Что такое гигакалория тепловой энергии

Захват

Учетные приборы для домов и квартир

Специальный прибор позволяет точно подсчитывать тарифы за водоснабжение, электричество, газ и тепло. Пользователям разрешается устанавливать теплосчетчик для фиксации расходов тепловой энергии. Устройство производит измерение в Гкал/ч, кВт/ч и кДж/ч. На сегодняшний день популярны.

Крыльчатые счетчики

Крыльчатый счетчик эффективно работает при температуре ниже 22 градусов Счетчик имеет вид механизма с перпендикулярным расположением оси вращения. Модель характеризуется низкой чувствительностью, что позволяет точно измерять тепловые затраты. Регуляторы подходят для помещений с хорошей теплоизоляцией, температурными показателями в +26 градусов. Крыльчатый аппарат при функциях корректировки температуры до +22 градусов считает минимум Гкал.

Преимущества:

• недорогая стоимость;
• запитка от батареек;
• простота использования;
• точность замеров.

Минусы:

• риск поломок вследствие гидроудара;
• быстрый износ механизма;
• повышение давления в системе;
• при заклинивании крыльчатки водопоток не пропускается.

Приборы с регистраторами скачков

Электронные приборы стоят дороже, но точнее считают гигакалории Импульсный аппарат производит удаленное снятие показаний с 2-16 каналов, поэтому подходит для частного или многоквартирного дома. Учет и передача данных производится на ЖК-монитор, через разъемный интерфейс, на ноутбук или компьютер при помощи сетевого кабеля, через GSM-сеть.

Сценарий, по которому нужно измерить показания, задает пользователь. Ультразвуковые приборы могут подключаться к системе водо-, газоснабжения, являются частью АСКУЭ или совмещаются с системой «умный дом».

Преимущества:

• множество вариантов для общедомовых и частных измерений;
• возможность интеграции в несколько учетных систем;
• прочность за счет отсутствия подвижных узлов;
• красивый внешний вид и компактность;
• защита от пыли и влаги – счетчик можно поставить на кухне или на улице;
• прочный корпус;
• функции самодиагностики неполадок;
• обширная коммуникация;
• выполнение со съемным вычислительным блоком или без него;
• период между проверками – 6 лет, между заменами – 10 лет.

Минусы:

• высокая стоимость;
• коммуникационные возможности зависят от специфики выхода;
• затраты на приобретение расходомеров, датчиков давления, модулей ДУ для приборов базовой комплектации.

Как изготовить встроенный шкаф купе в спальню своими руками

Изготовить угловой шкаф типа «купе» несложно. Сначала вам нужно подобрать материал, из которого будут сделаны дверцы и другие составляющие. Рекомендуется использовать ДВП или МДФ. Использовать гипсокартон нельзя, так как он очень хрупкий и обладает высоким удельным весом.

Встроенный шкаф купе достаточно просто собрать своими руками, главное условие — тщательно проработать проект вначале

Сборка самодельно шкафа производится в несколько этапов:

• Нарисуйте чертеж. При этом определитесь с высотой и шириной конструкции. Также нужно учесть количество ящиков, которые вы планируете изготовить.
• Изготовьте дверцы и перегородки для шкафа. Учтите, что ширина дверцы должна быть менее 650 миллиметров, в противном случае она может перекоситься.
• Нанесите на стену разметку под шкаф.
• Установите боковые профили и перегородки. Закрепите их между собой саморезами.
• Установите монорельс или другую направляющую.
• Закрепите дверцы и направляющий ролик.

Работа и количество теплоты

Внутренняя энергия тела изменяется при совершении работы, когда тело перемещается под действием приложенной к нему силы. Механическая работа равна силе, умноженной на путь, пройденный по направлению силы. Но это не единственный способ изменения энергии.

При установлении контакта между телами с разными температурами, в результате взаимодействия атомов и молекул на границе соприкосновения тел, происходит передача части внутренней энергии от тела с более высокой температурой к телу, у которого температура ниже.

Энергия, переданная телу в результате теплообмена, называется количеством теплоты. Для обозначения количества теплоты используется буква Q.

Рис. 1. Процесс теплообмена, теплопередачи.

Как связаны и чем отличаются количество теплоты и удельная теплоемкость

Будем рассматривать такие процессы, как нагревание и охлаждение.

1. нагревание — тело получает тепловую энергию (количество теплоты).
2. охлаждение – тело отдает тепловую энергию в окружающее пространство.

