Формула расчета гкал по отоплению

Формула расчета гкал по отоплению

Что собой представляет такая измерительная единица, как гигакалория? Какое отношение она имеет к традиционным киловатт-часам, в которых исчисляется тепловая энергия? Какой информацией необходимо обладать, чтобы правильно произвести расчет Гкал на отопление ? В конце концов, какую формулу необходимо использовать во время расчета? Об этом, а также о многом другом пойдет речь в сегодняшней статье.

Расчет Гкал на отопление

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.

Для чего все это нужно?

Проблему следует рассмотреть с двух точек зрения – с точки зрения многоквартирных домов и частных. Начнем с первых.

Многоквартирные здания

Здесь ничего сложного нет: гигакалории применяются в тепловых расчетах. И если знать, какое количество тепловой энергии остается в доме, то можно предъявить потребителю конкретный счет. Приведем небольшое сравнение: если централизованное отопление будет функционировать в отсутствие счетчика, то платить приходится по площади обогреваемого помещения. Если же есть тепловой счетчик, это уже само по себе разводку подразумевает горизонтального типа (либо коллекторную, либо последовательную): в квартиру заводят два стояка (для «обратки» и подачи), а уже внутриквартирная система (точнее, е конфигурация) определяется жильцами. Подобного рода схема применяются в новостройках, благодаря чему люди регулируют расход тепловой энергии, делая выбор между экономией и комфортом.

Выясним, каким образом осуществляется данная регулировка.

1. Монтаж общего термостата на магистрали «обратки». В таком случае расход рабочей жидкости определяется температурой внутри квартиры: если она будет снижаться, то расход, соответственно, увеличится, а если повышаться – снизится.

2. Дросселирование радиаторов отопления. Благодаря дросселю проходимость отопительного прибора ограничивается, температура снижается, а значит, сокращается расход тепловой энергии.

Частные дома

Продолжаем говорить про расчет Гкал на отопление. Владельцы загородных домов интересуются, прежде всего, стоимостью гигакалории тепловой энергии, полученной от того или иного вида топлива. В этом может помочь приведенная ниже таблица.

Таблица. Сравнение стоимости 1 Гкал (с учетом транспортных расходов)

Наименование энергоресурса Приблизительная стоимость, в рублях*
Газ (сжиженный) 520
Газ (природный) 3 300
Уголь 550
Дизельное топливо 3 270
Пеллеты 1 800
Электрическая энергия 4 300

* — цены примерные, так как тарифы могут отличаться в зависимости от региона, более того, они еще и постоянно растут.

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.

Читайте также:  Игрушки из ситца своими руками выкройки

Как проводить расчеты потребляемой тепловой энергии?

Если тепловой счетчик по тем или иным причинам отсутствует, то для расчета тепловой энергии необходимо использовать следующую формулу:

Рассмотрим, что значат эти условные обозначения.

1. V обозначает количество потребляемой горячей воды, которое может исчисляться либо кубическими метрами, либо же тоннами.

2. Т1 – это температурный показатель самой горячей воды (традиционно измеряется в привычных градусах по Цельсию). В данном случае предпочтительнее использовать именно ту температуру, которая наблюдается при определенном рабочем давлении. К слову, у показателя даже имеется специальное название – это энтальпия. А вот если нужный датчик отсутствует, то в качестве основы можно взять тот температурный режим, который предельно близок к этой энтальпии. В большинстве случаев усредненный показатель составляет примерно 60-65 градусов.

3. Т2 в приведенной выше формуле также обозначает температуру, но уже холодной воды. По причине того, что проникнуть в магистраль с холодной водой – дело достаточно трудное, в качестве этого значения применяются постоянные величины, способные изменяться в зависимости от климатических условий на улице. Так, зимой, когда сезон отопления в самом разгаре, данный показатель составляет 5 градусов, а в летнее время, при отключенном отоплении, 15 градусов.

4. Что же касается 1000, то это стандартный коэффициент, используемый в формуле для того, чтобы получить результат уже в гигакалориях. Получится точнее, чем если бы использовались калори.

5. Наконец, Q – это общее количество тепловой энергии.

Как видим, ничего сложного здесь нет, поэтому движемся дальше. Если отопительный контур закрытого типа (а это более удобно с эксплуатационной точки зрения), то расчеты необходимо производить несколько по-другому. Формула, которую следует использовать для здания с закрытой отопительной системой, должна выглядеть уже следующим образом:

Теперь, соответственно, к расшифровке.

1. V1 обозначает расход рабочей жидкости в трубопроводе подачи (в качестве источника тепловой энергии, что характерно, может выступать не только вода, но и пар).

2. V2 – это расход рабочей жидкости в трубопроводе «обратки».

3. Т – это показатель температуры холодной жидкости.

4. Т1 – температура воды в подающем трубопроводе.

5. Т2 – температурный показатель, который наблюдается на выходе.

6. И, наконец, Q – это все то же количество тепловой энергии.

Также стоит отметить, что расчет Гкал на отопление в данном случае от нескольких обозначений:

  • тепловая энергия, которая поступила в систему (измеряется калориями);
  • температурный показатель во время отвода рабочей жидкости по трубопроводу «обратки».

