Как рассчитывается тепловая энергия на ГВС и что это в квитанции?

Задумывались ли вы, что делает тело горячим? Ответ может быть проще, чем кажется.

Температура объекта увеличивается, когда молекулы, составляющие этот объект, движутся быстрее.

Тепловая энергия
Это энергия, которой обладает объект или система в результате движения частиц внутри объекта или системы.

Тепловая энергия – это один из различных видов энергии, где «энергия» может быть определена как «способность выполнять работу».

Работа

Это движение объекта за счет приложенной силы.

Система представляет собой просто совокупность объектов в пределах некоторой границы. Поэтому тепловая энергия может быть описана как способность чего-либо выполнять работу за счет движения его частиц. Поскольку тепловая энергия обусловлена движением частиц, это тип кинетической энергии, которая является энергией движения. Тепловая энергия приводит к тому, что что-то имеет внутреннюю температуру, и эту температуру можно измерять, например, в градусах Цельсия или Фаренгейта на термометре.

Чем быстрее частицы движутся внутри объекта или системы, тем выше регистрируемая температура.

Что это такое?

В платёжном документе среди прочих имеется строчка – ГВС. Эта позиция предполагает стоимость энергии, затраченной на обеспечение жильцов горячей водой по установленным нормативам.
Этот показатель объединяет стоимость потребляемой в системе горячей воды и стоимость её подогрева в соответствии с утверждёнными нормативами.

Горячая вода в домах, в которых организовано централизованное снабжение горячей водой, оплачивается по счётчику её расхода. Но при этом тариф на поставку кубометра воды зависит от региона, где происходит поставка и потребление воды.

Тариф учитывает эксплуатационные и административные затраты, стоимость очистки воды, а также энергии, затраченной на её подогрев до регламентного уровня.
Экономические показатели устанавливаются властями данного региона и относятся именно к расходу горячей воды, которая при этом обязательно должна соответствовать по характеристикам нормативам. Если реально вода холоднее нормы, то пользователь имеет право жаловаться в УК.
Учёт расхода может осуществляться как по приборам учёта, обслуживающим весь дом, так и по индивидуальным.

Гигакалория — это что такое?

09.09.2017Гигакалория — это что такое?

Образование Колледжи и университеты

Ав. Юлия Шамшурина August 18, 2017

Больше всего в морозные зимние месяцы все люди ждут Нового года, а меньше всего – квитанций за отопление. Особенно не любят их жители многоквартирных домов, которые сами не имеют возможности контролировать количество поступающего тепла, и часто счета за него оказываются просто фантастическими. В большинстве случаев в таких документах в качестве единицы измерения стоит Гкал, которая расшифровывается как «гигакалория».

Давайте узнаем, что это такое, как рассчитать гигакалории и перевести в другие единицы.

Что называется калорией

Сторонникам здорового питания или тем, кто усиленно следит за своим весом, знакомо такое понятие, как калория. Это слово означает количество энергии, получаемой в результате переработки организмом съеденной пищи, которую необходимо использовать, иначе человек начнет поправляться.

Как ни парадоксально, но эта же величина используется для измерения количества тепловой энергии, используемой для обогрева помещений. В физике принято считать, что одна калория – это то количество энергии, которое необходимо для нагрева одного грамма Н2О на 1 °C при стандартном атмосферном давлении (101 325 Па).

В качестве сокращения эта величина обозначается как «кал», или в английском cal.

В метрической системе измерений эквивалентом калории считается джоуль.Так, 1 кал = 4,2 Дж.

Значение калорий для жизни человека

Помимо разработки различных диет для похудения, эта единица используется для измерения энергии, работы и теплоты. В связи с этим распространено такое понятия, как «калорийность» — то есть теплота сгораемого топлива.

