Альтернативное отопление и обогрев домов и помещений, горение и теплотворность топлива в дровяных и газовых котлах, твердотопливные и газовые отопительные системы на дровах, брикетах, газу и каменноугольному топливу
Перевод гигакалорий в джоули, киловатт-часы
Гигакалория – внесистемная единица измерения количества тепла и тепловой энергии.
Гигакалория – десятичная кратная единица измерения, образованная от калории,
путём прибавления к последней приставки «гига» и использования множителя 10 9 .
Онлайн-конвертер для перевода гигакалорий
в джоули, киловатт-часы и кратные им единицы
1 гигакалория = 4.1840 гигаджоуля (ГДж) = 1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч)
1 гигакалория равна количеству тепла, необходимого для нагревания 1000 тонн (1 000 000 кг) воды на один кельвин при стандартном атмосферном давлении
Гигакалория в диетологии и пищевой промышленности
Как единица измерения величины энергетической ценности (калорийности) продуктов питания, гигакалория НЕ применяется в диетологии и пищевой промышленности (из-за своего «гигантизма»). Потому что, калорийность продуктов питания, выражаемая в гигакалориях, соизмерима только с центнерами и тоннами пищи, поставляемой вагонными нормами.
Поскольку, энергетическая ценность (калорийность) вагона печенья никому не нужна, а принимать пищу центнерами и тоннами человеку не под силу, то – диетологи, пищевики и медики обходят гигакалорию стороной. Иное дело – теплотехники.
Гигакалория в теплотехнике
Гигакалория (Гкал) – королева теплотехнических расчётов и замеров.
Потому что, гигакалория – единица измерения тепловой энергии, соизмеримая с объёмами теплопередачи на промышленно-бытовом уровне. Как единица измерения тепла, гигакалория максимально близка к реальной жизни и, поэтому – горячо любима теплотехниками тепловиками и коммунальниками всех времён и народов. Учёт тепла и взаиморасчёт за тепловые услуги в коммунальном хозяйстве происходит только на уровне гигакалории. Все теплотехнические расчёты и замеры для зданий и сооружений, систем отопления и отопительных агрегатов также производятся только в гигакалориях.
В теплотехнике, гигакалория стоит на вершине иерархии востребованности единиц измерения тепловой энергии. Предшествующая гигакалории, мегакалория – слишком мелка для реальных нужд теплотехники, а последующая за гигакалорией, теракалория – огромна в своём величии и великолепии. Из-за своей громадности, теракалория не используется в прикладной теплотехнике и, практически – теракалория совершенно не имеет отношения к земной жизни.
Гигакалория, отнесённая к единице массы или объёма, используется при оценке удельной массовой или удельной объёмной энергетической ценности (теплотворности) топлива.
Удельная массовая (весовая) теплотворность топлива мало кому интересна, потому что для топлива органического происхождения – это, практически, постоянная величина.
Удельная объёмная теплотворность топлива –
это важнейшая его характеристика, как топливного ресурса.
В связи с этим, наибольшее распространение получила гигакалория, отнесённая к метру кубическому твёрдого или жидкого топливного вещества – Гкал/м 3 .
Прим. Для измерения объёмной теплотворности газообразного топливного вещества (природного газа), гигакалория НЕ используется, в виду низкой объёмной теплотворности газообразного топлива. Из-за этого, теплотворная способность газов (природного газа) измеряется в ккал/м3 (по ГОСТ Р 8.577-2000).
Гигакалория, приведённая к единице времени, применяется для характеристики тепловой мощности прибора или процесса. Например, в гигакалориях в час (Гкал⋅ч) измеряется производительность отопительного оборудования или скорость теплопотерь (охлаждения, остывания) зданий и сооружений в холодный период.
Конвертер (калькулятор) гигакалорий
Конвертер (калькулятор) гигакалорий незаменим
во время проведения теплотехнических расчётов,
поскольку большинство из них ведётся именно в гигакалориях.
