Порядок вычислений при расчете потребляемого тепла

При отсутствии такого устройства, как счетчик на горячую воду, формула расчета тепла на отопление должна быть следующей: Q = V * (T1 – T2) / 1000. переменные в данном случае отображают такие значения, как:

• Q в данном случае — это общий объем энергии тепла;
• V – показатель потребления горячей воды, который измеряется либо в тоннах, либо в кубических метрах;
• T1 – температурный параметр горячей воды (измеряется в привычных градусах Цельсия). В данном случае более уместно будет брать в расчет ту температуру, которая характерна для определенного рабочего давления. Этот показатель имеет специальное название – энтальпия. Но в случае отсутствия требуемого датчика можно принять за основу ту температуру, которая будет максимально приближена к энтальпии. Как правило, ее средний показатель варьируется в пределах от 60 до 65°C;
• T2 в этой формуле – температурный показатель холодной воды, который также измеряется в градусах Цельсия. Ввиду того, что попасть к трубопроводу с холодной водой весьма проблематично, подобные значения определяются постоянными величинами, которые отличаются в зависимости от погодных условий за пределами жилища. К примеру, в зимнее время года, то есть в самый разгар отопительного сезона, эта величина составляет 5°C, а летом, когда отопительный контур отключен – 15°C;
• 1000 – это обычный коэффициент, при помощи которого можно получить результат в гигакалориях, что более точно, а не в обычных калориях.

Расчет гкал на отопление в закрытой системе, которая является более удобной для эксплуатации, должен проходить несколько иным образом. Формула расчета отопления помещения с закрытой системой является следующей: Q = ((V1 * (T1 – T)) — (V2 * (T2 – T))) / 1000.

• Q – все тот же объем тепловой энергии;
• V1 – это параметр расхода теплоносителя в подающей трубе (источником тепла может выступать как обычная вода, так и водяной пар);
• V2 – объем расхода воды в трубопроводе отвода;
• T1 – температурное значение в трубе подачи теплоносителя;
• T2 – показатель температуры на выходе;
• T – температурный параметр холодной воды.

Можно сказать, что расчет теплоэнергии на отопление в данном случае зависит от двух значений: первое из них отображает поступившее в систему тепло, измеряемое в калориях, а второе – тепловой параметр при отводе теплоносителя по обратному трубопроводу.

Иные способы вычислений объема тепла

Рассчитать количества поступающего в отопительную систему тепла можно и другими способами.

Формула расчета за отопление в данном случае может несколько отличаться от вышеупомянутой и иметь два варианта:

1. Q = ((V1 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T2 – T)) / 1000.
2. Q = ((V2 * (T1 — T2)) + (V1 — V2) * (T1 – T)) / 1000.

Все значения переменных в этих формулах являются теми же, что и ранее.

Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что расчет киловатт отопления вполне можно выполнить своими собственными силами. Однако не стоит забывать о консультации со специальными организациями, ответственными за подачу тепла в жилища, поскольку их принципы и система расчетов могут быть абсолютно другими и состоять из совершенного иного комплекса мероприятий.

Решившись конструировать в частном доме систему так называемого «теплого пола», нужно быть готовым к тому, что процедура расчета объема тепла будет значительно сложнее, так как в данном случае следует учитывать не только особенности отопительного контура, но и предусмотреть параметры электрической сети, от которой и будет подогреваться пол. При этом и организации, отвечающие за контроль над такими монтажными работами, будут совершенно иными.

Многие хозяева зачастую сталкиваются с проблемой, связанной с переводом нужного количества килокалорий в киловатты, что обусловлено использованием многими вспомогательными пособиями измерительных единиц в международной системе, называемой «Си». Здесь требуется запомнить, что коэффициент, переводящий килокалории в киловатты, будет составлять 850, то есть, говоря более простым языком, 1 кВт – это 850 ккал. Такой порядок расчетов значительно проще, поскольку высчитать нужный объем гигакалорий не составит труда – приставка «гига» означает «миллион», следовательно, 1 гигакалория – 1 миллион калорий.

Для того чтобы избежать ошибок в вычислениях, важно помнить, что абсолютно все современные тепловые счетчики имеют некоторую погрешность, при этом зачастую в допустимых пределах. Расчет такой погрешности также можно выполнить самостоятельно, воспользовавшись следующей формулой: R = (V1 — V2) / (V1+V2) * 100, где R – погрешность общедомового счетчика на отопление. V1 и V2 – это уже упомянутые выше параметры расхода воды в системе, а 100 – коэффициент, отвечающий за перевод полученного значения в проценты.
В соответствии с эксплуатационными нормами максимально допустимая погрешность может составлять 2%, но обычно этот показатель в современных приборах не превышает 1%.