В большинстве развитых государств при расчете отопления люди платят уже не за количество потребленных кубометров газа (если оно газовое), а именно за его калорийность. Иными словами, потребитель платит за качество используемого топлива: чем оно выше, тем меньше газа придется израсходовать для нагрева.Такая практика снижает возможность разбавки используемого вещества другими, более дешевыми и менее калорийными соединениями.

Гигакалория — это что такое и сколько в ней калорий?

Как понятно из определения, размер 1 калории невелик. По этой причине для вычисления больших величин, особенно в энергетике, она не используется. Вместо нее употребляется такое понятие, как гигакалория. Это величина, равная 109 калорий, а записывается она в виде сокращения «Гкал». Получается, что в одной гигакалории один миллиард калорий.

Помимо этой величины иногда используется и несколько меньшая – Ккал (килокалория). В ней помещается 1000 кал. Таким образом, можно считать, что одна гигакалория – это миллион килокалорий. Стоит иметь в виду, что иногда килокалорию записывают просто как «кал». Из-за этого возникает путаница, и в отдельных источниках указывается, что в 1 Гкал – 1 000 000 кал, хотя в реальности речь идет о 1 000 000 Ккал.

Гекакалория и гигакалория

В энергетике в большинстве случаев используется в качестве единицы измерения Гкал, но ее часто путают с таким понятием, как «гекакалория» (она же гектокалория). В связи с этим сокращение «Гкал» некоторые люди расшифровывают как «гекакалория» или «гектокалория». Однако это неправильно. На самом деле вышеупомянутых единиц измерения не существует, и исползование их в речи – результат безграмотности, и не более того.

Гигакалория и гигакалория/час: в чем разница

Помимо рассматриваемой вымышленной величины, в квитанциях иногда встречается такое сокращение, как «Гкал/час». Что же оно означает и чем отличается от обычной гигакалории? Данная единица измерения показывает, какое количество энергии было использовано за один час. В то время как просто гигакалория – это величина измерения потребленного тепла за неопределенный промежуток времени. Лишь от потребителя зависит, какие временные рамки будут указаны в этой категории.

Значительно реже встречается сокращение Гкал/м3. Оно означает, сколько гигакалорий нужно использовать, чтобы нагреть один кубический метр вещества. Формула гигакалории Рассмотрев определение изучаемой величины, стоит, наконец-то, узнать, как же вычислить, сколько гигакалорий используется для обогрева помещения в отопительный сезон. Для особо ленивых людей в интернете существует масса онлайн-ресурсов, где представлены специально запрограммированные калькуляторы. В них достаточно ввести свои числовые данные – и они сами высчитают количество потребляемых гигакалорий. Однако неплохо бы уметь это делать самостоятельно.

Для этого существует несколько вариантов формулы. Наиболее простая и понятная среди них следующая: Тепловая энергия (Гкал/час) = (М1 х (Т1-Тхв)) — (М2 х (Т2-Тхв)) /1000, где: М1 — масса теплопереносящего вещества, которое подается по трубопроводу. Измеряется в тоннах. М2 — масса теплопереносящего вещества, возвращающегося по трубопроводу. Т1 — температура теплоносителя в подающем трубопроводе, измеряется в Цельсиях. Т2 — температура теплоносителя в возвращающегося обратно. Тхв — температура холодного источника (воды). Обычно равна пяти градусам Цельсия, поскольку именно такова минимальная температура воды в трубопроводе.

Почему ЖКХ при расчетах за отопление завышают количество потраченной энергии Проводя собственные расчеты, стоит обратить внимание, что ЖКХ слегка завышают нормативы потребления тепловой энергии. Мнение, что они на этом пытаются дополнительно подзаработать, ошибочно. Ведь в стоимость 1 Гкал уже включено и обслуживание, и зарплаты, и налоги, и дополнительная прибыль. Такая «надбавка» связана с тем, что при транспорте горячей жидкости по трубопроводу в холодное время года она имеет тенденцию остывать, то есть происходят неизбежные теплопотери. В цифрах это выглядит следующим образом. Согласно нормативам, температура воды в трубах для обогрева должна минимум составлять +55 °C.

