отопление в частном доме

Удельная теплоемкость вещества. Расчет количества теплоты

Теория > Физика 8 класс > Тепловые явления

Количество теплоты – это энергия, которую тело теряет или приобретает при теплопередаче. Это понятно и из названия. При остывании тело будет терять некое количество теплоты, а при нагревании – поглощать.Количество теплоты зависит:
1) от массы, чем больше масса тела, тем большее количество теплоты надо затратить на изменение его температуры на один градус.
2) от того вещества, из которого оно состоит, то есть от рода вещества.
3) от температуры, так как разность температур тела до и после теплопередачи также важна для физических расчетов.

Удельная теплоемкость вещества — это величина показывает, какое количество теплоты надо передать телу массой один килограмм, чтобы его температура увеличилась на один градус Цельсия. Измеряется в Дж/(кг * ˚С). Существует эта величина не по собственной прихоти, а по причине разности свойств различных веществ.Обозначается удельная теплоемкость буквой c и применяется в формуле для расчета количества теплоты.

Удельная теплоемкость воды примерно в десять раз выше удельной теплоемкости железа, поэтому кастрюля нагреется в десять раз быстрее воды в ней. Любопытно, что удельная теплоемкость льда в два раза меньше теплоемкости воды. Поэтому лед будет нагреваться в два раза быстрее воды. Растопить лед проще, чем нагреть воду.

Расчет количества теплоты:
Исходя из всего вышесказанного, мы можем определить количество теплоты формулой:
Q=cm(t₂ — t₁ ) ,
где Q – количество теплоты,
m – масса тела,
(t₂ — t₁ ) – разность между начальной и конечной температурами тела

Формула удельной теплоемкости: c = Q / m*(t₂ — t₁ )
По этой формуле можно рассчитать количество тепла, которое нам необходимо, чтобы нагреть конкретное тело до определенной температуры.
Удельную теплоемкость различных веществ можно найти из соответствующих таблиц.
Также из этой формулы можно выразить:
• m = Q / c*(t₂ — t₁ ) — массу тела
• t₁ = t₂ — (Q / c*m) — начальную температуру тела
• t₂ = t₁ + (Q / c*m) — конечную температуру тела
• Δt =(t₂ — t₁ ) = (Q / c*m) — разницу температур (дельта t)

Удельная теплоемкость твердых тел и жидкостей – величина постоянная, известная, легко рассчитываемая. А что касается удельной теплоемкости газов, то величина эта очень различна в разных ситуациях. Возьмем для примера воздух. Удельная теплоемкость воздуха зависит от состава, влажности, атмосферного давления.
При этом, при увеличении температуры, газ увеличивается в объеме, и нам надо ввести еще одно значение – постоянного или переменного объема, что тоже повлияет на теплоемкость. Поэтому при расчетах количества теплоты для воздуха и других газов пользуются специальными графиками величин удельной теплоемкости газов в зависимости от различных факторов и условий.

ПРИМЕРЫ ЗАДАЧ
Задача № 1. На сколько изменяется внутренняя энергия Царь-пушки массой 40 т при максимальном зарегистрированном в Москве перепаде температуры от + 36 °С до — 42,2 °С? Удельная теплоемкость металла 0,45 кДж/(кг • К).
Дано:m = 40 тt₁ = — 42,2 °Сt₂ = + 36 °Сс = 0,45 кДж/(кг • К)	СИ40000 кг450 Дж / (кг•°С)	Решение:Q₁= с•m• t₁ = 450 Дж / (кг•°С)40000 кг- 42,2 °С = -759600000 Дж = — 759,6 МДжQ₂= с•m• t₂ =450 Дж / (кг•°С)40000 кг36 °С = 648000000Дж = 648 МДжQ = Q₂ — Q₁ =648МДж +759,6 МДж = 1408 МДж Ответ: на 1408 МДж.
Q =?

Задача № 2. До какой температуры раскаляется почва в Узбекистане, если внутренняя энергия каждого кубометра изменяется при этом на 93,744 МДж? Начальная температура почвы 17 °С, плотность грунта 1800 кг/м3, его удельная теплоемкость 0,84 кДж/(кг • К).
Дано:V = 1 м 3ρ = 1800 кг/м3t₁ = 17 °С с = 0,84 кДж/(кг • К) Q = 93,744 МДж	Решение:Q= с•m• (t₂ — t₁)m = V ρQ= с•V •ρ• (t₂ — t₁) 9374400Дж = 840 Дж/(кг • К)1 м 3*1800 кг/м3(t₂ — 17 °С)93744000 = 1512000(t₂ — 17)93744000 = 1512000t₂ — 2570400011944800 = 1512000t₂t₂ = 79 °С Ответ: 79 °С
t₂ = ?

Задача № 3 Какова масса куска янтаря, хранящегося в Паланге, если при изменении температуры от 5 до 18 °С его энергия увеличилась на 93,6 кДж?
Дано:t₁ = 18°С t₂ = 5 °С с = 2 кДж/(кг • К) Q = 93,6 кДж	Решение:Q= с•m• (t₂ — t₁) 93600 = 2000 * m *(18 — 5) m = 93600/26000 = 3,6 кг Ответ: 3,6 кг
m = ?

Количество теплоты при различных физических процессах.