Итог всех вычислений

Правильно выполненный расчет потребления тепловой энергии – это залог экономного расхода финансовых средств, затрачиваемых на отопление. Приводя пример среднего значения, можно отметить, что при обогреве жилой постройки площадью в 200 м² в соответствии с вышеописанными формулами вычислений объем тепла будет составлять приблизительно 3 гкал за один месяц. Таким образом, приняв во внимание тот факт, что стандартный отопительный сезон длится полгода, то за шесть месяцев объем расхода будет составлять 18 гкал.

Безусловно, все мероприятия по расчету тепла гораздо удобнее и проще выполнять в частных постройках, нежели в многоквартирных домах с централизованной отопительной системой, где простым оборудованием обойтись не получится.
Таким образом, можно сказать, что все расчеты по определению расхода энергии тепла в конкретном помещении вполне могут быть выполнены своими силами (прочитайте также: «Годовой расход тепла на отопление загородного дома «). Важно лишь, чтобы данные были просчитаны максимально точно, то есть по специально предназначенным для этого математическим формулам, а все процедуры были согласованы с особыми органами, контролирующими проведение подобных мероприятий. Помощь в вычислениях также могут оказать профессиональные мастера, регулярно занимающиеся такой работой и имеющие в наличии различные видеоматериалы, подробно описывающие весь процесс расчетов, а также фото образцов отопительных систем и схемы по их подключению.

Зачем это нужно

Многоквартирные дома

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

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

Горизонтальная коллекторная разводка в квартире.

Как осуществляется регулировка?

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

Частные дома

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

Стоимость гигакалории с учетом транспортных расходов и КПД отопительной установки, рубли

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.

Когда нужно расставить все точки над “i”

Но возникает вполне резонный вопрос. «А как посчитать то, что невидимо и способно улетучится вмиг, буквально в форточку». Отчаиваться от этой борьбы с воздухом не стоит, оказывается, существуют вполне внятные математические расчёты полученных калорий на отопление.

Более того, все эти расчёты скрыты в официальных документах государственных коммунальных организаций. Как обычно в этих учреждениях, документов таких несколько, но основным является так и называемый «Правила учета тепловой энергии и теплоносителя». Именно он и поможет решить вопрос – как рассчитать гкал на отопление.

Собственно задача может решиться совсем просто и не понадобятся никакие расчёты, если у вас стоит счётчик не просто воды, а именно горячей воды. В показания подобного счётчика уже «забиты» данные по полученному теплу. Снимая показания, вы умножаете его на стоимостной тариф и получаете результат.

Основная формула

Ситуация усложняется, если такого счётчика у вас нет. Тогда придётся руководствоваться следующей формулой :

• Q — количество тепловой энергии;
• V – объём расхода горячей воды в кубических метрах или тоннах;
• T1 — температура горячей воды в градусах Цельсия. Точнее в формуле использовать температуру, но приведённую к соответствующему давлению, так называемую, «энтальгию». Но за неимением лучшего — соответствующего датчика, используем просто температуру, которая близка к энтальгии. Профессиональные узлы учёта тепла способны вычислять именно энтальгию. Часто эта температура не доступна для измерения, поэтому руководствуются константой «от ЖЭКА», которая может быть различна, но обычно составляет 60-65 градусов;
• T2 — температура холодной воды в градусах Цельсия. Данная температура берётся в трубопроводе холодной воды системы отопления. У потребителей нет, как правило, доступа к этому трубопроводу, поэтому принято брать постоянные рекомендуемые величины в зависимости от отопительного сезона. в сезон – 5 градусов; вне сезона – 15;
• Коэффциент “1000” позволяет избавиться от 10-разрядых чисел и получить данные в гигакалориях (а не просто в калориях).

Как следует из формулы, удобнее использовать закрытую систему отопления, в которую однажды заливается необходимый объём воды и в будущем её поступления не происходит. Но в этом случае вам запрещено пользоваться горячей водой из системы.

Новейшие разработки в области радиаторов в какой-то степени, может, и позволят вам сохранить тепло, но желание всё-таки всё посчитать не отпадёт все равно

Использование закрытой системы заставляет слегка усовершенствовать приведенную формулу, которая уже принимает вид :

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

• V1 – расход теплоносителя в подающем трубопроводе, причём независимо от того, служит ли теплоносителем вода или пар;
• V2 — расход теплоносителя в обратном трубопроводе;
• T1 — температура теплоносителя на входе, в подающем трубопроводе;
• T2 — температура теплоносителя на выходе, в обратном трубопроводе;
• T — температура холодной воды.

