Сколько нужно сжечь газа чтобы получить 1 гкал: Расход топлива на отопление

Расход топлива на отопление

Потребителей, отапливающих свои теплицы, цеха, дома и прочие помещения интересует расход топлива.

Для точного расчета расхода дров надо учитывать породу древесины, влажность и другие составляющие.

Таб.1 Теплота сгорания различных видов топлива (средние значения).

Сравнительный расход топлива на отопление

Для отопления помещения 100 м² (точнее 300 м³) в среднем надо 20 гигакаллорий тепловой энергии за отопительный сезон вне зависимости от вида топлива (дрова, газ, уголь, пеллеты и другие виды топлива).

Твердотопливные пиролизные котлы вырабатывают 1 Гкал сжигая — 312 кг дров.
Пеллетные котлы для получения 1 Гкал из пеллет  сжигают — 222 кг.
В котел на угле для получения 1 Гкал из антрацита надо загрузить — 143 кг.
Газовый котел для получения 1 Гкал сожжёт — 119 м3 природного газа.

Таб.2 Таблица необходимого количества топлива в сезон

Расчеты выполнены для нормально утепленного помещения в климатической зоне Москвы.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ. Энергетические единицы вместо кубометров газа / 104.ua

Национальная комиссия по регулированию энергетики и коммунальных услуг (НКРЭКУ) 26 января приняла постановление №84 «Об утверждении Изменений в некоторые постановления НКРЭКУ о введении на рынке природного газа использования единиц энергии».

Документ обязывает операторов локальных газораспределительных сетей (операторов ГРС — облагазов) в платежках, помимо объема, указывать количество потребленной энергии в трех единицах измерения – киловатт-часах (кВт*ч), Гигакалориях (Гкал) и Мегаджоулях (МДж).

Теперь каждый потребитель будет получать платежку с указанием качества газа, который поставляется конкретно ему. Правда, платить бытовые потребители по прежнему будут за объем.

Киловатт-час (кВт⋅ч, kW*h) – единица энергии, показывающая количество энергии потребляемое/производимое устройством мощностью 1 кВт за 1 час.

Калория (кал) – единица энергии, обозначающая количество тепла, необходимого для нагрева 1 грамма воды на 1 градус Цельсия при давлении в 1 атмосферу. 1 Гкал = 1000 Мкал = 1 000 000 ккал.

Джоуль (Дж, J) – единица энергии, необходимой для перемещения точки приложения силы в один ньютон на расстояние одного метра. 1 Мдж (MJ) = 1 000 000 Дж.

Кроме того, до конца февраля все операторы ГРС должны начать публикацию на сайте физико-химических показателей газа по маршрутам следования.

«Укртрансгаз», который сейчас является оператором газотранспортной системы (ГТС), обязан в течении месяца начать публикацию средневзвешенной теплоты сгорания газа по каждому маршруту следования.

Другими словами, теперь каждый потребитель должен видеть все физико-химические показатели (ФХП) газа, который он потребляет и его энергетическую ценность в трех единицах измерения.

БизнесЦензор подготовил ответы на вопросы о качестве газа для украинских потребителей.

Зачем нужно знать количество энергии газа

Украина закупает газ в Европе, где уже давно товаром являются энергетические единицы, а не объем. Это теплота сгорания (также называют – теплотворность или калорийность) газа.

Согласно постановлению Кабмина №758, которое регулирует поставки газа населению, его цена должна определятся согласно данным агентства Platts European Gas Daily о цене газа на немецком хабе NetConnect Germany (NCG).

Цена публикуется в евро за МВт*ч на тысячу кубометров, а не за объем, как обычно считают в Украине. Например, в ноябре газ на NCG стоил 17,7 евро за 1 МВт*ч.

Кроме привычной украинцу единицы МВт*ч, которой мы измеряем электроэнергию, в котировках европейского агентства указаны британские термические единицы (British thermal unit — Btu), которые отличаются от европейских.

Этими цифрами легко оперировать, если знать что в тысяче кубов европейского газа примерно 9,5 – 10 МВт*ч. Следовательно, тысяча кубов в ноябре 2016 года обошлась бы в 170 – 180 евро.

В Украине электроэнергия измеряется в кВт*ч, а услуги отопления – в Гкал. Таким образом, любой потребитель сможет перевести энергию потребленного газа в электричество или тепловую энергию. Это позволит сравнить их стоимость и выбрать самый экономный вариант энергоносителя.

Как переводить одни энергетические единицы в другие

Информацию о качестве украинского газа в каждой области еще с мая 2014 года ежемесячно публикует «Укртрансгаз» (УТГ). Там же можно найти ФХП газа по 285 маршрутам следования.

Например, в декабре калорийность газа рознилась от 8,15 Мкал на кубометр в Закарпатской области до 8,28 Мкал на кубометр в Сумской области.

Почему у разных операторов ГРС разное качество газа, которое меняется во времени?

«Природный газ от разных источников транспортируется по магистральным газопроводам в общем потоке. Смешивание газа происходит естественным образом без каких-либо вмешательств», — отвечают в УТГ на вопрос БизнесЦензор.

Качество газа зависит от изменения соотношений газа от различных источников. Это соотношение меняется в зависимости от режима работы ГТС и сезона.

На сайте УТГ теплотворность газа представлена в килокалориях (ккал) на кубический метр. Их легко можно перевести в другие единицы, воспользовавшись индексами перевода, опубликованными в обосновании постановления НКРЭКУ.

Таким образом, теплотворность одного кубометра газа, к примеру в Киеве и Киевской области, будет равна примерно 0,0082 Гкал (8,2 Мкал), 9,5 кВт*ч и 34,4 МДж.