Большинство известных веществ могут при разных температуре и давлении находиться в твердом, жидком, газообразном или плазменном состояниях. Переход из одного агрегатного состояния в другое происходит при постоянной температуре (при условии, что не меняются давление и другие параметры окружающей среды) и сопровождается поглощением или выделением тепловой энергии. Не смотря на то, что во Вселенной 99% вещества находится в состоянии плазмы, мы в этой статье не будем рассматривать это агрегатное состояние.

Рассмотрим график, представленный на рисунке. На нем изображена зависимость температуры вещества Т от количества теплоты Q, подведенного к некой закрытой системе, содержащей определенную массу какого-то конкретного вещества.

1. Твердое тело, имеющее температуру T1, нагреваем до температуры Tпл, затрачивая на этот процесс количество теплоты равное Q1.

2. Далее начинается процесс плавления, который происходит при постоянной температуре Тпл (температуре плавления). Для расплавления всей массы твердого тела необходимо затратить тепловой энергии в количестве Q2— Q1.

3. Далее жидкость, получившаяся в результате плавления твердого тела, нагреваем до температуры кипения (газообразования) Ткп, затрачивая на это количество теплоты равное Q3—Q2.

4. Теперь при неизменной температуре кипения Ткп жидкость кипит и испаряется, превращаясь в газ. Для перехода всей массы жидкости в газ необходимо затратить тепловую энергию в количестве Q4—Q3.

5. На последнем этапе происходит нагрев газа от температуры Ткп до некоторой температуры Т2. При этом затраты количества теплоты составят Q5—Q4. (Если нагреем газ до температуры ионизации, то газ превратится в плазму.)

Таким образом, нагревая исходное твердое тело от температуры Т1 до температуры Т2 мы затратили тепловую энергию в количестве Q5, переводя вещество через три агрегатных состояния.

Двигаясь в обратном направлении, мы отведем от вещества то же количество тепла Q5, пройдя этапы конденсации, кристаллизации и остывания от температуры Т2 до температуры Т1. Разумеется, мы рассматриваем замкнутую систему без потерь энергии во внешнюю среду.

Заметим, что возможен переход из твердого состояния в газообразное состояние, минуя жидкую фазу. Такой процесс именуется возгонкой, а обратный ему процесс – десублимацией.

Итак, уяснили, что процессы переходов между агрегатными состояниями вещества характеризуются потреблением энергии при неизменной температуре. При нагреве вещества, находящегося в одном неизменном агрегатном состоянии, повышается температура и также расходуется тепловая энергия.

Что собой представляет Гкал

Начать следует со смежного определения. Под калорией подразумевается определенное количество энергии, которое требуется для нагрева одного грамма воды до одного градуса по Цельсию (в условиях атмосферного давления, разумеется). И ввиду того, что с точки зрения расходов на отопление, скажем, дома, одна калория – это мизерная величина, то для расчетов в большинстве случаев применяются гигакалории (или сокращенно Гкал), соответствующие одному миллиарду калорий. С этим определились, движемся дальше.

Применение данной величины регламентируется соответствующим документом Министерства топлива и энергетики, изданным еще в 1995-м году.

Обратите внимание! В среднем норматив потребления в России на один квадратный метр равен 0,0342 Гкал за месяц. Безусловно, эта цифра может меняться для разных регионов, поскольку все зависит от климатических условий

Итак, что же собой представляет гигакалория, если «трансформировать» ее в более привычные для нас величины? Смотрите сами.

1. Одна гигакалория равна примерно 1 162,2 киловатт-часам.

2. Одной гигакалории энергии хватит для нагрева тысячи тонн воды до +1°С.

Проектирование тепловых сетей

1. Определение расчетных расходов теплоносителя в тепловой сети

Расчетный расход сетевой воды на отопление и вентиляцию для определения диаметров труб водяных тепловых сетей при качественном регулировании отпуска теплоты рассчитывается по формулам:

(4.1.1)

(4.1.2)

где – расчетные температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при tо , °С;

– расчетные температуры сетевой воды в подающем и обратном трубопроводах при tнв , °С;

– максимальные тепловые потоки на отопление и вентиляцию при tо и tнв , кВт;

– удельная теплоемкость воды, с = 4,187 кДж/(кг*°С).

Расчётные расходы сетевой воды на горячее водоснабжение зависят от схемы присоединения водоподогревателей. В закрытой системе теплоснабжения присоединение водоподогревателей горячего водоснабжения, установленных в местных тепловых пунктах, принимают в зависимости от соотношения максимальных тепловых нагрузок на горячее водоснабжение и отопление:

Таблица 4.1.1 – Выбор схемы присоединения водоподогревателей ГВС

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Максимальный тепловой поток на горячее водоснабжение, Qh max, Вт	Тепловой поток на отопление для N зданий, Qо max, Вт	Qh max/Qо max	Критерий выбора схемы присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения	Выбранная схема присоединения водоподогревателей горячего водоснабжения
1	школа на 900 учащихся	282 623	475 114	0,59	0,2÷1,0	двухступенчатая
4	детский сад	83 740	103 404	0,81	0,2÷1,0	двухступенчатая
11, 12	магазин	здание не снабжается горячей водой
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	1 875 776	1 388 016	1,35	>1,0	одноступенчатая параллельная
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	1 004 880	941 868	1,07	>1,0	одноступенчатая параллельная
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	446 613	508 939	0,88	0,2÷1,0	двухступенчатая

Средние расходы воды при параллельной и двухступенчатой схемах подключения водоподогревателей определяют по формулам 4.1.3 и 4.1.4 соответственно:

(4.1.3)

(4.1.4)

где – температура воды в подающем трубопроводе в точке излома графика;

– температура воды в обратном трубопроводе;

– температура воды после параллельно включенного подогревателя в точке излома графика, °С, принимаем для расчетов ;

– температура водопроводной воды после первой ступени подогрева при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей, °С;

– температура водопроводной воды в отопительных период, °С, принимаю для расчетов +5 °С.