А если учесть, что минимальная t воды в энергосистемах равна +5 °C, то нагреть ее надо на 50 градусов. Получается, что на каждый кубометр используется 0,05 Гкал.

Однако, чтобы компенсировать теплопотери, этот коэффициент завышают до 0,059 Гкал. Перевод Гкал в кВт/час Тепловая энергия может измеряться в различных единицах, однако в официальной документации от ЖКХ она исчисляется в Гкал. Поэтому стоит знать, как перевести в гигакалории другие единицы.

Проще всего это сделать тогда, когда известно соотношения этих величин. К примеру, стоит рассмотреть ватты (Вт), в которых измеряется энергетическая мощность большинства котлов или обогревателей. Перед тем как рассмотреть перевод в эту величину Гкал, стоит вспомнить, что, как и калория, ватт невелик. Поэтому чаще используют кВт (1 киловатт, равен 1000 ватт) или мВт ( 1 мегаватт равняется 1000 000 ватт).

Кроме того, важно помнить, что в Вт (кВт, мВт) измеряют мощность, а вот для расчета количества потребленной/произведенной электроэнергии используют кВт/ч (киловатт-часы). В связи с этим рассматривается не перевод гигакалорий в киловатты, а перевод Гкал в кВт/ч. Как же это сделать? Чтобы не мучиться с формулами, стоит запомнить «волшебное» число 1163. Именно столько киловатт энергии необходимо потратить за час, чтобы получить одну гигакалорию.

На практике при переводе с одной единицы измерения в другую просто необходимо умножить количество Гкал на 1163. Например, давайте переведем в кВт/час 0,05 Гкал, необходимых для нагрева одного кубометра воды на 50 °C. Получается: 0,05 х 1163 = 58,15 кВт/час. Эти вычисления особо помогут тем, кто размышляет о смене газового отопления на более экологичное и экономное электрическое. Если речь идет об огромных объемах, можно переводить не в киловатты, а в мегаватты.

В таком случае умножать нужно не на 1163, а на 1,163, поскольку 1 мВт = 1000 кВт. Или просто разделить полученный в киловаттах результат на тысячу. Перевод в Гкал Иногда необходимо осуществлять и обратный процесс, то есть высчитывать, сколько Гкал содержится в одном кВт/часе. При переводе в гигакалории количество киловатт-часов необходимо умножить на другое «волшебное» число — 0,00086. Правильность этого можно проверить, если взять данные из предыдущего примера.

Итак, в нем было вычислено, что 0,05 Гкал = 58,15 кВт/час. Теперь стоит взять этот результат и умножить его на 0,00086: 58,15 х 0,00086 = 0,050009.

Несмотря на небольшое отличие, он практически полностью совпадает с исходными данными. Как и в предыдущих расчетах, необходимо учитывать тот факт, что при работе с особо крупными объемами веществ нужно будет переводить не киловатты, а мегаватты в гигакалории. Как же это делается?

В данном случае опять нужно учесть, что 1 мВт = 1000 кВт. Исходя из этого, в «волшебном» числе передвигается запятая на три нуля, и вуаля, получается 0,86. Именно на него и нужно множить, чтобы осуществить перевод.

Кстати, небольшая несостыковка в ответах связана с тем, что коэффициент 0,86 – это округленный вариант числа 0.859845. Конечно, для более точных расчетов стоит пользоваться им. Однако если речь идет всего лишь о количестве используемой энергии для отопления квартиры или домика – лучше упростить.

Где найти строку?

Счёт-квитанция на оплату жилищно-коммунальных услуг (ЖКУ) оформлена в форме таблицы. В левом столбике перечисляются виды услуг, направо по горизонтали приводятся их характеристики. Вторая строка в таблице сверху называется «Горячее водоснабжение.

Часто в многоквартирном доме жильцы в своем документе видят отдельно, сколько им требуется заплатить за расход (измеренной в кубометрах) горячей воды (с характеристиками, соответствующими регламенту) и стоимость обогрева своей квартиры. Плата за тепловую энергию прописана в этих двух строках квитанции.

Структура компонента

Для того, чтобы нагреть воду, которая поступает в большой городской дом, необходимо затратить энергию тепла и электричества. Электричество используется всевозможными вспомогательными механизмами — насосами, регуляторами и т.п. Тепло идёт на подогрев определённого расхода до требуемой температуры.

Сумма этих двух компонентов и рассматривается как тепловая энергия, за которую жильцы должны платить.

При этом надо понимать, что до конечного потребителя доходит не вся вложенная энергия, часть её теряется по дороге – вода остывает в трубах, существуют протечки и тому подобные неприятности. Но потребитель оплачивает всю затраченную энергию.

В итоге, гражданин оплачивает все затраты поставщика на нагрев воды и её доставку в квартиру.

Как посчитать энергию на нагрев воды.

Исходные данные. Вода нагревается от 0,0°С (T1) до 100°С (T2). Разница 100°.

Определим сколько необходимо времени на нагрев 1000 литров воды при мощности нагревателя 10 кВт.

По формуле:

t= (0.00117 x V x (T2 — T1))/ W = (0.00117 x 1000 x (100 -0))/ 10 = 11,7 часа.

где:

• t — время (в часах)
• V — объём бака (литры);
• T2 — температура нагретой воды;
• T1 — исходная температура холодной воды;
• W — электрическая мощность нагревательного элемента (кВт).

Определим мощность нагревательного элемента, необходимую на нагрев 1000 л воды от ноля до 100°С за сутки.

За 24 часа:

W= (0.00117 x V x (t2 — t1))/ T = (0.00117 x 1000 x (100 -0))/ 24 = 4,875 киловатт в час.

За сутки надо потратить:

4,875 х 24 часа= 117 киловатт энергии.

При нагреве одного литра воды на один градус затрачивается 1,17 Вт энергии.

На разогрев 1 литра воды на 100°С нужно:

117 000 Вт / 1000 л =117 ватт энергии

Получается что для разогрева 1 литра воды на 1°С надо израсходовать 1,17Вт.

117Вт / 100°С = 1,17 Вт/литр

Запомним эту цифру, она показывает сколько энергии затратится на нагрев 1,0 л воды в чайнике от нуля градусов до 100°С. Если мощность обычного чайника составляет 1,0 кВт (в час), то время нагрева составит примерно 7 минут.

Для упрощения расчетов, можно округлить количество затраченной энергии на нагрев 1,0 литра воды до 1,0 Вт, чтобы быстро делать в уме все необходимые расчеты по затратам энергии на нагрев воды, время нагрева, а также требуемую для этого мощность.

Пример расчета, без учета энергии на потери.

Сколько времени потребуется для того, чтобы нагреть 1000 л воды, температурой от 10°С до 80°С котлом мощностью 20 кВт.

Решение:

Для нагрева требуется израсходовать энергии:

(T2 — T1) *1кВт=(80-10)х1=70 кВт

При мощности котла 20кВт это произойдет через:

70 кВт/20=3,5 часа.

Приведем пример расчета расходов топлива на отопление дома.

При сжигании 50 кубометров природного газа, получаем 500 кВт

за 24 часа это ~21 кВт/час.

Этим количеством энергии можно отопить 100 м² жилья зимой в течение двух холодных дней:

100м² * 0,1кВт/м² * 24часа=240 кВт в день

500кВт / 240кВт = ~2 дней

Как отмечалось выше, один кубометр газа метана при сжигании выделяет около 10 кВт энергии (~10 кКал). По строительным нормам расход (в среднем по Сибири) регламентируется на уровне 1,0 кВт на 10 м² площади (100 Вт/м²) при высоте помещения до ~3 м и когда на улице -40°С. Соответственно расчетный расход газа при проектировании отопления дома площадью 100 м² холодной зимой (если все время будет -40°С) за месяц:

1 м³ х 24 часа х 30 дней =720 м³/месяц.