Какие характеристики имеет газ из разных источников

Наиболее качественный газ в Европе. В первую очередь потому, что поставляется с небольшим разлетом калорийности.

В Европе газ разделен на две категории – более качественный газ группы H и менее качественный – группы L. Последняя используется во Франции, Нидерландах, Бельгии и частично – в Германии. Газ этой категории транспортируют по отдельным трубопроводам.

В Украине, по данным УТГ, в трубе смешивается газ из трех источников с разной теплотворностью.

Как сообщает Метрологический центр НАК «Нафтогаз», в Германии работают установки, автоматически смешивающие газ для получения ресурса с одинаковыми характеристиками.

В Украине нет технических возможностей регулировать смешивание газа. Потому такой большой разлет по качеству.

Для примера, вот так выглядит платежка за газ в Польше. Там указан объем поставляемого газа и его теплотворность в кВт*ч.

Как видно, в Польше теплотворность газа рассчитывается, исходя из показателя 11,28 кВт*ч на кубометр, что отличается от среднеукраинского – 9,5 кВт*ч на кубометр.

Показатели отличаются, потому что в Европе для расчета используется высшая теплота сгорания. Эта же методика прописана в постановлении НКРЕКУ о вводе энергетических единиц. А УТГ в своей статистике указывает низшую теплоту сгорания.

Кто и как контролирует качество газа

В соответствии с Газовым кодексом, который вступил в силу в октябре 2015 года, пробы газа берутся во всех точках входа и выхода газа из ГТС не реже, чем раз в неделю.

При поставке газа потребителю, его анализ осуществляет оператор ГТС — «Укртрансгаз». Проба газа берется на газораспределительной станции, после чего оператор ГРС (облгаз) поставляет газ напрямую потребителю.

Также на газораспределительных станциях в газ добавляется одорант для запаха – 16 грамм этилмеркаптана на тысячу кубометров. За эту операцию также отвечает УТГ.

По данным УТГ, в компании работают 65 химико-аналитических лабораторий. Кроме того, оператор ГТС использует 47 автоматических потоковых хромографов, которые позволяют определять ФХП газа в режиме реального времени.

При взятии проб, газ анализируется при стандартных условиях эксплуатации газовых приборов – при температуре в 20 градусов Цельсия (293,15 К) и давлении 101,325 кПа (760 мм ртутного столба).

Можно ли намешать в газ воздух

В народе существует две версии того, как газораспределяющие компании «бодяжат» газ.

По одной из них в газ просто добавляется воздух. Это не возможно из-за взрывоопасности такой смеси.

Если бы оператор ГТС или операторы ГРС разбавляли газ воздухом, по всей Украине каждый день гремели бы взрывы.

Можно ли разбавить газ азотом

Это вторая версия плохого качества газа. Разбавить газ азотом вполне реально. Но, не выгодно.

В состав газа входят метан, пропан, водород и азот. Доля азота не превышает 5%. По данным УТГ, рыночная стоимость одного куба азота составляет сейчас 25 – 41 грн. Между тем, стоимость куба газа для населения – 7 грн, рыночная цена – 10 грн.

То есть, цена азота в 2,5 раза выше, чем цена природного газа для промышленности, и в 3,5 раза – чем цена для населения. Это не считая затрат, необходимых для установки оборудования по закачке азота в газовую трубу.

Если концентрация азота в природном газе превышает 7,5%, то пламя на конфорке или в горелке котла «сорвет». Прибор потухнет, что чревато утечкой газа, пожаром или взрывом.

Почему газ горит желтым/красным пламенем

Единственной причиной этому является давление в трубе. От него же зависит ухудшение качества газа (калорийность газа, как и цвет пламени, не зависит от давления в газораспределительной сети — ред 104.ua).

Как указывает на своем сайте НАК «Нафтогаз», давление не может быть постоянным и зависит от многих факторов. Например, в пиковые часы потребления, когда люди перед работой и после нее зажигают конфорки, давление падает.

Давление в трубе зависит от погоды и от высоты точки потребления. Например, количество газа (еще называют плотность или густота газа) в одном кубометре в Одессе (49 м над уровнем моря) на 6% больше, чем в городе Яремче Ивано-Франковской области (585 м над уровнем моря).

В целом плотность газа меняется на 1% каждые 88,5 м над уровнем моря.

Давление в трубе, кроме прочего, будет зависеть от удаленности потребителя от газораспределительного пункта (ГРП). Чем дальше потребитель – тем меньше у него плотность газа. Оператор ГРС обязан обеспечить рабочее давление всем потребителям.

На качество газа влияют вентиляция – наличие воздуха, с которым смешивается газ для горения. Для нормальной работы газовых приборов необходимо тройное замещение воздуха в течении часа.

Можно проверять качество газа «по-народному» – засекая время закипания литра воды в стандартной кастрюльке. Проблема в том, что это время практически всегда будет разным.

Каким должно быть качество газа

Качество газа в Украине регламентирует ГОСТ 5542 «Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия».

В соответствии с этим документом, минимально допустимое значение низшей теплоты сгорания газа – 7,6 Мкал/м3 (31,8 МДж/м3 или 8,8 кВт*ч/м3) с допустимым отклонением в 5%.

Такая теплотворность должна быть у газа при стандартных условиях – при температуре в 20 градусов Цельсия (293,15 К) и давлении 101,325 кПа (760 мм ртутного столба).

Подробно об этом можно прочитать на сайте НАК «Нафтогаз». Как сообщает «Нафтогаз», потребитель имеет право заказать у оператора ГРС (облгаза) проверку на соответствие русурса ГОСТу.