Суммарный расчетный расход сетевой воды в двухтрубных тепловых сетях определяется как сумма расходов по отдельным видам теплопотребления:

(4.1.5)

где – коэффициент запаса, учитывающий долю среднего расхода на горячее водоснабжение, принимаем при отсутствии баков-аккумуляторов для системы с суммарным тепловым потоком менее 100 МВт.

Результаты расчета приведены в таблице 4.1.2

Таблица 4.1.2 – Определение расчетных расходов теплоты

№№ зданий по плану	Наименование зданий	Тепловые потоки, МВт	Расчетные расходы теплоносителя, т/ч	Суммарный расчетный расход сетевой воды, т/ч
Qо max	Qv max	Qhm	Gо max	Gv max	Ghm
1	школа на 900 учащихся	0,48	0,07	0,12	5,106	1,05	1,27	7,672
4	детский сад на 200 детей	0,10	0,02	0,03	1,111	0,33	0,38	1,890
11, 12	магазин	0,06	0,04	0,00	0,615	0,55	0,00	1,162
2, 3, 5	семиэтажный восьмиподъездный жилой дом	1,39	0,00	0,78	14,918	0,00	16,80	35,078
6, 7, 8	пятиэтажный шестиподъездный жилой дом	0,94	0,00	0,42	10,123	0,00	9,00	20,923
9, 10	пятиэтажный четырехподъездный жилой дом	0,51	0,00	0,19	5,470	0,00	2,00	7,870
ΣQ, МВт	5,14	ΣG, т/ч	68,71
					Gd, т/ч	74,59

studfiles.net

Бани из бруса проекты и фото
Фильтр для бассейна дачного
Откуда в системе отопления берется воздух
Павильон сдвижной для бассейна
Пленка для теплицы какая лучше
Саморезы что такое
Кормушки своими руками для птиц из бутылок
Ящик для бутылок своими руками
Вазоны из цемента для дачи своими руками
Размер пеноблока для перегородок

Расчёт теплопотерь в доме

Согласно второму началу термодинамики (школьная физика) не существует самопроизвольной передачи энергии от менее нагретых к более нагретым мини- или макрообъектам. Частным случаем этого закона является «стремление» создания температурного равновесия между двумя термодинамическими системами.

Например, первая система — окружающая среда с температурой -20°С, вторая система — здание с внутренней температурой +20°С. Согласно приведённого закона эти две системы будут стремиться уравновеситься посредством обмена энергии. Это будет происходить с помощью тепловых потерь от второй системы и охлаждения в первой.

Однозначно можно сказать, что температура окружающей среды зависит от широты на которой расположен частный дом. А разница температур влияет на количество утечек тепла от здания

Под теплопотерями подразумевают непроизвольный выход тепла (энергии) от некоторого объекта (дома, квартиры). Для обычной квартиры этот процесс не так «заметен» в сравнении с частным домом, поскольку квартира находиться внутри здания и «соседствует» с другими квартирами. В частном доме через внешние стены, пол, крышу, окна и двери в той или иной степени «уходит» тепло.

Зная величину теплопотерь для самых неблагоприятных погодных условий и характеристику этих условий, можно с высокой точностью вычислить мощность системы отопления.

Итак, объём утечек тепла от здания вычисляется по следующей формуле:

Q=Q_пол+Q_стена+Q_окно+Q_крыша+Q_дверь+…+Q_i

где Qi — объём теплопотерь от однородного вида оболочки здания. Каждая составляющая формулы рассчитывается по формуле:

Q=S*∆T/R

где Q – тепловые утечки (Ватты), S – площадь конкретного типа конструкции (м2), ∆T – разница температур воздуха окружающей среды и внутри помещения (°C), R – тепловое сопротивление определённого типа конструкции (м2*°C/Вт).

Саму величину теплового сопротивления для реально существующих материалов рекомендуется брать из вспомогательных таблиц. Кроме того, тепловое сопротивление можно получить с помощью следующего соотношения:

R=d/k

где R – тепловое сопротивление ((м2*К)/Вт), k – коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м2*К)), d – толщина этого материала (м).

В старых домах с отсыревшей кровельной конструкцией утечки тепла происходят через верхнюю часть постройки, а именно через крышу и чердак. Если утеплить чердачное пространство и крышу, то общие потери тепла от дома можно значительно уменьшить

В доме существуют ещё несколько видов тепловых потерь через щели в конструкциях, систему вентиляции, кухонную вытяжку, открывания окон и дверей. Но учитывать их объём не имеет смысла, поскольку они составляют не более 5% от общего числа основных утечек тепла.

Расчет отопительного котла

Это самый простой из расчетов, потому что мощность отопительного котла зависит от площади помещений, которые он будет отапливать. Для этого берут соотношение — 1 киловатт тепловой энергии обогревает 10 квадратных метров площади при высоте потолков не выше 3-х метров. Берете общую площадь дома, делите на 10 и получаете мощность отопительного котла.

Эту упрощенную формулу можно использовать только для одноконтурных устройств. Для двухконтурного агрегата расчет придется проводить по-другому. Например, дом площадью 240 квадратных метров не получится обогреть настенным котлом мощностью 24 киловатта. Один отопительный контур будет работать на обогрев помещений, а второй — на подогрев воды для бытовых нужд. Поэтому мощность придется разделить на 2, и получится, что таким котлом можно отапливать дом площадью не более 120 квадратных метров.

Однако специалисты рекомендуют приобретать котлы с большей мощностью для создания небольшого запаса — 10-15% бывает достаточно. Правда, многое будет зависеть от высоты потолков.

С одноконтурным прибором все гораздо проще, но и здесь необходим небольшой задел. Например, выбирая одноконтурный котел мощностью 24 киловатта, можно гарантировать, что он спокойно обогреет дом площадью 200 квадратных метров при высоте потолков 2,5-2,6 метров. Если потолки в доме 3 метра, то прибор сможет обогреть помещения общей площадью 170 квадратов. Вот такие манипуляции.

Тепловые счетчики

А теперь выясним, какая информация нужна для того, чтобы рассчитать отопление. Легко догадаться, что это за информация.

1. Температура рабочей жидкости на выходе/входе конкретного участка магистрали.

2. Расход рабочей жидкости, которая проходит через приборы отопления.

Расход определяется посредством применения устройств теплового учета, то есть счетчиков. Такие могут быть двух типов, ознакомимся с ними.

Крыльчатые счетчики

Такие приборы предназначаются не только для отопительных систем, но и для горячего водоснабжения. Единственным их отличием от тех счетчиков, которые применяются для холодной воды, является материал, из которого выполняется крыльчатка – в данном случае он более устойчив к повышенным температурам.

Что касается механизма работы, то он практически тот же:

из-за циркуляции рабочей жидкости крыльчатка начинает вращаться;
вращение крыльчатки передается учетному механизму;
передача осуществляется без непосредственного взаимодействия, а при помощи перманентного магнита.

Невзирая на то, что конструкция таких счетчиков предельно проста, порог срабатывания у них достаточно низкий, более того, имеет место и надежная защита от искажения показаний: малейшие попытки торможения крыльчатки посредством наружного магнитного поля пресекаются благодаря антимагнитному экрану.

Приборы с регистратором перепадов

Такие приборы функционируют на основе закона Бернулли, утверждающего, что скорость движения потока газа либо жидкости обратно пропорциональна его статическому движению. Но каким образом это гидродинамическое свойство применимо к расчетам расхода рабочей жидкости? Очень просто – нужно всего лишь преградить ей путь посредством подпорной шайбы. При этом скорость падения давления на этой шайбе будет обратно пропорциональной скорости движущегося потока. И если давление будет регистрироваться сразу двумя датчиками, то можно с легкостью определять расход, причем в режиме реального времени.

Обратите внимание! Конструкция счетчика подразумевает наличие электроники. Преимущественное большинство таких современных моделей предоставляет не только сухую информацию (температура рабочей жидкости, ее расход), но и определяет фактическое использование тепловой энергии

Модуль управления здесь оснащен портом для подключения к ПК и может настраиваться вручную.

У многих читателей наверняка появится закономерный вопрос: а как быть, если речь идет не о закрытой отопительной системе, а об открытой, в которой возможен отбор для горячего водоснабжения? Как в таком случае совершать расчет Гкал на отопление? Ответ вполне очевиден: здесь датчики напора (равно как и подпорные шайбы) ставятся одновременно и на подачу, и на «обратку». И разница в расходе рабочей жидкости будет свидетельствовать о том количестве нагретой воды, которая была использована для бытовых нужд.

Как рассчитать оплату за отопление по своей квартире?

Вопрос о расчете размера платы за отопление является очень важным, так как суммы по данной коммунальной услуге потребители получают зачастую довольно внушительные, в то же время не имея никакого понятия, каким образом производился расчет.

С 2012 года, когда вступило в силу Постановление Правительства РФ от 06 мая 2011 №354 «О предоставлении коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов» порядок расчета размера платы за отопление претерпел ряд изменений.

Несколько раз менялись методики расчета, появлялось отопление, предоставленное на общедомовые нужды, которое рассчитывалось отдельно от отопления, предоставленного в жилых помещениях (квартирах) и нежилых помещениях, но затем, в 2013 году отопление вновь стали рассчитывать как единую коммунальную услугу без разделения платы.

Расчет размера платы за отопление менялся с 2017 года, и в 2019 году порядок расчета вновь изменился, появились новые формулы расчета размера платы за отопление, в которых разобраться обычному потребителю не так уж и просто.

Для того чтобы рассчитать размер платы за отопление по своей квартире и выбрать нужную формулу расчета необходимо, в первую очередь знать:

1. Имеется ли на Вашем доме централизованная система теплоснабжения?

Это означает поступает ли тепловая энергия на нужды отопления в Ваш многоквартирный дом уже в готовом виде с использованием централизованных систем или тепловая энергия для Вашего дома производится самостоятельно с использованием оборудования, входящего в состав общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме.

2. Оборудован ли Ваш многоквартирный дом общедомовым (коллективным) прибором учета, и имеются ли индивидуальные приборы учета тепловой энергии в жилых и нежилых помещениях Вашего дома?

Наличие или отсутствие общедомового (коллективного) прибора учета на доме и индивидуальных приборов учета в помещениях Вашего дома существенно влияет на способ расчета размера платы за отопление.

3. Каким способом Вам производится начисление платы за отопление – в течение отопительного периода либо равномерно в течение календарного года?

Способ оплаты за коммунальную услугу по отоплению принимается органами государственной власти субъектов Российской Федерации. То есть, в различных регионах нашей страны плата за отопление может начисляться по разному — в течение всего года или только в отопительный период, когда услуга фактически предоставляется.

4. Имеются ли в Вашем доме помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), или которые имеют собственные источники тепловой энергии?

Именно с 2019 года в связи с судебными решениями, процессы по которым проходили в 2018 году, в расчете стали участвовать помещения, в которых отсутствуют приборы отопления (радиаторы, батареи), что предусмотрено технической документацией на дом, или жилые и нежилые помещения, переустройство которых, предусматривающее установку индивидуальных источников тепловой энергии, осуществлено в соответствии с требованиями к переустройству, установленными действующим на момент проведения такого переустройства законодательством Российской Федерации. Напомним, что ранее методики расчета размера платы за отопление не предусматривали для таких помещений отдельного расчета, поэтому начисление платы осуществлялось на общих основаниях.

Для того чтобы информация по расчету размера платы за отопление была более понятна, мы рассмотрим каждый способ начисления платы отдельно, с применением той или иной формулы расчета на конкретном примере.

При выборе варианта расчета необходимо обращать внимание на все составляющие, которые определяют методику расчета.

Ниже представлены различные варианты расчета с учетом отдельных факторов, которые и определяют выбор расчета размера платы за отопление:

Расчет №1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется

в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №2 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, ОДПУ на многоквартирном доме отсутствует, расчет размера платы осуществляется в течение календарного года (12 месяцев). Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №3-1 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета во всех жилых/нежилых помещениях отсутствуют, плата за отопление производится равномерно в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение отопительного периода. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №4-1Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены не во всех помещениях многоквартирного дома, плата за отопление производится в течение календарного года. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Расчет №5 Размер платы за отопление в жилом/нежилом помещении, на многоквартирном доме установлен ОДПУ, индивидуальные приборы учета установлены всех жилых/нежилых помещениях многоквартирного дома. Ознакомиться с порядком и примером расчета →

Что такое калория: перевод Гкал в кВт и МВт, как рассчитывают тепловую энергию на горячую воду и отопление

Каждый, хотя бы косвенно, но знаком с таким понятием как «калория». Что это и для чего она нужна? Что именно она обозначает? Такие вопросы возникают, особенно, если нужно её увеличить до килокалорий, мегакалорий или гигакалорий, или перевести в другие величины, например Гкал в кВт.

Что собой представляет калория

Калория не входит в международную систему измерений метрических величин, однако это понятие широко используется для обозначения количества выделенной энергии. Она указывает, сколько энергии должно быть затрачено на обогрев 1 г воды так, чтобы данный объём увеличил температуру на 1 °C в стандартных условиях.

Существует 3 общепринятых обозначения, каждое из которых используют в зависимости от области:

Международное значение калории, которое равняется 4,1868 Дж (Джоуль), и обозначается как «кал» в Российской Федерации и cal – в мире;
В термохимии – относительная величина, примерно равная 4,1840 Дж с российским обозначением кал_тхи всемирным – cal_th;
15-градусный показатель калории, равный приблизительно 4,1855 Дж, который в России известен как «кал₁₅», а в мире – cal₁₅.

Изначально калорию использовали для нахождения количество теплоты, выделенной при выработке энергии топлива. Впоследствии данную величину стали использовать для вычисления количества энергии, затраченной спортсменом при выполнении любой физической нагрузки, поскольку при данных действиях применимы те же физические законы.

Поскольку для выделения тепла необходимо топливо, то по аналогии с теплоэнергетикой в простой жизни для выработки энергии организмом также необходима «заправка» – пища, которую люди принимают регулярно.

Человек получает определённое количество калорий, в зависимости от того, какой продукт употребил.

Чем больше калорий в виде пищи человек получил, тем больше он получает энергии для занятий спортом. Однако не всегда люди потребляют количество калорий, которое необходимо для поддержания жизненных процессов организма в норме и выполнения физической нагрузки. В результате чего одни худеют (при дефиците калорий), а другие – набирают вес.

Калорийность — это количество энергии, полученной человеком в результате поглощения того или иного продукта

На основе этой теории построено множество принципов диет и правил здорового питания. Оптимальное количество энергии и макронутриентов, которые необходимы человеку в день, можно рассчитать в соответствии с формулами известных диетологов (Харрис-Бенедикт, Миффлин-Сан Жеор), используя стандартные параметры:

Возраст;
Рост;
Вес;
Пример суточной активности;
Образ жизни.

Эти данные можно использовать изменяя их под себя – для безболезненного похудения достаточно создать дефицит в 15-20% от суточной калорийности, а для здорового набора массы – аналогичный профицит.

Что такое Гигакалория, и сколько в ней калорий

Понятие Гигакалории наиболее часто встречается в документах области теплоэнергетики. Данную величину можно встретить в квитанциях, извещениях, платежах за отопление и горячую воду.

Она обозначает то же самое, что и калория, но в большем объёме, о чем свидетельствует приставка «Гига». Гкал определяет, что исходную величину умножили на 10⁹. Говоря простым языком: в 1 Гигакалории – 1 миллиард калорий.

Как и калория, Гигакалория не относится к метрической системе физических величин.

В таблице ниже для примера приведено сравнение величин:

Приставка	Количество калорий
ккал (килокалория)	1 000
Мкал (мегакалория)	1 000 000
Гкал (гигакалория)	1 000 000 000

Необходимость использования Гкал обусловлена тем, что при нагреве объёма воды, нужного для обогрева и бытовых нужд населения даже 1 жилого дома выделяется колоссальное количество энергии. Писать числа, обозначающие её в документах, в формате калорий слишком долго и неудобно.

Такую величину, как гигакалорию, можно встретить в платёжных документах за отопление

Можно представить, сколько энергии затрачивается во время отопительного сезона в промышленных масштабах: при отоплении 1 квартала, района, города, страны.

Гкал и Гкал/ч: в чём разница

При необходимости расчёта оплаты потребителем услуг государственной теплоэнергетики (отопление дома, горячая вода) используется такая величина как Гкал/ч. Она обозначает привязку ко времени – сколько Гигакалорий расходуется при обогреве за данный промежуток времени. Иногда её также заменяют Гкал/м³ (сколько энергии нужно для передачи тепла кубическому метру воды).

Величину Гкал/ч можно рассчитать самостоятельно, используя данную формулу:

Q=V*(T1 – T2)/1000, где

Q – количество тепловой энергии;
V – объём потребления жидкости в кубических метрах/тоннах;
T1 – температура поступаемой горячей жидкости, которая измеряется в градусах по Цельсию;
T2 – температура поступаемой холодной жидкости по аналогии с предыдущим показателем;
1000 – вспомогательный коэффициент, который упрощает подсчёты, избавляя от чисел в десятом разряде (автоматически переводит ккал в Гкал).

Данную формулу часто используют для построения принципа работы тепловых счётчиков на частных квартирах, домах или предприятиях. Данная мера необходима при резком росте стоимости данной коммунальной услуги особенно, когда подсчёты обобщаются из расчёта на площадь/объём помещения, которое нагревают.

В случае, если в помещении установлена система закрытого типа (горячая жидкость заливается в неё единоразово без дополнительного поступления воды), формулу модифицируют:

Q= (( V1* (T1 – T2)) – (V2* (T2 – T)))/ 1000, где

Q – количество тепловой энергии;
V1 – объём расходуемого теплового вещества (вода/газ) в трубопроводе, по которому оно поступает в систему;
V2 – объём теплового вещества в трубопроводе, по которому оно возвращается обратно;
T1 – температура в градусах Цельсия в трубопроводе на входе;
T2 – температура в градусах Целься в трубопроводе на выходе;
T – температура холодной воды;
1000 – вспомогательный коэффициент.

Данная формула основана на разности величин на входе и выходе теплоносителя в помещении.

В зависимости от использования того или иного источника энергии, а также – типа теплового вещества (вода, газ), применяют также альтернативные формулы расчётов:

Q= (( V1* (T1 – T2)) + (V1 – V2)*( T2 – T))/1000
Q= (( V2* (T1 – T2)) + (V1 – V2)*(T1 – T))/1000

Кроме того, формула меняется, если в систему включены электрические устройства (например полы с подогревом).

Как рассчитываются Гкал на горячую воды и отопление

Отопление рассчитывается по формулам, аналогичным формулам нахождения величины Гкал/ч.

Примерная формула подсчёта оплаты за тёплую воду в жилых помещениях:

P_{i гв} = V_{i гв} * T _{х гв} + (V _{v кр} * V_{i гв} / ∑ V_{i гв} * T _{v кр})

Используемые величины:

P _{i гв} – искомая величина;
V_{i гв} – объём потребления горячей воды за определённый временной промежуток;
T _{х гв} – установленная тарифная плата за горячее водоснабжение;
V _{v гв} – объём затраченной энергии компанией, которая занимается её подогревом и поставкой в жилое/нежилое помещение;
∑ V _{i гв} – сумма потребления тёплой воды во всех помещениях дома, в котором производится расчет;
T _{v гв} – тарифная плата за тепловую энергию.

В данной формуле не учитывается показатель атмосферного давления, поскольку он не существенно влияет на конечную искомую величину.

Формула приблизительная и не подходит для самостоятельного расчёта без предварительной консультации. Перед её использованием необходимо обратиться к местным коммунальным службам для уточнения и корректировки – возможно, они пользуются другими параметрами и формулами для расчёта.

Расчёт размера платы за отопление является очень важным, так как зачастую внушительные суммы не оправданы

Результат расчётов зависит не только от относительных температурных величин – на него напрямую влияют установленные правительством тарифы на потребление горячего водоснабжения и отопления помещений.

Вычислительный процесс значительно упрощается, если установить отопительный счётчик на квартиру, подъезд или жилой дом.

Стоит учитывать, что даже самые точные счётчики могут допускать погрешность при вычислениях. Также её можно определить по формуле:

E = 100 *((V1 – V2)/(V1 + V2))

В представленной формуле используются следующие показатели:

E – погрешность;
V1 – объём потребляемого горячего водоснабжения при поступлении;
V2 – потребляемая горячая вода на выходе;
100 – вспомогательный коэффициент, преобразующий результат в проценты.

В соответствии с требованиями, средняя величина погрешности расчётного прибора составляет около 1 %, а максимально допустимая – 2 %.

Видео: пример расчёта платы за отопление

Как перевести Гкал в кВт/ч и Гкал/ч в кВт

На различных устройствах сферы теплоэнергетики указывают различные метрические величины. Так, на отопительных котлах и обогревателях чаще указывают киловатт и киловатт в час. На счётных приборах (счётчиках) чаще встречаются Гкал. Разница в величинах мешает правильному расчёту искомой величины по формуле.

Чтобы облегчить расчётный процесс, необходимо научиться переводить одну величину в другую и наоборот. Поскольку величины имеют постоянное значение, то это несложно – 1 Гкал/ч равен 1162,7907 кВт.

Если величина представлена в мегаваттах, её можно перевести обратно в Гкал/ч, умножив на постоянное значение 0,85984.

Ниже представлены вспомогательные таблицы, позволяющие быстро переводить величины из одной в другую:

Гкал	кВт/ч
1	1163
2	2326
3	3489
4	4652
5	5815
10	11630
15	17445
20	23260

Таблица обратная предыдущей:

кВт	Гкал/ч
1 000	0,85984
5 000	4,29922
10 000	8,5984
30 000	25,795
50 000	42,992
100 000	85,984
500 000	429,9226
1 000 000	859,8452

Использование данных таблиц значительно упростит процесс расчёта стоимости тепловой энергии. Кроме того, для упрощения действий, можно воспользоваться одним из предложенных в сети Интернет онлайн-конвертеров, преобразующих физические величины одна в другую.

Самостоятельный расчёт потребляемой энергии в Гигакалориях позволит владельцу жилого/нежилого помещения контролировать стоимость коммунальных услуг, а также – работу коммунальных служб. С помощью проведения простых подсчётов появляется возможность сверить результаты с аналогичными в получаемых платёжных квитанциях и обратиться в соответствующие органы в случае разности показателей.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!Калькулятор лимита

с шагами — 100% бесплатно

Что такое пределы?

Исчисление — одна из важнейших областей математики. Это изучение непрерывных изменений. Раздел исчисления подчеркивает концепции пределов, функций, интегралов, бесконечных рядов и производных. Пределы — одно из основных понятий исчисления. Это помогает анализировать приближение значения функции или последовательности по мере приближения входных данных или индекса к определенной точке.Другими словами, он показывает, как любая функция действует рядом с точкой, а не в этой точке. Теория пределов закладывает основу для исчисления; он используется для определения непрерывности, интегралов и производных.

Пределы указаны для функции, любой дискретной последовательности и даже функции с действительным знаком или сложных функций. Для функции f (x) значение, которое функция принимает, когда переменная приближается к определенному числу, скажем, n, затем x → n, называется пределом. Здесь функция имеет конечный предел:

Lim x → n f (x) = L

Где L = Lim x → x0 f (x) для точки x0.Для всех ε> 0 мы можем найти δ> 0, где абсолютное значение f (x) — L меньше, чем E, когда абсолютное значение x — x0. В случае последовательности действительных чисел, таких как a1, a2, a3,…, an. Действительное число L — это предел последовательности:

Lim n → ∞ an = L

Значение функции f (x) можно найти слева или справа от точки n. Ожидаемое значение функции для точек слева от заданной точки n является левым пределом, также называемым нижним пределом, в то время как точки справа от указанной точки n известны как правый предел, даже назвал вышеуказанный предел.Предел слева определяется как limx → x- 0 f (x), а предел справа обозначается как limx → x + 0 f (x).

Важно понимать, что предел существует только тогда, когда значения, полученные для левого предела и правого предела, равны. При вычислении предела для функций со сложными фигурами существуют неограниченные режимы приближения к пределу для точки. В таких ситуациях, чтобы найти четкое значение предела, необходимы более строгие стандарты. Для предела рациональной функции типа p (x) / q (x) важным шагом является упрощение рациональной функции до вида 0/0 для данной точки.

Существуют различные способы вычисления пределов в зависимости от разной природы и типов функций. Существует прекрасное применение правила L-Hospital, которое включает различение числителя и знаменателя рациональных функций или неопределенных пределов, пока предел не примет форму 0/0 или ∞ / ∞.

Калькулятор CAGR

— рассчитайте совокупный годовой темп роста онлайн

Рассчитать совокупный годовой темп роста онлайн

Что такое совокупный годовой темп роста (CAGR)

Совокупный годовой темп роста, или сокращенно CAGR, — это средняя скорость роста некоторой стоимости (инвестиций) в течение определенного периода времени, при условии, что стоимость увеличивалась в течение этого периода времени.

Узнайте больше о CAGR

Формула калькулятора CAGR:

Формула CAGR:

CAGR = (EV / SV) ^{1 / n} — 1

где:

EV = конечная стоимость инвестиции
SV = начальная стоимость инвестиции
n = Количество инвестиционных периодов (месяцев, лет и т. Д.)

Как рассчитывается CAGR

Мы можем использовать приведенную выше формулу для расчета CAGR.

Предположим, что начальная стоимость инвестиции составляет 1000 долларов, а через 3 года она вырастет до 10 000 долларов. Расчет CAGR выглядит следующим образом:

CAGR = (10000/1000) ^1/3 — 1

CAGR = 1,1544

Следовательно, процент CAGR = CAGR x 100 = 1,1544 x 100 = 115,44%

Расчет CAGR в Excel

Где калькулятор CAGR имеет значение

Совокупный годовой прирост применяется в различных местах личных финансов.Его часто используют для расчета среднего роста разовых инвестиций за определенный период. CAGR может применяться при сравнении рентабельности капитала с облигациями или сберегательными счетами. Кроме того, его можно использовать для сравнения показателей двух компаний и прогнозирования их будущего роста на основе их исторических данных.

Ограничение CAGR

CAGR не учитывает волатильность. Он рассчитывает только среднюю процентную доходность, поэтому значения CAGR никогда не следует использовать как единственный инструмент для оценки доходности инвестиций.

О калькуляторе CAGR

Калькулятор CAGR — это бесплатный онлайн-инструмент для расчета совокупных годовых темпов роста ваших инвестиций за определенный период времени. Чтобы получить значение CAGR для ваших инвестиций, введите начальную стоимость или начальную сумму инвестиций вместе с ожидаемым конечным значением и количеством месяцев или лет, для которых вы хотите рассчитать CAGR. Затем нажмите кнопку «Рассчитать» и позвольте онлайн-калькулятору CAGR рассчитать значение за вас.Он сообщает вам, насколько выросли ваши первоначальные инвестиции за выбранный период времени, а также столбчатую диаграмму для более четкой картины вашего годового или периодического роста.

Другие наши финансовые калькуляторы:

Заявление об отказе от ответственности:

Этот веб-сайт предоставляется «как есть» без каких-либо заявлений или гарантий, явных или подразумеваемых. Сайт предоставляет значение CAGR (совокупный годовой темп роста) без каких-либо гарантий его точности.Все финансовые решения должны приниматься после консультации с вашим финансовым консультантом. Этот веб-сайт не несет ответственности и прямо отказывается от любой ответственности за ущерб любого рода, возникший в результате использования, ссылки или доверия к любой информации, содержащейся на сайте. Используя этот сайт, вы соглашаетесь с этими условиями, если нет, то не используйте этот сайт.

Калькуляторы — документация ASE

Asap	Высокоэффективный код ЕМТ
ДФТК	Плосковолновой код для DFT и родственных моделей
GPAW	Реальное пространство / плоская волна / код ЛКАО PAW
Hotbit	Плотный переплет на основе ТСП
`абинит`	Код псевдопотенциала плоской волны
`янтарь`	Код классической молекулярной динамики
`кастеп`	Код псевдопотенциала плоской волны
`CP2K`	ДПФ и классические потенциалы
`демон`	Код ДПФ на основе Гаусса
`demonnano`	Код жесткой привязки на основе DFT
`dftb`	Плотный переплет на основе ТСП
`дмоль`	Код ДПФ на атомной орбите
`eam`	Встроенный атомный метод
лось	Полный потенциал Код LAPW
`эспрессо`	Код псевдопотенциала плоской волны
`захватывающий`	Полный потенциал Код LAPW
`целей`	Числовая атомная орбиталь, код полного потенциала
`fleur`	Полный потенциал Код LAPW
`gamess_us`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`гауссовский`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`ГРОМАЧ`	Код классической молекулярной динамики
`глоток`	Код межатомного потенциала
`ким`	Классический MD со стандартизованными моделями
`лампы`	Код классической молекулярной динамики
`смешивание`	Комбинация нескольких калькуляторов
`мопак`	Код полуэмпирической молекулярной орбиты
`nwchem`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`осьминог`	Код псевдопотенциала в реальном пространстве
`одноступенчатый`	Код псевдопотенциала линейного масштабирования
`openmx`	Код псевдопотенциала ЛКАО
`orca`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`фунтов на кв. Дюйм 4`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`qchem`	Код электронной структуры на основе Гаусса
`сиеста`	Код псевдопотенциала ЛКАО
`турбомоль`	Орбитальный код быстрого атома
`ваз`	Плосковолновой код PAW
`emt`	Калькулятор теории эффективной среды
lj	Потенциал Леннарда-Джонса
Морзе	Потенциал Морзе
`КПП`	Калькулятор КПП
`socketio`	Разъёмный интерфейс к вычислителям
`журнал расчет`	Калькулятор каротажа
`dftd3`	Калькулятор коррекции дисперсии DFT-D3
`EIQMMM`	Явное взаимодействие QM / MM
`SimpleQMMM`	Субтрактивный (стиль ONIOM) QM / MM