Таким образом, формула состоит из разности двух сомножителей – первый выдает значение поступившего тепла в калориях, второй – значение тепла на выходе.

Полезный совет! Как видите, математики не много, но вычисления всё-таки проводить приходится. Вы, конечно, тут же можете броситься к своему калькулятору на мобильнике. Но советует вам создать несложные формулы в одной из самых известных компьютерных офисных программ – так называемом, табличном процессоре Microsoft Excel. входящим в пакет Microsoft Office. В Excel вы не только сможете всё быстро подсчитать, но и «поиграть» с исходными данными, смоделировать различные ситуации. Более того, Excel поможет вам с построением графиков получения – расхода тепла, а это «неубиенная» карта при будущем возможном разговоре с государственными органами.

Альтернативные варианты

Как существуют различные способы обеспечения жилья теплом выбором теплоносителя – воды или пара, так существуют и альтернативные методики вычисления полученного тепла. Вот ещё две формулы :

Таким образом, расчёты можно провести и своими руками, но важно согласовать свои действия с расчётами поставляющих тепло организаций. Их инструкция расчётов может в корне отличаться от вашей.

Расчёты будут гораздо сложнее, если вы соберётесь смонтировать в доме и полы с подогревом, но тут уже в дело нужно будет включить электричество. А это уже совсем другая «опера», с новыми исполнителями, но из всё тех же государственных органов

Полезный совет. Часто справочники приводят информацию не в национальной системе единиц измерения, к которой и относятся калории, а в международной системе «Си». Поэтому, советуем запомнить коээфициент перевода килокалорий в киловатты. Он равен 850. Другими словами, 1 киловатт равен 850 килокалориям. Отсюда уже несложно сделать и перевод гигакалорий, если учесть что 1 гигакалорий – это миллион калорий.

Расчёт тем более необходим, если речь идёт об отоплении загородного дома

Все счётчики, и не только простейшие домовые, к сожалению страдают некоторой погрешностью измерений. Это нормальная ситуация, если, конечно, погрешность не превышает все мыслимые пределы. Для расчёта погрешности (относительной, в процентах) используется также специальная формула :

• V1 и V2 – рассмотренные ранее показатели расхода теплоносителя, а
• 100 – коэффициент перевода в проценты.

Считается допустимым процент погрешности при расчёте тепла — не более 2 процентов, учитывая, что погрешность измерительных приборов составляет не более 1 процента. Можно, конечно, обойтись и старинным проверенным способом, тут и никаких расчётов особенно не нужно делать.

Такой выход порой является спасительным и самым удобным

Представление полученных данных

Цена всех вычислений – ваша уверенность в адекватности ваших же финансовых затрат полученному от государства теплу. Хотя, в конце концов, вы по-прежнему и не будете понимать, что такое гкал в отоплении. Положа руку на сердце, скажем, что во многом это величина нашего самоощущения и отношения к жизни. Кое-какую базу «в цифрах», безусловно, в голове нужно иметь. А она выражается в том, что считается хорошей нормой, когда на квартиру в 200 квадратных метров у вас формулы дают 3 гкал в месяц. Таким образом, если 7 месяцев длится отопительный сезон – 21 гкал.

Расчёт значительно сложнее, если производится для системы отопления массового использования, которая требует внедрения гораздо большего оборудования

Но все эти величины довольно трудно представимы «в душе», когда действительно необходимо тепло. Все эти формулы и даже правильно выдаваемые ими результаты вас греть не будут. Они не объяснят вам, почему даже при 4 гкал в месяц, вам всё равно тепло. А у соседа всего то 2 гкал, а он не нахвалится и постоянно держит открытой форточку.

Ответ тут может быть только один – у него атмосфера согревается ещё и теплом окружающих его, а вам и прижаться то не к кому, хотя «полна горница людей». Он встаёт по утрам в 6 и бежит в любую погоду на зарядку, а вы лежите до последнего под одеялом. Согрейте себя изнутри, повесьте на стену фото семьи – все летом в купальниках на пляже в Форосе, смотрите почаще видео последнего подъема на Ай-Петри – все раздеты, жарко, тогда и снаружи недостаток пару сотен калорий вы даже и не почувствуете.

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.

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.

Для чего это необходимо

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.

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.

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.

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.

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.

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!