Если газ не соответствует стандарту, оператор ГРС должен заплатить штраф потребителю. Если соответствует, заказчик-потребитель обязан оплатить стоимость экспертизы.

Что такое число Воббе

Для определения качества газа у потребителя, которое зависит от теплотворности и давления, используется так называемое число Воббе (Wobbe index). Это отношение теплоты сгорания к квадратному корню относительной плотности газа.

Формула представлена так.

В ней «Q» – объемная теплота сгорания, а «p» – относительная густота газа, «В» — собственно число Воббе. 

Если число Воббе выше стандартного значения, кислород воздуха не успевает взаимодействовать со всем объемом газа.3 над поверхнею води. Який об’єм підводної частини айсберга?

Два небольших груза связаны нерастяжимой нитью, переброшенной через блок. Ось блока поднимают вверх со скоростью u=1,5 м/с. Оба груза движутся вертика
…

льно, и при этом в некоторый момент времени скорость груза 1 по величине в 2 раза больше скорости груза 2. Чему может быть равна в этот же момент времени проекция скорости груза 2 на ось, направленную вертикально вверх? Ответ выразите в м/с, округлив до целого числа. Вы можете сами добавлять поля ответов.

На ровном склоне горы, наклон которого к горизонту α=30∘, на высоте h=20 м друг над другом находятся два школьника. Они одновременно бросают камни с о
…

динаковыми скоростями: нижний — перпендикулярно склону, верхний — в горизонтальном направлении. На каком минимальном расстоянии друг от друга пролетят камни, если вплоть до момента максимального сближения они ещё будут находиться в воздухе? Ответ выразите в м, округлив до десятых. Сопротивлением воздуха пренебречь.

визначте об’єм тіла густина якого 7000 кг/м3 що спускаєтьсяз горки якщо сила тертя дорівнює 80н а коєфіцієнт тертя 1,5

визначте силу Архімеда що діє на камінь об’ємом 60 см3 густина води 1030 кг/м3

Пожалуйста Помогите
Сделайте задания
197
200
203
С объяснением
Заранее спасибо

за допомогою пружини жорсткість якої 200 н/м тягнуть тіло масою 4кг коєфіцієнт ковзання 1,5. визначте видовження пружини

Денег на газ хватит до ноября: почему тепловики всерьез говорят о срыве отопительного сезона

Отопительный сезон-21/22 в Украине может закончиться уже в ноябре. Все из-за цен на газ для производителей тепла, которые в сентябре ожидаются на уровне 18500 гривен за тысячу кубов. Поэтому тарифы могут вырасти на 40%. При таких условиях у теплокоммунэнерго не будет денег для расчетов с Нафтогазом. И тогда котельные остановятся.

Today.ua подробно рассказывает, что о возможной коммунальной катастрофе думают тепловики, мэры городов, и есть ли какой-то способ снизить тарифы на отопление.

Откуда взялись «апокалиптические» прогнозы

«Мину» под отопительный сезон заложили еще в мае, когда для производителей тепла отменили государственное регулирование цен (ПСО). С одной стороны это дало теплокоммунэнерго (ТКЭ) возможность выбирать – оставаться с Нафтогазом или пойти к другому поставщику. Но главным игроком на рынке газа для производителей тепла является именно НАК, а потому для многих ТКЭ это оказалось выбором без выбора.

Ко всему добавилась проблема долгов. По состоянию на начало мая ТКЭ и ТЭЦ были должны Нафтогазу около 67 млрд грн. Согласно действующим правилам, небытовой потребитель не может пойти к другому поставщику, если имеет непогашенные долги перед старым. 26 мая НКРЭКУ упростила процедуру перехода – бытовые потребители имеют право предоставить новому поставщику письменное разрешение действующего поставщика на его переход к новому поставщику (даже, если есть долг).

Но новый поставщик вправе отказать клиенту в приеме (мы ведь помним, что производители тепла достаточно рисковые клиенты с точки зрения платежеспособности), к тому же далеко не каждый продавец газа может предложить цену, которая могла соревноваться с ценой НАК. Так что значительная часть тепловиков, хочешь не хочешь, вынуждена и дальше работать с Нафтогазом.

В начале июня НАК предложила производителям тепла трехлетний контракт. В компании его условия назвали выгодными, поскольку цена газа до конца отопительного сезона фиксируется на уровне 7,42 грн/м3. Это на 50 коп дешевле, чем для населения (за счет оптовых поставок).

Но производители тепла говорят, что вся суть в деталях, которые делают предложение кабальным. По их словам, реальная стоимость газа далеко уйдет за 9 грн/м3.

Что не нравится тепловикам в договоре от Нафтогаза?

Главных претензий у тепловиков к условиям договора три:

• Предварительная оплата за газ

Нафтогаз требует от тепловиков платить часть средств за газ авансом, а часть до конца месяца. При этом по законам население платит за услугу после ее получения, причем большинство с задержкой в ​​1,5-2 месяца. Соответственно, ТКЭ должны будут где-то взять деньги, чтобы закупить огромные объемы газа, за которые население будет рассчитываться очень и очень долго.

То же касается и потребителей из бюджетной сферы (школы, детсады, больницы) – в их бюджетах, которые расписано помесячно, не предусмотрено предварительной оплаты за тепло.

• Четко не определено, какой будет цена за какой объем газа

Тепловики смогут покупать газ по цене 7420 грн/тыс. м3, но только объем, который был средним за предыдущие три года. А все что больше – по рыночным.