Прим. к калькулятору:
Перевод гигакалорий в киловатт-часы (или мегаватт-часы) возможен только для случаев, когда тепловая энергия преобразуется в электрическую, и наоборот. Например, при расчётах электроотопительного оборудования или теплопотребляющих источников электрического тока.
Читать и понимать это нужно так:
- 1 гигакалорию (Гкал) тепла нужно использовать для получения
1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч) электроэнергии (без учёта потерь)
- 1.1622 мегаватт-час (МВт⋅ч) электроэнергии расходуется для получения
1 гигакалорию (Гкал) тепла (без учёта потерь)
Конвертер единиц и величин можно сохранить локально
и пользоваться им, не заходя на сайт.
Альтернативное отопление и обогрев домов и помещений, горение и теплотворность топлива в дровяных и газовых котлах, твердотопливные и газовые отопительные системы на дровах, брикетах, газу и каменноугольному топливу
Перевод (конвертация) единиц объёмной теплотворности топлива
Удельная объёмная теплотворность топлива,
она же – удельная объёмная теплота сгорания топлива,
она же – удельная объёмная теплотворная способность топлива.
Удельная объёмная теплота сгорания топлива – это количество тепла,
которое выделяется при полном сгорании объёмной единицы топлива.
Онлайн-конвертер для перевода
единиц объёмной теплотворности топлива
Перевод (конвертация)
единиц объёмной теплотворности топлива
(теплотворности, отнесённой к единице объёма топлива)
Массовая (весовая) удельная теплотворность практически одинакова для всех видов топлива органического происхождения. И килограмм бензина, и килограмм дров, и килограмм каменного угля – дадут, примерно одинаковое количество тепла при своём сгорании.
Иное дело – теплотворность объёмная. Здесь, теплотворность 1 литра бензина, 1 дм 3 дров или 1 дм 3 каменного угля будет существенно отличаться. Поэтому, именно объёмная теплотворность является важнейшей характеристикой вещества, как вида или сорта топлива.
Перевод (конвертация) объёмной теплотворности топлива используется при теплотехнических расчётах по сравнительной экономической или энергетической характеристике для разных видов топлива, либо для разных сортов одного вида топлива. Такие расчёты (по сравнительной характеристике для разнородного топлива) нужны при его выборе в качестве вида или типа энергоносителя для альтернативного отопления и обогрева зданий и помещений. Поскольку различная нормативная и сопровождающая документация для разных сортов и видов топлива зачастую содержит значение величины теплотворности топлива в разных объёмных и тепловых единицах, то в процессе сравнения, при приведении значения величины объёмной теплотворности к единому знаменателю – легко могут вкрасться ошибки или неточности.
Например:
– Объёмная теплотворность природного газа измеряется
в МДж/м 3 или ккал/м 3 (по ГОСТ Р 8.577-2000)
– Объёмная теплотворность дров легко может выражаться
в ккал/дм 3 , Мкал/дм 3 или в Гкал/м 3
Чтобы сравнить тепловую и экономическую эффективность этих двух видов топлива надо её привести к единой единице измерения объёмной теплотворности. А для этого, как раз и нужен вот такой онлайн-калькулятор
Тест для проверки калькулятора:
1 МДж/м3 = 238,83 ккал/м 3
1 ккал/м3 = 0,00419 МДж/м 3
Для онлайн-конвертации (перевода) величин:
– выбрать наименования конвертируемых величин на входе и выходе
– ввести значение конвертируемой величины
Конвертер выдаёт точность – четыре знака после запятой. Если, после конвертации, в графе «Результат» наблюдаются одни только ноли – значит нужно выбрать другую размерность конвертируемых величин или просто нажать на «поменять величины местами». Ибо, невозможно перевести калорию в Гигакалорию с точность до четырёх знаков после запятой.
P.S.
Перевод (конвертация) джоулей и калорий, отнесённых к единице объёма – простая математика. Однако, гонять в одночасье кучу нолей – весьма утомительно. Вот и сделал этот конвертер для разгрузки творческого процесса.
Конвертер единиц и величин можно сохранить локально
и пользоваться им, не заходя на сайт.
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.