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.

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.

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:

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!

Читайте также:  Оборудование для производства комбикорма в домашних условиях

Видео – Как рассчитать отопление в частном доме

Существует несколько способов того, как рассчитать гигакалории, под которыми подразумевается объем теплоэнергии, необходимый для обогрева жилых помещений и поддержки в них оптимального температурного режима. Простые вычисления этого показателя помогут не только определить норму потребления, но и сократить расход, а следовательно, сэкономить приличную сумму во время отопительного сезона.

Гигакалория — это то, в чем измеряется тепловая энергия отопления, и по условным расчетам она соответствует одному миллиарду калорий, по которым определяются энергетические затраты, необходимые для нагревания одного грамма воды на градус. То есть для того, чтобы нагреть целые 1000 тонн воды на один градус Цельсия, приходится затрачивать по 1 Гкал (именно эта аббревиатура с расшифровкой «гигакалория» используется во всех действующих еще с 1995 года законодательных актах и нормах).

Вычисление гигакалорий применяется сразу в нескольких целях, существенно отличающихся друг от друга в зависимости от жилого помещения, которое можно условно классифицировать по двум типам: квартира в многоэтажном доме и частный коттедж с одним и более уровнями, включая цоколь и мансарду. Обычно речь идет о таких задачах:

  1. 1. Квартира в многоэтажном доме. Расчет гигакалорий в первую очередь ведется в целях учета, позволяя потребителям решать как минимум две важные задачи. Так, точное измерение затрачиваемой тепловой энергии позволяет жильцам многоквартирных зданий не переплачивать за неиспользованное тепло, как это часто случается в домах, не оборудованных специальными счетчиками. Кроме того, зная точные объемы потребления тепла, можно подобрать оборудование с определенным мощностным потенциалом, что также поможет сократить расходы и предотвратить преждевременный износ рабочих узлов отопительной системы.
  2. 2. Частный коттедж. В этом случае подсчет гигакалорий имеет такое же большое значение, как и тип используемых во время отопительного сезона энергоресурсов. А все потому, что разные источники энергии имеют отличную стоимость, которая может корректироваться в зависимости от региона проживания. Чаще всего для отопления частных домов используются природный (метан) или сжиженный (смесь пропана и бутана) газ, каменный или древесный уголь, ДТ, прессованные пеллеты из торфа, опилок и других отходов, а также электричество.

Сегодня самым дорогим источником тепла в доме является электрическая энергия. Вторую и третью позицию в этом негласном рейтинге делят между собой дизельное топливо и природный газ. В то же время перечисленные ресурсы пользуются самым большим спросом и популярностью, поэтому установка счетчиков поможет не только посчитать гигакалории, но и сократить потребление, выбрав оптимальную его норму с помощью специальных регуляторов и другого вспомогательного оборудования.

Коррекция объема потребляемой энергии, позволяющая выбирать оптимальную схему соотношения «комфорт-экономия», обеспечивается за счет монтажа специальных регуляторов, который выполняется по двум стандартным схемам. Речь идет о таких типах врезки в систему:

  • Установка термостата на общей магистрали обратного выхода, актуальная для последовательного кольцевого подключения радиаторов отопления. При таком типе монтажа регулировка потребления и расхода тепла будет напрямую зависеть от температуры в жилом помещении, возрастая по мере его остывания и снижаясь при нагревании.
  • Монтаж дросселей на подходе к каждому радиатору. Идеальная схема для старого жилфонда, для которого свойственны отдельные стояки в каждой комнате. Кроме того, дросселирование помогает регулировать температуру и, как следствие, расход теплоэнергии в каждом помещении, а не во всей квартире в целом, что позволит избежать образования зон с разным уровнем влажности и степенью нагрева.

Сегодня в квартирах многоэтажных домов и частных коттеджах устанавливают счетчики двух видов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этот перечень входят следующие приборы:

  • Счетчики крыльчатого типа. Очень распространенный прибор, который применяется не только для оснащения отопительных систем, но и для разводки горячего водоснабжения. Конструкция этого счетчика базируется на термоустойчивом крыле, которое приводится в движение за счет циркуляции жидкости в магистрали, магните перманентного типа и противомагнитном защитном экране, предотвращающем любые сбои и попытки задержки вращающего механизма. Этот прибор считается самым простым, но в его высоком уровне надежности не приходится сомневаться.
  • Более сложные приборы, способные фиксировать перепады, работа которых базируется на гидродинамическом законе Бернулли. Обычно такие счетчики оснащаются сложными автоматическими модулями управления, что отражается на их стоимости, поэтому они устанавливаются гораздо реже, чем крыльчатые измерительные приборы.

Вне зависимости от типа конструкции выбранного счетчика вычисление количества расходуемых гигакалорий предполагает использование таких определяющих параметров, как температура магистральной воды на входе к радиатору и выходе из него, а также ее расход, фиксируемый после прохождения через блок с установленным оборудованием для измерения.

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.

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?

Читайте также:  Ручная настройка цифровых каналов на телевизорах samsung

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

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.

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?

  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.

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.

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.

  • 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.

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.

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!

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector