Перевод единиц мощности и энергии
Контакты для заказа оборудования:
Телефон: (351) 776-32-19
Почта для заявок: 7763219@mail.ru
Мо́щность — это скалярная физическая величина, равная отношению работы, выполняемой за некоторый временной промежуток, к этому промежутку времени (определение Википедии).
Таблица 1. Таблица перевода некоторых единиц измерения мощности (их соотношение):
| X | кгс x м/с | кВт | МВт | л. с. | ккал/ч | Гкал/ч | БЕТ/с | CHU/с |
| 1 кгс х м/с | 1 | 9,81 x 10 -3 | 9,81 x 10 -6 | 13,33 x 10 -3 | 8,435 | 8,435 x 10 -6 | 9,29 x 10 -3 | 5,16 x 10 -3 |
| 1 кВт | 102 | 1 | 10 -3 | 1,36 | 860 | 0,86 x 10 -3 | 0,948 | 0,527 |
| 1 МВт | 102 x 10 3 | 10 3 | 1 | 1,36 x 10 3 | 860 x 10 3 | 0,860 | 948 | 527 |
| 1 л. с. | 75 | 0,736 | 0,736 x 10 -3 | 1 | 632,4 | 0,6324 x 10 -3 | 0,697 | 0,387 |
| 1 ккал/ч | 0,119 | 1,163 x 10 -3 | 1,163 x 10 -6 | 1,58 x 10 -3 | 1 | 10 -6 | 1,102 x 10 -3 | 0,6125 x 10 -3 |
| 1 Гкал/ч | 118,5 x 10 3 | 1163 | 1,163 | 632,4 x 10 6 | 10 6 | 1 | 1102 | 612,5 |
| 1 БЕТ/с | 107,6 | 1,055 | 1,055 x 10 -3 | 1,435 | 907,4 | 0,9074 x 10 -3 | 1 | 0,5556 |
| 1 CHU/с | 193,7 | 1,899 | 1,899 x 10 -3 | 2,584 | 1633 | 1,633 x 10 -3 | 1,8 | 1 |
Таблица 2. Соотношение между физическими единицами измерения мощности (дополнительная):
Перевод тепловой мощности из Гкал/час в мегаватты
Ещё во времена Аристотеля существовало представление о внутренней теплоте, присущей каждому телу и являющейся одним из его первичных качеств. В VII веке Декарт и Бэкон в своих трудах попытались связать движение частиц тела с его теплотой. Англичанин Джоуль в своих опытах изучал превращение механической энергии в тепловую энергию нагрева воды. Груз опускался с определённой высоты, приводя в движение мешалку в ёмкости с водой. Температура воды при перемешивании увеличивалась.
Первый закон термодинамики
Первый закон термодинамики утверждает, что энергия не появляется ниоткуда и не исчезает в никуда. Она переходит из одного вида в другой. Опыты Джоуля показали эквивалентность механической работы и теплоты.
Чтобы получить электричество, в топках котлов на электростанциях сжигается топливо, химическая энергия преобразуется в тепловую и передаётся через поверхности нагрева рабочему телу — воде, вода превращается в пар, поступающий на лопатки турбин, где тепловая энергия пара переходит в механическую энергию вращения ротора, а затем в генераторах турбин производится электроэнергия.
На атомных электростанциях внутренняя энергия урана превращается в тепловую энергию воды в охлаждающем контуре. На гидроэлектростанциях потенциальная энергия воды переходит в механическую энергию гидротурбин, затем в генераторах также преобразуется в электрическую.
Если котёл паровой, то на выходе из котла образуется пар, в водогрейных котлах вода нагревается до определённой температуры.
Передача тепловой энергии
Определение количества теплоты является задачей термодинамики. Это понятие сравнимо с работой, которую выполняет рабочее тело, в рассматриваемом случае — вода.
Правильнее сказать, что рабочему телу сообщается количество теплоты. Теплота передаётся тремя способами:
- лучистой энергией, радиацией;
- конвекцией;
- теплопроводностью.
В процессе теплового излучения в котлах топливо подаётся через горелки в топку. При горении топлива химическая энергия превращается в тепловую энергию раскалённых газов. Эта тепловая энергия через лучистый теплообмен передаётся поверхностям нагрева котла.
При прохождении газов из топки по конвективным поверхностям котельной установки их температура снижается и теплообмен происходит большей частью конвекцией.
Через стенки поверхностей нагрева котла тепло за счёт теплопроводности передаётся рабочему телу, т. е. воде или водяному пару.
Единица тепла в разных системах измерения
Для оценки эффективности работы тепловых электростанций необходимо соизмерять химическую энергию топлива, сжигаемого в котлах, с количеством электрической энергии, вырабатываемой электростанцией.
Единицы измерения тепла:
Исторически сложилось, что за единицу теплоты в технической системе единиц была принята 1 калория, то тепло, которое необходимо для нагрева одного грамма воды на один градус Цельсия. Из курса физики известно, что количество тепла определяется по формуле:
- M — количество вещества, масса, в граммах;
- С — теплоёмкость, то количество тепла, которое необходимо сообщить единице вещества, чтобы поднять его температуру на один градус. В технической системе единиц теплоёмкость воды приравнена к одной калории/(грамм*град);
- T1— температура воды до нагревания, в градусах Цельсия;
- T2— температура воды после нагревания, в градусах Цельсия.
В дальнейшем потребовалось унифицировать перевод механической энергии в тепловую, нужна была более совершенная единица измерения. Однако в силу инерционного мышления калория прочно вошла в наш обиход. Даже энергетическая ценность продуктов измеряется в калориях.
В международной системе единиц СИ за единицу теплоты принят 1 Дж.
Джоуль — работа, совершаемая силой в один ньютон на пути перемещения в один метр.
1 ньютон = M*A = кг*м/(сек*сек), где
- M — масса, кг;
- А — ускорение, м/(сек*сек) = м/сек2.
За 1 джоуль в теплотехнике принято количество теплоты, эквивалентное работе в 1 Дж.
Джоуль, отнесённый к единице массы или объёма, даёт характеристику объёмной теплотворности топлива.
Теплоёмкость в Международной системе единиц измеряется в Дж/(кг*град), для воды теплоёмкость равна 4,19 Дж/(грамм*град).
Перевод из одной системы измерения тепла в другую:
- 1 Кал = 4,1868 Дж;
- 1 Дж = ¼, 1868 = 0,239 Кал.
Часто пытаются связать между собой совершенно разные единицы измерения: количество теплоты, измеряемое в Гкал, с мощностью, измеряемой в МВт. Это всё равно, как если бы связали морские мили, пройденные судном, с его скоростью в узлах.
В мегаватты можно перевести только тепловую мощность, измеряемую в Гкал/час. Ниже мы даём расчёт коэффициента перевода.
Мегаватт — единица измерения мощности в Международной системе единиц и равна 1 МДж/1сек.
Приставка Мега обозначает миллион, или 1 МДж = 1000000 Дж, приставка Гига обозначает миллиард, или 1 Гкал = 1000000000 кал.
Тепловая мощность в технической системе единиц обозначает единицу теплоты, сообщённой рабочему телу в единицу времени, 1 Гкал /1 час
Переводим тепловую мощность в мегаватты:
- 1 Гкал/час = 4,1868*1000000000Дж/3600 сек = 1163000 Дж/сек = 1,163 МДж/сек = 1,163 МВт;
- или 1 МВт = 1/1,163 = 0,860 Гкал/час.
Этот коэффициент часто фигурирует в эмпирических формулах с теплотехникой.
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ — СООТНОШЕНИЯ, ПЕРЕСЧЕТ
На этой странице вы можете ознакомится с основными единицами измерения, которые используются в электроэнергетике, а так же соотношением единиц измерения различных систем измерения.
Соотношение единиц измерения
Таблицы перевода физических величин
СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ
Единица
измерения энергии
Эквивалентные единицы
ккал
кВт ч
кГс м
ккал
кВт ч
кГс м
Таблицы пересчета физических величин.
Энергия, тепло, работа
Пересчет
кВт ч
кгс м
ккал
1 Дж
1 кВт ч
1 кгс м
1 ккал
Давление
Па
(Паскаль)
Бар
(Бар)
мм рт. ст.
(миллиметр ртутного столба)
мм вод. ст.
(миллиметр водяного столба)
кгс/см 2
(техническая атмосфера)
атм
(физическая атмосфера)
1 Па
1 бар
1 мм рт. ст.
1 мм вод. ст.
1 кгс/см 2
1 атм
Давление — это физическая величина, равная отношению модуля силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади это поверхности. Единица давления — паскаль (Па), равный давлению, производимому силой в 1 ньютон на площадь в 1 квадратный метр. Все жидкости и газы передают производимое на них давление по всем направлениям (закон Паскаля).
Все тела, находящиеся на земной поверхности, испытывают со всех сторон одинаковое давление земной атмосферы — атмосферное давление. В каждой точке атмосферы это давление равно весу вышележащего столба воздуха; с высотой убывает. Среднее атмосферное давление на уровне моря эквивалентно давлению 760 мм рт. ст. (1013,25 гПа). Кроме атмосферного, различают абсолютное и избыточное давления. Абсолютным называют полное давление с учетом давления атмосферы, отсчитываемое от абсолютного нуля. Избыточным называют давление сверх атмосферного, равное разности между абсолютным и атмосферным давлением. Избыточное давление отсчитывается от условного нуля, за который принимается атмосферное давление. Абсолютное давление, меньшее, чем атмосферное, называют разрежением или вакуумом. Другими словами, вакуум равен разности между атмосферным и абсолютным давлениями.
Для измерения избыточного давления газа, пара и жидкости применяются манометры; небольших давлений и вакуума — напоромеры и тягомеры; вакуума — вакуумметры; давления и вакуума — тягонапоромеры и мановакуумметры.
Температура
°C
(градус Цельсия)
K
(Кельвин)
F
(градус Фаренгейта)
R
(градус Реомюра)