Благодаря процессам нагревания и охлаждения мы можем обогреваться зимой с помощью русской печи. Сначала печь получит количество теплоты (тепловую энергию) от сгорающего топлива — дров. А затем, будет остывать и отдавать это количество теплоты всем телам, находящимся в помещении.

Отличия удельной теплоемкости от количества теплоты

Запомнить, что такое количество теплоты, и чем оно отличается от удельной теплоемкости, можно так (рис. ):

Рис. 4. Удельная теплоемкость и количество теплоты – это энергии, они приходятся на различное количество градусов и количество килограммов

Связь количества теплоты и удельной теплоемкости — формула

Если известны:

• удельная теплоемкость вещества;
• количество килограммов вещества;
• количество градусов, на которое нужно нагреть вещество,

то легко посчитать общую тепловую энергию – т. е. количество теплоты.

Для этого используем формулу:

\

\(\large Q \left( \text{Дж} \right) \) – количество теплоты, т. е. общая тепловая энергия;

\(\large c \left( \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{град}} \right) \) – удельная теплоемкость;

\(\large m \left( \text{кг} \right) \) – масса вещества;

\(\large t_{\text{конеч}} \left( \text{град} \right) \) – температура после нагревания;

\(\large t_{\text{нач}} \left( \text{град} \right) \) – температура до нагревания;

Видео

Как по графику нагревания или охлаждения определить удельную теплоемкость

На примере покажем, как находить удельную теплоемкость по графику нагревания или охлаждения тела.

Дано твердое тело массой 2 килограмма. На рисунке 5 указано, как зависит температура этого тела от полученного количества теплоты. По горизонтали отложено количество теплоты, а по вертикали – температура некоторого тела, находящегося в твердом состоянии.

Определить удельную теплоемкость вещества, из которого состоит данное твердое тело.

Рис. 5. На рисунке указано, как температура твердого тела зависит от полученной теплоты

Решение:

Тело нагрелось от \(\large t_{1} = 0 \left( С \right) \) до температуры \(\large t_{2} = 60 \left( С \right) \);

Разность температур равна 60 градусам Цельсия.

Масса тела 2 килограмма.

Полученное количество теплоты \(\large Q = 15000 \left( \text{Дж} \right) \).

Выпишем формулу, по которой можно посчитать тепловую энергию Q:

\

Подставим теперь значения в эту формулу для определения количества теплоты:

\

Разделим обе части уравнения на число 10:

\

Теперь разделим обе части уравнения на число 6:

\

Разделив обе части на число 2, получим удельную теплоемкость твердого вещества:

\

Ответ: Удельная теплоемкость твердого вещества \(\large 125 \left( \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{град}} \right) \)

Примечание: Тела могут обмениваться тепловой энергией с другими телами. Обмен энергией прекратится при наступлении . Для решения задач нужно использовать удельные теплоемкости материалов, из которых изготовлены тела. А чтобы рассчитать переданное или полученное телом количество теплоты, нужно уметь применять закон сохранения энергии и составлять уравнение теплового баланса.

Энергетический эквивалент сжиженных углеводородных газов (LPG)

Как правильно передать показания

Квартирный измеритель тепла функционально намного проще современного мобильного телефона, но у пользователей периодически возникают непонимания процесса снятия и отправки показаний дисплея.

Для предотвращения подобных ситуаций, перед началом процедуры снятия и передачи показаний, рекомендуется внимательно изучить его паспорт, в котором даны ответы на большинство вопросов, связанных с характеристиками и обслуживанием устройства.

В зависимости от конструктивных особенностей прибора, съем данных производят следующими способами:

1. С жидкокристаллического дисплея путем визуальной фиксации показаний с различных разделов меню, которые переключаются кнопкой.
2. ОРТО передатчик, который включают в базовую комплектацию европейских приборов. Способ позволяет вывести на ПК и распечатать расширенную информацию о работе прибора.
3. M-Bus модуль входит в поставку отдельных счетчиков с целью подключения устройства к сети централизованного сбора данных теплоснабжающими организациями. Так, группу приборов объединяют в слаботочную сеть кабелем «витая пара» и подсоединяют к концентратору, который их периодически опрашивает. После формируется отчет и доставляется в теплоснабжающую организацию, либо выводится на дисплей компьютера.
4. Радиомодуль, входящий в поставку некоторых счетчиков, передает данные беспроводным способом, на расстояние, достигающее нескольких сотен метров. При попадании приемника в радиус действия сигнала, показания фиксируются и доставляются в теплоснабжающую организацию. Так, приемник иногда закрепляют на мусоровоз, который при следовании по маршруту ведет сбор данных с близлежащих счетчиков.

