Расчет гкал на отопление: формулы и методы измерений

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

Наша задача - научиться считать собственные расходы.

Что это такое

Начнем со смежного определения. Калорией именуется количество энергии, нужное для нагрева 1 грамма воды на 1 градус по Цельсию при атмосферном давлении.

Потому, что если сравнивать с затратами тепла на обогрев помещений одна калория — величина смехотворно малая, в расчетах в большинстве случаев употребляется гигакалория (Гкал), равная одному миллиарду (10^9) калорий.

Применение этой величины предусмотрено «Правилами учета тепловой энергии и теплоносителя», изданными Министерством топливно-энергитеческого комплекса РФ в 1995 году.

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

Что такое Гкал в отоплении помещения в более привычных нам величинах?

  • Одной гигакалории достаточно для нагрева 1000 тысячь киллограм воды на один градус.
  • Она соответствует 1162,2222 киловатт-часам.
Расчет тепловой энергии в случае отопления ведется в гигакалориях.

Для чего это необходимо

Многоквартирные дома

Все весьма легко: гигакалории употребляются в расчетах за тепло. Зная, сколько тепловой энергии осталось в здании, потребителя возможно выставить в полной мере конкретный счет. Для сравнения — при работе центрального отопления без счетчика счет выставляется по площади отапливаемого помещения.

Наличие теплосчетчика подразумевает горизонтальную последовательную либо коллекторную разводку труб отопления: в квартиру заведены отводы стояков подачи и обратки; конфигурация внутриквартирной системы определяется обладателем. Такая схема характерна для новостроек и, среди другого, разрешает гибко регулировать расход тепла, выбирая между экономией и комфортом.

Горизонтальная коллекторная разводка в квартире.

Как осуществляется регулировка?

  • Дросселированием самих отопительных устройств. Дроссель разрешает сократить проходимость радиатора, снизив его температуру и затраты тепла.
  • Установкой неспециализированного термостата на обратном трубопроводе. Расход теплоносителя будет определяться температурой в помещении: при охлаждении воздуха он будет возрастать, при нагреве — уменьшаться.

Частные дома

Обладателю коттеджа занимательна в первую очередь цена гигакалории тепла, взятой из различных источников. Мы разрешим себе привести примерные значения для Новосибирской области для тарифов и расценок 2013 года.

Источник тепла Цена гигакалории с учетом транспортных затрат и КПД отопительной установки, рубли
Газ 501
Каменный уголь 520
Пеллеты (гранулированные опилки) 1754
Электричество 4230
Сжиженный газ 3225
ДТ 3268

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

Счетчики

Какие конкретно данные необходимы для учета тепла?

Додуматься несложно:

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

Для измерения расхода употребляются счетчики двух типов.

Счетчики с крыльчаткой

Предназначенные для отопления и ГВС счетчики отличаются от употребляющихся на холодной воде только материалом крыльчатки: он более стоек к большим температурам.

Сам механизм — тот же:

  • Поток теплоносителя заставляет вращаться крыльчатку.
  • Она передает вращение механизму учета без яркого сотрудничества, при помощи постоянного магнита.

Не обращая внимания на простоту конструкции, счетчики имеют низкий порог срабатывания и хорошо защищены от подтасовки данных: каждая попытка затормозить крыльчатку внешним магнитным полем упрется в наличие у механизма антимагнитного экрана.

Механический счетчик для ГВС и отопления.

Счетчики с регистратором перепада

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

Как применять 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 настоящем времени вычислять расход.

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

А что, в случае если речь заходит не о закрытом контуре отопления, а об открытой системе с возможностью отбора ГВС? Как регистрировать расход тёплой воды?

Решение разумеется: в этом случае датчики давления и подпорные шайбы ставятся и на подающий, и на обратный трубопроводы отопления. Отличие расхода теплоносителя между нитками и будет показывать на то количество тёплой воды, которое было использовано на хознужды.

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

Формулы

Как вычислить Гкал на отопление при наличии счетчиков на обеих нитках для открытой (с ГВС) либо закрытой (без ГВС) системы?

Формула расчета имеет форму 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 обстоятельствам показывают расход в кубометрах, а не в тоннах. Фактическая масса кубометра тёплой технической воды пара отличается от одной тонны; но отличие на фоне погрешностей счетчика пренебрежимо мелка, исходя из этого возможно смело применять показания счетчика в кубометрах.

  • Т1-температура на входе в контур (подача).
  • Т2 — температура на выходе из контура (обратка).
  • Т — температура холодной воды, подпитывающей автостраду для компенсации утрат. В отопительный сезон она принимается равной +5 С, вне сезона — +15 С.
  • Деление на 1000 нужно как раз для того, чтобы получить итог не в мега-, а в гигакалориях. В другом случае нам было нужно бы пересчитывать расход воды в тысячи тысячь киллограм.

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.

Датчики расхода и температуры стоят на обеих нитках.

Увидьте: расход воды оплачивается раздельно. Мы считаем только расход тепловой энергии.

Как выглядит инструкция согласно расчетам, в случае если у вас стоит только один счетчик — на подаче? Очевидно, подразумевается, что мы говорим о закрытой системе (без ГВС).

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

К примеру, 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 подметить, 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

Сохраняем надежду, что предложенная вниманию читателя информация окажет помощь ему сэкономить на отоплении помещения. Как неизменно, дополнительные тематические материалы возможно отыскать в прикрепленном видео. Удач!

Добавить комментарий