Так как не бывает все время -40°С, поэтому примерный расчетный расход на практике уменьшится в 2 раза и составит примерно 360 м³, что при цене газа около 6 руб. составит 2160 руб./мес.

Потери тепла, а соответственно расход газа конечно же еще зависят и от утепления дома.

Надо учитывать еще расходы газа на нагрев горячей воды и на приготовление пищи.

Стоимость энергии в кВт, выделяемой при сжигании газа будет 6 руб./10 кВт =0,6 руб./кВт. А стоимость электроэнергии сегодня составляет 3,0 руб./кВт. Поэтому в 5 раз дешевле готовить на газовой плите, чем на электрической.

Из чего складывается сумма?

Коммерческие отношения между поставщиками различных видов энергии и жильцами формально определяются Договорами.

Согласно этим документам, при оплате учитываются и оплачиваются:

• расход воды, измеренный водосчётчиком на горячей трубе;
• энергия, затраченная на её нагрев;
• льготы потребителя;
• сумма, прописанная в квитанции, была получена как произведение тарифа на горячую воду и её расхода по счётчику с учётом льгот.

В случае, если квартира не подключена к центральному отоплению, а оснащена автономной системой подогрева, то владелец квартиры платит дополнительно за газ или электричество, в зависимости от типа водонагревателя.

Применение тепловой энергии

Давайте посмотрим на простой пример тепловой энергии. Нагреваемый элемент на плите содержит тепловую энергию, и чем больше вы включаете печь, тем больше внутренней энергии он содержит. На самом базовом уровне эта тепловая энергия представляет собой движение молекул, составляющих металл элемента печи.

Чем быстрее молекулы двигаются, тем больше внутренней тепловой энергии они содержат.

Теперь давайте поместим кастрюлю с водой поверх нагретого элемента. Что просходит? Печка работает. Здесь «работа» относится к «движению чего-либо, когда применяется сила». В частности, тепловая энергия печи заставляет частицы горшка и, в конечном счете, воду двигаться быстрее. Внутренняя энергия нагреваемого элемента передается в кастрюлю и, в конечном счете, в воду внутри кастрюли. Эта передача тепловой энергии из печи в кастрюлю и в воду называется теплом. Очень важно соблюдать эти условия. В этом контексте тепло — это термин, который мы используем для обозначения передачи тепловой энергии от одного объекта или системы к другому.

Тепловая энергия есть энергия, находящаяся в пределах объекта или в пределах системы из-за движения частиц.

Вы можете чувствовать тепло, если держите руку над плитой. Высокая температура, в свою очередь, ускоряет молекулы в горшке и воде. Если вы поместите термометр в воду, когда вода нагревается, вы можете наблюдать за повышением температуры. Опять же, увеличение внутренней энергии приведет к увеличению температуры.

Как рассчитать самостоятельно: пошаговая инструкция

Чтобы самостоятельно посчитать величину очередной оплаты ГВС, надо воспользоваться формулой:

Pi = ViП x Ткр, где:

• ViП есть расход воды за период платежа;
• Ткр — это величина тарифа на горячее водоснабжение;
• Pi — — оплата за контрольный период.

Пример расчета

Для расчета были использованы следующие показатели:

1. Количество использованной горячей воды, измеренное водосчётчиком за февраль 2022 года, составил 5 кубических метров (м3) (ViП — в формуле).
2. Тариф для региона составляет 150 руб. за 1 кубический метр (м3) (Ткр — в формуле).

Размер платы по квартире рассчитывается следующим образом: 5 м3 х 150 руб. = 750,00 рублей. Величина платы за горячее водоснабжение квартиры составляет – 750,00 руб.