Архивирование показаний

Все электронные тепловые счетчики сохраняют в архиве данные о накопленных показателях расхода тепловой энергии, времени работы и простоя, температуры теплоносителя в прямом и обратном трубопроводе, общее время наработки и коды ошибок.

Стандартно прибор настраивается на различные режимы архивирования:

• часовой;
• суточный;
• месячный;
• годовой.

Некоторые из данных, такие как общее время наработки и коды ошибок считываются только при помощи ПК и установленного на нем специального программного обеспечения.

Передача показаний через интернет

Одним из наиболее удобных способов передачи показаний о потребленной тепловой энергии в учреждения по ее учету является передача через интернет. Его удобство и практичность заключается в возможности самостоятельно контролировать оплату и задолженность, а также отслеживать потребление тепла в разные периоды без пребывания в очередях и при затратах незначительного количества времени.

Для этого необходимо наличие персонального компьютера, подключенного к сети и адрес сайта контролирующей организации, а также логин и пароль личного кабинета, после входа в который откроется форма ввода показаний. Для предупреждения возникновения разногласий при возможном сбое или неполадках на сайте, желательно делать «скрины» экрана после ввода информации.

Физический смысл норматива потребления отопления

Многоквартирные дома в законодательстве РФ, в том числе в целях расчета объема потребления теплоэнергии для отопления, рассматриваются как неделимые единицы. То есть МКД — это единый теплотехнический объект, потребляющий теплоэнергию для отопления входящих в его состав помещений. И именно общий объем потребленной всем домом теплоэнергии важен при расчетах исполнителя коммунальных услуг (ИКУ) с ресурсоснабжающей организацией (РСО).

Правила установления и определения нормативов потребления коммунальных услуг, утвержденные ПП РФ от 23.05.2006 N306 (далее — Правила 306) с целью расчета норматива потребления коммунальной услуги по отоплению предусматривают сначала расчет количества тепловой энергии, необходимой для отопления многоквартирного дома или жилого дома в течение года (пункт 19 Приложения 1 к Правилам 306, формула 19). Год выбран в качестве периода, за который производится расчет, для дальнейшего получения усредненного значения норматива потребления теплоэнергии в месяц, поскольку в разные календарные месяцы потребление теплоэнергии на отопление будет, разумеется, разным, а оплата по нормативу предполагает одинаковый размер платы за отопление либо в течение отопительного периода, либо равномерно в течение календарного года, в зависимости от выбранного субъектом РФ способа оплаты отопления .

Поскольку многоквартирный дом состоит из совокупности жилых и нежилых помещений и мест общего пользования (общего имущества), при этом общее имущество на праве общедолевой собственности принадлежит собственникам отдельных помещений дома, весь объем тепловой энергии, поступающей в дом, потребляется именно собственниками помещений такого дома. Следовательно, и оплата теплоэнергии, потребленной на отопление, должна производиться собственниками помещений МКД. И тут возникает вопрос — каким образом распределить стоимость всего объема теплоэнергии, потребленной многоквартирным домом, между собственниками помещений этого МКД?

Руководствуясь вполне логичными выводами о том, что потребление теплоэнергии в каждом конкретном помещении зависит от размера такого помещения, Правительство РФ установило порядок распределения объема теплоэнергии, потребляемой всем домом, среди помещений такого дома пропорционально площади этих помещений. Такой порядок предусматривают как Правила 354 (распределение показаний общедомового прибора учета отопления пропорционально долям площадей помещений конкретных собственников в общей площади всех помещений дома в собственности), так и Правила 306 при установлении норматива потребления отопления.

Пункт 18 Приложения 1 к Правилам 306 устанавливает:«18. Норматив потребления коммунальной услуги по отоплению в жилых и нежилых помещениях (Гкал на 1 кв.м общей площади всех жилых и нежилых помещений в многоквартирном доме или жилого дома в месяц) определяется по следующей формуле (формула 18):

,

где:— количество тепловой энергии, потребляемой за один отопительный период многоквартирными домами, не оборудованными коллективными (общедомовыми) приборами учета тепловой энергии, или жилыми домами, не оборудованными индивидуальными приборами учета тепловой энергии (Гкал), определяемое по формуле 19;— общая площадь всех жилых и нежилых помещений в многоквартирных домах или общая площадь жилых домов (кв.м);— период, равный продолжительности отопительного периода (количество календарных месяцев, в том числе неполных, в отопительном периоде)».

Таким образом, именно приведенной формулой обусловлено, что норматив потребления коммунальной услуги по отоплению измеряется именно в Гкал/кв.метр, что, кроме всего прочего, прямо установлено подпунктом «е» пункта 7 Правил 306:«7. При выборе единицы измерения нормативов потребления коммунальных услуг используются следующие показатели:е) в отношении отопления:в жилых помещениях — Гкал на 1 кв. метр общей площади всех помещений в многоквартирном доме или жилого дома».

Исходя из сказанного, норматив потребления коммунальной услуги по отоплению равен количеству теплоэнергии, потребляемой в многоквартирном доме на 1 квадратный метр площади помещений в собственности в месяц отопительного периода (при выборе способа оплаты равномерно в течение года применяетсякоэффициент периодичности внесения потребителями платы ).

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.

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 рассчитывается плата за отопление?

Как рассчитывается плата за отопление?

Это зависит, во-первых, от того, стоят ли у вас счетчики теплоэнергии — общедомовые и индивидуальные. Если нет, то вы платите по так называемым нормативам по отоплению.

Во-вторых, плата за отопление может начисляться (по выбору администрации города или района):

• только в отопительный сезон — пять-семь месяцев в году, когда действительно топят;
• или ежемесячно равными частями весь год.

С 2020 года в Новосибирске принят второй способ.

Если счетчиков нет, плата рассчитывается на основании «нормативов по отоплению на 1 м 2 » (они просто умножаются на тариф и площадь квартиры). Нормативы зависят от региона, времени постройки дома и количества этажей. При этом они никак не связаны с температурой за окном или качеством отопления. То есть, скажем прямо, не имеют никакого отношения к реальности.

Нормативы просто есть, и они выгодны отнюдь не вам. В них, например, неявно включены теплопотери в старых магистралях — то есть вы платите за тепло, которое ушло в землю.

Ивановы живут в квартире площадью 45 м², «норматив по отоплению» в их доме — 0,02 Гкал на м² в месяц, а тариф — 1300 руб. за Гкал.

«Количество теплоты. Удельная теплоёмкость»

Количество теплоты

Изменение внутренней энергии путём совершения работы характеризуется величиной работы, т.е. работа является мерой изменения внутренней энергии в данном процессе. Изменение внутренней энергии тела при теплопередаче характеризуется величиной, называемой количествоv теплоты.

Количество теплоты – это изменение внутренней энергии тела в процессе теплопередачи без совершения работы.  Количество теплоты обозначают буквой Q.

Работа, внутренняя энергия и количество теплоты измеряются в одних и тех же единицах — джоулях (Дж), как и всякий вид энергии.

В тепловых измерениях в качестве единицы количества теплоты раньше использовалась особая единица энергии — калория (кал), равная количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия (точнее, от 19,5 до 20,5 °С). Данную единицу, в частности, используют в настоящее время при расчетах потребления тепла (тепловой энергии) в многоквартирных домах. Опытным путем установлен механический эквивалент теплоты — соотношение между калорией и джоулем: 1 кал = 4,2 Дж.

При передаче телу некоторого количества теплоты без совершения работы его внутренняя энергия увеличивается, если тело отдаёт какое-то количество теплоты, то его внутренняя энергия уменьшается.

Если в два одинаковых сосуда налить в один 100 г воды, а в другой 400 г при одной и той же температуре и поставить их на одинаковые горелки, то раньше закипит вода в первом сосуде. Таким образом, чем больше масса тела, тем большее количество тепла требуется ему для нагревания. То же самое и с охлаждением.

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела зависит еще и от рода вещества, из которого это тело сделано. Эта зависимость количества теплоты, необходимого для нагревания тела, от рода вещества характеризуется физической величиной, называемой удельной теплоёмкостью вещества.

Удельная теплоёмкость

Удельная теплоёмкость – это физическая величина, равная количеству теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг вещества для нагревания его на 1 °С (или на 1 К). Такое же количество теплоты 1 кг вещества отдаёт при охлаждении на 1 °С.