По словам президента Ассоциации «Укртеплокоммунэнерго» Арсентия Блащука, если зима будет холодной, этого газа не хватит. И тогда тарифы взлетят в космос.

«Взят объем за 3 последних года, а это были теплые годы. Мы проанализировали, взяв 5 предыдущих лет, у нас есть разница между объемами Нафтогаза, и у нас не хватает объемов газа для населения. Тото, по 7420 грн для населения мы купим не весь газ. Часть газа пойдет по 15000, или на сентябрь будет и 18000 грн за тысячу кубов. Чтобы юридически утвердить эти тарифы, нам придется миксовать этот газ, и тогда цена газа для производства тепла для населения получится не 7420 грн, а более 9000 грн. А это рост тарифов минимум на 40%. По бюджетной сфере рост тарифов будет вдвое», – пояснил Блащук.

По его словам, у бюджетников нужных сумм нет, соответственно, тепловики будут отбирать газ у Нафтогаза без оплаты, за что их оштрафуют.

• Нафтогаз у должников может списывать все деньги

Если производители тепла не смогут заплатить за газ вовремя (а население никогда не платит вовремя), по договору Нафтогаз имеет право автоматически списывать все деньги со счетов ТКЭ и ТЭЦ. Это означает, что у компаний не будет средств ни на зарплаты работникам, ни на оплату счетов за электроэнергию и воду.

Есть ли выход?

Мэры украинских городов в один голос говорят, что при таких условиях отопительный сезон продлится всего несколько месяцев – дальше денег не будет ни на что.

«Договор, который нам предложил Нафтогаз, не выдерживает никакой критики. Особенно в части расчетов. Цена на газ неподъемная для населения. Это означает, что предприятия ТКЭ недополучат свои платежи и, по нашим самым оптимистичным подсчетам, средств у ТКЭ хватит до ноября – чтобы рассчитаться за октябрь, если он будет не очень холодным, и уплатить авансовый платеж за газ. На этом отопительный сезон для большинства украинских городов будет завершен», – сказал мэр Славутича Юрий Фомичев.

Отметим, что в мае 2021 года цена газа для тепловиков за ПСО также рассчитывалась рыночно. Более того – он для них стоил дороже, чем для населения. Но условия расчетов с Нафтогазом были другими. Не было предоплаты и достаточно было рассчитываться на уровне 90%, чтобы покупать новые объемы газа.

Для выхода из ситуации хотя бы в этом сезоне Верховная Рада приняла законопроект 3508-д, который предусматривает реструктуризацию и списание этих долгов. Но президент пока не подписал закон. В среде энергетиков говорят, что даже если подпись под документом и появится в ближайшее время, за одну секунду закон не сработает и понадобится еще несколько месяцев, пока «провернутся» административные колесики и проблема начнет решаться. А отопительный сезон вот-вот стартует.

Как экономить на отоплении и уменьшить тариф

Даже в условиях высоких цен на газ у коммунальщиков есть несколько возможностей снижать затраты на тепло. Вот о каких рассказывают мэры украинских городов.

• Снижать тариф

Структура тарифов примерно на 80% зависит от цены газа, 10% – зарплата сотрудников, остальные – стоимость электроэнергии, воды и инвестиционная составляющая. Именно на зарплатах и ​​можно сэкономить.

Мэр украинского Славутича в качестве примера приводит опыт латвийского города Айзкраукле. По размерам и населению он сопоставим со Славутичем. Но местную котельную там обслуживает десять раз меньше меньше работников, чем аналогичную в Славутиче.

«Мы можем сокращать тариф в пределах 10%, которые идут на оплату труда. Есть в Латвии городок Айзкраукле. На 15000 населения, централизованная система газоснабжения от газовой котельной. Они сократили свой персонал до 18 человек. Соответственно, сократили оплату труда и на этом экономят. Потенциал для Украины просто колоссальный. Почему, например, Славутич не может сократить так свои 200 человек в ТКЭ? Это же сильное сокращение и тариф будет меньше. Но количество миллионов евро, которые они вклады в замену сетей и оборудования на котельной, нам даже произносить страшно. Им в этом помог ЕС. У нас такого ресурса нет. Маленьком городу привлечь средства на термомодернизации, на замену сетей и полное переоснащение котельной нет возможности», – сказал мэр Славутича Юрий Фомичев.

• Сокращать потребление и потери тепла

В Тернополе модернизация системы централизованного теплоснабжения ведется с 2014 года. Благодаря ей город экономит значительные средства.

«Модернизация ведется на всех котельных, на всех домах. Модернизация выполнена по городу на 70%. Но уже потребление электроэнергии снижено на 45%. Потребление газа снижено на 20%. Пользуемся кредитными и грантовых проектами. Модернизируем школы. Их потребности в тепле снижаются на 40-50%», – говорит городской голова Тернополя Сергей Надал.

В Славутиче удалось более чем на 50% сократить потребление тепла на коммунальных объектах – через термосанацию, энергоэффективные мероприятия. Но что касается жилых домов, то с ними все очень трудно.

«Люди не готовы брать на себя ответственность по двум причинам. Первая: недоверие к финансовым учреждениям. Ибо, если мы говорим о Фонде энергоэффективности, то это привлечение кредитных ресурсов и последующее возмещение этих средств. Второе: люди не могут вкладывать средства в термосанацию своих домов, потому что их просто нет. Другого пути нет. Мы должны сокращать потребление тепла», – сказал мэр Славутича Юрий Фомичев.

• Использовать не только газ

Для производства тепловой энергии в котельных можно сжигать не только газ, но и другие виды топлива – щепу, пеллеты, мазут, другие виды биотоплива, которое дешевле газа. Для этого нужно заблаговременно найти поставщиков топлива и продумать, как быстро его доставлять от них.

Примером является литовский город Каунас (340 тыс. жителей). 95% города отапливается за счет трески, которая производится во время санитарной чистки лесов и импорта из Беларуси. Благодаря этому гигакалория тепла там стоит 35-40 евро (1100-1250 грн). Это намного меньше, чем в Украине (1500-2000 грн/Гкал).

Сколько топлива нужно, чтобы привести мир в действие?

Искусственное освещение сильно пересекается с концентрацией населения Земли, показывая … [+] места светового загрязнения, но также демонстрируя, насколько широко мы используем энергию.

За последние несколько столетий качество жизни подавляющего большинства людей в мире резко возросло. Удобства, вызванные повсеместной доступностью и распределением электроэнергии, привели нас в индустриальную, а затем и в информационную эпоху.Ежедневно миллиарды людей получают доступ к компьютерам, освещению, скоростному транспорту, телефонам и бесчисленному множеству других технологий и удобств, которые стали возможными только благодаря использованию энергии. Однако по своей сути энергия, к которой мы имеем доступ и используем, просто возникает в результате преобразования некоторого вида потенциальной энергии. Хотя существуют возобновляемые источники, такие как гидроэлектроэнергия, ветер и солнце, большая часть нашей энергии вырабатывается за счет сжигания топлива. Для этого доступно множество различных источников — некоторые практические, некоторые возможные, некоторые только теоретические, — которые показывают, сколько или как мало на самом деле нужно миру.

Мировое потребление энергии в разбивке по видам топлива, на основе Статистического обзора мировой энергетики ВР, 2015 г.

Гейл Тверберг / Наш конечный мир

По данным Управления энергетической информации США, одного из основных мировых источников, собирающих информацию об использовании энергии в мире, количество энергии, поставляемой всеми источниками энергии по всему миру, огромно: 155 481 ТераВт-час по состоянию на 2014 год. , последний год в истории.Различные источники топлива имеют разную эффективность для преобразования в электроэнергию и для транспортировки на большие и короткие расстояния, поэтому общий объем энергии, потребляемой домашними хозяйствами, отраслями и предприятиями, немного меньше: всего около 70% от этого. Но количество энергии, которое мир должен генерировать — эквивалент 5,60 × 10 ²⁰ Джоулей — довольно сложно представить. Итак, давайте разберемся немного иначе и посмотрим на количество топлива, необходимое для обеспечения такой мощности.

Угольная электростанция в Даттельне (Германия) на канале Дортмунд-Эмс-Канал.Угольная энергетика является одной из самых … [+] в мире по производству энергии.

Арнольд Пол / Грало из Викисклада

Уголь : Уголь, впервые использованный в качестве источника тепла из-за его компактности, представляет собой форму углерода, который можно сжигать в присутствии кислорода для выделения энергии. Именно так все ископаемое топливо или любое топливо на основе углерода работает на Земле, где в нашей атмосфере много кислорода. На каждый сожженный килограмм угля всего 2.312 × 10 ⁷ Джоулей энергии выделяется, что означает, что нам нужно сжечь в общей сложности 24 миллиарда тонн угля, чтобы удовлетворить потребности Земли в энергии. Как бы то ни было, на уголь приходится около трети мирового производства энергии, а это означает, что ежегодно сжигается 8 миллиардов тонн сильно загрязняющего угля.

КЕПКО Танагава №2 Топливная электростанция, одна из многих нефтяных электростанций в мире. Однако большая часть … [+] используемого масла идет в мобильные источники, а не в стационарные, как здесь показано.

Кёяку / Wikimedia Commons

Нефть : в том числе дизельное топливо, бензин, мазут и сжиженная нефть. В то время как уголь был основным топливом 18 и 19 веков, нефть приобрела известность в 20 веке с появлением автомобилей и самолетов. Как и уголь, нефть зависит от горения; В отличие от угля, нефть принесет вам больше энергии при той же массе топлива. На каждый сожженный килограмм масла (в виде бензина) всего 4.64 × 10 ⁷ Джоулей энергии высвобождается, что означает, что для снабжения планеты энергией в конкретный год потребуется 12 миллиардов тонн нефти. С тех пор, как нефть впервые стала широко применяться в 1850-х годах, по оценкам, мы сожгли где-то от 100 до 135 миллиардов тонн нефти, а еще 4 миллиарда тонн сжигались ежегодно при нынешних темпах.

цистерн для СПГ круизного парома Viking Grace, принадлежащего и эксплуатируемого финской судоходной компанией Viking Line … [+] Abp.Резервуары СПГ расположены на открытом воздухе на задней палубе. Viking Grace — первое в мире крупное пассажирское судно, которое использует сжиженный природный газ (СПГ) в качестве топлива.

Маркус Рантала (Макеле-90) / Wikimedia Commons

Газ : Вы, наверное, слышали, что замена других источников ископаемого топлива сжиженным природным газом (СПГ) привела к наибольшему сокращению загрязнения окружающей среды за последние годы. Это правда; В настоящее время СПГ обеспечивает более 20% мировых потребностей в энергии, он более экономичен, чем уголь и нефть, и содержит меньше токсичных загрязнителей, чем любой из них.На каждый килограмм СПГ, который подвергается сгоранию, можно получить 5,36 × 10 ⁷ Джоулей энергии, что означает, что для обеспечения энергии в мире потребуется всего 10,4 млрд тонн газа. Тем не менее, это все еще огромные цифры, и нет никакого снижения с точки зрения одного важного загрязнителя — углекислого газа — если выбрать газ вместо угля или нефти. Для достижения этой цели нам нужно отказаться от ископаемого топлива на основе углерода.

Реактор ядерно-экспериментальный RA-6 (Republica Argentina 6), en marcha.Пока есть подходящее … [+] ядерное топливо, а также регулирующие стержни и соответствующий тип воды внутри, энергия может быть произведена с использованием только 1/1 000 000 топлива обычных реакторов на ископаемом топливе.

Centro Atomico Bariloche, через Pieck Darío

Nuclear : Вместо использования углеродного топлива мы могли бы вместо этого обратить внимание на тяжелые, делящиеся элементы, присутствующие на Земле: такие элементы, как уран или торий. В реакторах-размножителях урана используется тот факт, что когда U-235, второй по распространенности изотоп урана, сталкивается с медленно движущимся нейтроном, он поглощает его и распадается на более легкие элементы, высвобождая дополнительные нейтроны и создавая цепочку реакция должна быть засчитана.Ядерные реакторы успешно контролируют скорость реакции, позволяя также регулировать скорость производства энергии. Хотя U-235 гораздо менее распространен, чем уголь, нефть или газ, и требует тяжелой переработки для производства реакторного топлива, ядерная энергия намного эффективнее: 8,06 × 10 ¹³ Джоулей энергии выделяется на каждый килограмм урана. в реакторе-размножителе. Чтобы обеспечить мир энергией, потребуется всего 7000 тонн уранового топлива в год. Ядерная энергия в настоящее время обеспечивает лишь несколько процентов мировой энергии: в настоящее время действуют 444 реактора и еще 62 находятся в стадии строительства.

Термоядерное устройство на основе магнитоограниченной плазмы. Горячий синтез является научно обоснованным, но … [+] еще практически не достигнут для достижения точки безубыточности.

Руководство PPPL, Принстонский университет, Департамент энергетики, из проекта FIRE

Ядерный синтез : В настоящее время у нас нет этой технологии в качестве жизнеспособного источника энергии на Земле, но ядерный синтез является одним из святых Граалей в мире энергетики.Обильные легкие элементы (такие как водород и его изотопы) могут быть сплавлены вместе в более тяжелые элементы, высвобождая при этом огромное количество энергии. Это энергетический процесс, который приводит в действие Солнце, где более тяжелые элементы на самом деле имеют меньшую массу, чем более легкие элементы, которые пошли на их создание; высвобождение энергии с помощью Эйнштейна E = mc ² — вот откуда берется ядерная энергия. Даже более эффективный, чем деление, ядерный синтез высвободит 6,46 × 10 ¹⁴ джоулей энергии на килограмм водородного топлива, а это означает, что для обеспечения энергии в мире потребуется всего 867 тонн водорода.Обилие водорода, отсутствие загрязнения атмосферы и контролируемый характер радиоактивных продуктов, образующихся при синтезе, делают его наиболее многообещающим источником энергии будущего.

Нейтральное антивещество, как и антиводород, можно накапливать и сталкивать с веществом, чтобы произвести чистую … [+] энергию наиболее контролируемым способом: на основе каждой частицы.

Национальный научный фонд

Антивещество : Почему бы не пофантазировать об окончательном источнике энергии: антивеществе! Если ядерное деление и реакции синтеза позволяют высвободить значительную часть массы частицы в виде энергии, почему бы просто не преобразовать все это? Когда вы сталкиваетесь с частицей антивещества с ее материальным аналогом, вы получаете именно это.Идеальное преобразование антивещества и вещества в энергию высвобождает 8,99 × 10 ¹⁶ Джоулей энергии на килограмм комбинированного вещества / антивещества, что означает, что вам нужно всего 3,1 тонны антивещества (и еще 3,1 тонны вещества) для выработки энергии. весь мир на год. Ежедневно это было бы всего 8,5 килограммов антивещества; Жаль, что даже крупнейшие предприятия по производству антивещества — ускорители частиц — могут производить не более одного микрограмма в год.

Мировое потребление энергии из различных источников в ТераВт-часах в год, согласно BP … [+] за 2016 год.

Martinburo / Wikimedia Commons

На Земле в настоящее время мы сжигаем более десяти миллиардов тонн ископаемого топлива в год по всему миру, обеспечивая около 80% наших потребностей в энергии с помощью этих методов. К сожалению, из-за этого возникло загрязнение воздуха и воды, а также значительные атмосферные изменения. Возобновляемые источники энергии — одно из возможных (хотя, возможно, только частичное) решение, но ядерная энергетика — если это можно сделать безопасно — могла бы решить нашу проблему с ископаемым топливом сегодня, только с помощью современных технологий.С учетом того количества топлива, которое в настоящее время требуется для обеспечения мира, цена бездействия не только слишком высока, но и будет понесена человечеством для будущих поколений.

КПД паровых котлов, работающих на природном газе

июл-2020

Исследование для получения максимальной эффективности работы от набора паровых котлов нефтеперерабатывающего завода.

ELIF GÜL GÖER, ELIF MELEK ÖZTÜRK, GÜLS¸EN S¸AHIN ANDAS¸ и YAHYA AKTAS¸
НПЗ Тюпрасо Измир

Краткое содержание статьи

В промышленности паровые котлы представляют собой одну из областей интенсивного потребления энергии.Повышение энергоэффективности означает снижение расхода топлива и, следовательно, стоимости производства пара. Основными параметрами, влияющими на эффективность парового котла, являются нагрузка котла, воздух для горения, температура дымовых газов, тепловые потери и кислотная точка росы. В этой статье оцениваются обычные паровые котлы, работающие на природном газе, и определяется потенциальная экономия на электростанции нефтеперерабатывающего завода Tüpraş İzmir.

Отслеживаются параметры, влияющие на эффективность, и исследования по повышению эффективности сосредоточены на этих областях (см. Рисунок 1):
• Цифра 1 обозначает топливную систему парового котла.В качестве топлива используется природный газ, и его состав отслеживается ежедневно.
• Число 2 обозначает подачу воздуха для горения, который происходит рядом с горелками. Воздух для горения забирается из атмосферы нагнетательным вентилятором и направляется в котел через подогреватель.
• Цифра 3 обозначает изолированную поверхность парового котла. Потери излучаемого тепла — это уход тепла с поверхности котла, который отслеживается тепловизионными камерами.
• Число 4 представляет дымовой газ, в котором сгоревшие газы отводятся в атмосферу после передачи тепла в экономайзере.Температура дымового газа отслеживается и используется для определения эффективности котла.
• Цифра 5 означает избыток воздуха, который удаляется с дымовым газом. Процент избытка воздуха отслеживается, чтобы обеспечить полное сгорание и предотвратить потерю эффективности.
• Число 6 представляет потенциал кислотной росы в дымовой трубе. Для предотвращения кислотной росы, SOx и температуры дымовых газов отслеживается.
КПД паровых котлов можно рассчитать по формуле:

КПД = 100 — Потери излучаемого тепла% —

(0.044 + 0,325 * (O2%))
18,16 — O2%
* (Температура отходящего газа APH на выходе — температура окружающей среды) — 0,8)

Влияние нагрузки на КПД парового котла
Максимальный КПД обычно достигается при использовании котла при нагрузке 65-75%. ¹ Когда нагрузка котла падает ниже 50%, чтобы сжечь все топливо, необходимо подавать больше избыточного воздуха, что приведет к увеличению тепловых потерь. Следовательно, нагрузка котла ниже 50% не подходит с точки зрения эффективности. ³

В соответствии с рисунком 2 фактическая нагрузка котла сравнивается с 65% мощности котла, что, как предполагается, обеспечивает максимальную эффективность с точки зрения нагрузки.

Котлы 1 и 2 находятся в лучшем положении по сравнению с другими котлами из-за значений нагрузки 65%. КПД котлов 5, 7, 8 и 9 снижен из-за низкого использования мощности. КПД котлов 1 и 2 сравнивается с котлами 5 и 7 на Рисунке 3.

Согласно рисунку 3, КПД котла увеличивается с увеличением нагрузки котла.

Если проанализировать эту тенденцию, то увеличение нагрузки котла на 6% увеличивает КПД на 3%. Котлы, показанные на Рисунке 2, имеют производительность 350 т / ч. Пар высокого давления производится при 38 бар и 440 ° C, что дает 4130 Гкал / ч тепловой энергии. Однако средняя загрузка этой мощности составляет 205,4 т / ч, что соответствует 2423 Гкал / ч. Когда эти котлы производят 2423 Гкал / ч, потери составляют 72,7 Гкал / ч. Общие экономические потери составят 2394 доллара в час, если удельная стоимость пара высокого давления принять 33 доллара за Гкал.

Влияние температуры дымовых газов на КПД котла
Температура дымового газа — это параметр, который влияет на эффективность парового котла, и его необходимо тщательно отслеживать. Повышение температуры дымовых газов отрицательно сказывается на КПД котла. Когда температура дымового газа выше допустимого значения, тепло из дымовой трубы уходит в атмосферу. Повышение температуры на каждые 20 ° C приводит к снижению КПД котла на 1%.

Основная причина повышения температуры — грязь и засорение трубок в излучающей зоне котла.Температура дымовых газов должна быть выше кислотной точки росы. В случае более низких значений температуры образуется азотная и серная кислоты, что приводит к коррозии дымовой трубы.

На Рисунке 4 Котел 2 имеет самую низкую температуру дымовых газов, а Котел 7 — самое высокое значение. При их сравнении наблюдается разница температур примерно 70 ° C. Если предположить снижение КПД на 1% на каждые 20 ° C повышения температуры дымовых газов, то в котле 7 КПД снижается почти на 3.Рассчитано 5%.

Котел № 7 имеет производительность 100 т / час. Пар высокого давления производится при давлении 38 бар и температуре 440 ° C, что составляет 79 Гкал / ч тепловой энергии. Когда этот котел работает с КПД 90%, тепловая мощность составляет 71 Гкал / час. Из-за высокой температуры дымовых газов котла происходит потеря КПД на 3,5%, а тепловая мощность снижается на 2,4 Гкал / ч до 68,6 Гкал / ч. Экономический ущерб рассчитан как 79,2 долл. США в час.

Влияние избытка воздуха на КПД котла
Воздух для горения является критическим параметром для обеспечения полного сгорания в котле.Для предотвращения несгоревших углеводородов в паровой котел подается избыточный воздух.

Следует ограничить коэффициент избытка воздуха, чтобы снизить расход топлива. Высокий уровень избытка воздуха обеспечивает полное сгорание, но увеличивает расход топлива. Низкий уровень избытка воздуха приводит к перемещению углеводородов в дымовую трубу. ²

Чтобы понять, применяется ли правильное соотношение воздуха, процентное содержание кислорода отслеживается в составе дымовых газов. Необходимо поддерживать минимум 2% кислорода, однако уровень кислорода не должен превышать 4%. ⁶

Снижение содержания кислорода в дымовых газах на 1% означает повышение КПД котла на 0,5%. ⁶

В случае увеличения количества воздуха дымовой газ разбавляется, и концентрация CO2 уменьшается, а концентрация кислорода увеличивается. При безопасной эксплуатации избыток воздуха должен составлять 10-15%.