Удельная теплоёмкость обозначается буквой с. Единицей удельной теплоёмкости является 1 Дж/кг °С или 1 Дж/кг °К.

Значения удельной теплоёмкости веществ определяют экспериментально. Жидкости имеют большую удельную теплоёмкость, чем металлы; самую большую удельную теплоёмкость имеет вода, очень маленькую удельную теплоёмкость имеет золото.

Поскольку кол-во теплоты равно изменению внутренней энергии тела, то можно сказать, что удельная теплоёмкость показывает, на сколько изменяется внутренняя энергия 1 кг вещества при изменении его температуры на 1 °С. В частности, внутренняя энергия 1 кг свинца при его нагревании на 1 °С увеличивается на 140 Дж, а при охлаждении уменьшается на 140 Дж.

Количество теплоты Q, необходимое для нагревания тела массой m от температуры t₁°С до температуры t₂°С, равно произведению удельной теплоёмкости вещества, массы тела и разности конечной и начальной температур, т.е.

Q = c ∙ m (t₂ — t₁) 

По этой же формуле вычисляется и количество теплоты, которое тело отдаёт при охлаждении. Только в этом случае от начальной температуры следует отнять конечную, т.е. от большего значения температуры отнять меньшее.

Это конспект по теме «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость». Выберите дальнейшие действия:

• Перейти к следующему конспекту:  «Уравнение теплового баланса»
• Вернуться к списку конспектов по Физике
• Посмотреть решение типовых задач на количество теплоты

Что необходимо учесть при решении об установке счетчика

В зависимости от вашей схемы разводки системы отопления могут возникнуть некоторые трудности. Так при горизонтальной схеме разводки, Вам будет достаточно поставить один прибор учета на входе труб отопления в квартиру, но что если у Вас вертикальная схема. У меня в квартире вертикальная схема и 4 стояка труб отопления, и так получается, что при установке теплосчетчика, мне придется устанавливать по счетчику на каждый отопительный прибор. Естественно такой вариант не выгоден, но не все так плохо. Производители тепловых счетчиков выпускают распределители, которые производят замер расхода теплоносителя исходя из разницы между температурой поверхности нагревательного прибора и температурой внутреннего воздуха. Стоимость этого оборудования вместе с установкой составит примерно от 3 до 7 тысяч рублей, все зависит от комплектации оборудования.

Какое оборудование используется для нагрева воды

Прежде чем начинать самостоятельные расчёты, нужно понять, что означает «тепловая энергия» в квитанции. Вода поставляется на централизованные пункты в холодном виде, и только при работе специального оборудования формируется горячий поток. Услуга ГВС – это поставка пара в отопительные трубы и воды в краны.

Задаваясь вопросом, отопление ГКАЛ – что это в квитанции, многие так же желают знать, какое оборудование используется для нагрева воды. В городских квартирах используются водонагреватели.

При этом некоторые собственники устанавливают в квартирах устройство для индивидуального нагрева и пытаются понять, что это такое – «подогрев ГВС» в квитанции, почему за него  нужно платить. УК формируют квитанции на весь дом, и, если в одной из квартир стоит отопительное оборудование, осуществляющее подогрев воды, необходимо написать заявление для перерасчёта.

Если установлен единый водонагреватель на дом, за обслуживание и ремонт платят все жильцыФОТО: dvinatoday.ru

Подача жалобы при неправильном расчёте в квитанции

Если после самостоятельного расчёта и определения «ГВС тепловая энергия» в квитанции заметна ошибка, необходимо обратиться в управляющую компанию и потребовать разъяснений. В случае, если сотрудник не может объяснить за что поступила оплата, как работает теплоноситель и почему было начислено именно это количество выплаты, гражданин имеет право подать письменную претензию.

На такой документ УК обязана отреагировать в течение 13 рабочих дней. В случае, если ответ не поступает по завершению этого срока, а потребитель не может понять, за что он переплачивает, нужно переходить к следующему шагу – подаче иска в прокуратуру и суд.

Граждане РФ имеют право отстаивать свои интересы, если они были нарушены. Суд определит, почему горячая вода в квитанции стоит дороже, чем по действующим расценкам и, при подтверждении ошибки, назначит возврат средств.

Плата за тепловую энергию взимается на основании ЖК РФ, данная услуга не является бесплатнойФОТО: kpravda.ruНеобходимо получить письменный отказ в предоставлении расчёта от управляющей компанииФОТО: economnavode.ru