На Рисунке 5 уровень кислорода в дымовом газе изменяется от 3% до 6%. При снижении этого коэффициента до 3% экономия КПД котла составит 1,4%.
Предполагая, что производительность котла составляет 75 т / ч, пар высокого давления вырабатывается при давлении 38 бар и температуре 440 ° C, что составляет 59 Гкал / ч тепловой мощности. Когда этот котел работает с КПД 90%, тепловая мощность становится 53 Гкал / ч. Из-за высокого содержания кислорода в котле происходит снижение КПД на 1,4%, а тепловая мощность снижается на 0,74 Гкал / ч до 52,3 Гкал / ч. Экономический ущерб составляет 24,4 доллара в час.

Влияние потерь лучистого тепла на КПД котла
Паровой котел имеет более высокую температуру, чем его окружение, поэтому потери тепла наблюдаются через поверхность котла.Эти потери тепла зависят от разницы температур и изоляции поверхности котла. Обычно тепловые потери принимаются равными 2-3% от тепла, производимого в системе. Потери лучистого тепла можно объяснить правилом излучения Стефана-Больцмана: ⁵

СКАЧАТЬ ПОЛНУЮ СТАТЬЮ

Сколько ископаемого топлива в мире мы можем сжечь? | Дункан Кларк

Мир постепенно осознает истинную природу загадки изменения климата, и не сразу. Ситуация сводится к следующему: ископаемое топливо чрезвычайно полезно, ценно и политически важно, но если мы хотим избежать неприемлемых рисков с планетой, нам нужно оставить большую часть этого топлива в земле — либо навсегда, либо, по крайней мере, до тех пор, пока не произойдет доступный и масштабируемый способ остановить накопление выхлопных газов в атмосфере.

Многие из нас говорили об этом в течение многих лет (я был соавтором книги об этом), но большая заслуга в возросшем осознании необходимости «оставлять топливо в земле» принадлежит Биллу Маккиббену, чей блестящий и Зачитанная статья в Rolling Stone разъяснила многим читателям простой и важный факт: в существующих запасах ископаемого топлива гораздо больше углерода, чем мы можем безопасно сжечь.

Пока все хорошо, но статья Маккиббена оказалась настолько влиятельной, что содержащиеся в ней очень конкретные цифры теперь часто цитируются как своего рода неизменная евангельская истина.Эти цифры следующие. Ограничение глобального потепления согласованной глобальной целью 2C означает соблюдение «углеродного бюджета» в 565 GT (гигатонн или миллиардов тонн). Это пятая часть от 2795 GT, которые были бы выпущены, если бы все доказанные запасы нефти, угля и газа в мире были бы сожжены. Поэтому четыре пятых ископаемого топлива должны оставаться в земле.

Но другие оценки отличаются. Например, в недавней статье в Nature говорилось, что, хотя нам нужно оставить большую часть угля в земле, мы можем сжечь половину газа и две трети нефти — большое различие, учитывая ключевую роль нефти в мировой экономике. .Итак, чьим цифрам мы должны верить?

Билл Маккиббен (слева), представляющий 350.org, получает награду «Правильный образ жизни» от Якоба фон Юкскулла в парламенте Швеции в Стокгольме. Маккиббен получил награду за «мобилизацию поддержки в США и во всем мире для решительных действий по противодействию угрозе изменения климата». Фото: TT News Agency / Reuters

Короткий ответ заключается в том, что все эти цифры нужно принимать в крайнем случае. соли. Для начала, большинство из них устарели. Например, бюджет 565 GT в статье Маккиббена был впервые опубликован в отчете Carbon Tracker за 2011 год, который, в свою очередь, основал его на исследованиях Потсдамского института.Таким образом, эта цифра не включает выбросы за последние четыре или пять лет, в течение которых, по моим оценкам, мы израсходовали около четверти бюджета в 565 Гт.

Более того, все эти цифры основаны на ряде предположений, о которых стоит знать. Они связаны с четырьмя ключевыми факторами:

Развитие науки о климате

Никто точно не знает, сколько потепления будет вызвано любым данным накоплением СО2 в воздухе, и сколько углерода, которое мы выбрасываем, останется в атмосфере. , в отличие от поглощения океанами и растениями.Вместо этого предполагаемое воздействие каждой тонны CO2 увеличивается или уменьшается по мере улучшения научных знаний. Пару лет назад последний крупный отчет МГЭИК немного сократил диапазон оценок «чувствительности» климата к СО2, увеличив размер любого заданного углеродного бюджета. Наука будет продолжать развиваться.

Приемлемый риск

Учитывая присущие неопределенности, лучшее, что могут сделать ученые, — это сказать нам вероятность того, что любой заданный углеродный баланс вызовет любой заданный уровень потепления.Таким образом, составление бюджета включает выбор того, насколько мы готовы пойти на риск перегрева планеты.

Это неизбежно оценочное суждение, поскольку оно влечет за собой сопоставление стоимости и неудобств сокращения использования ископаемого топлива с рисками превышения 2 ° C (что само по себе разделяет научное мнение: некоторые эксперты считают, что превышение даже 1,5 ° C может иметь катастрофические последствия, в то время как другие — меньше. немного нервничаю по поводу превышения 2С). Цифры Carbon Tracker / Bill McKibben основаны на допущении 20% вероятности превышения 2C.Напротив, статья в Nature основана на вероятностях 50/50, в то время как последний отчет IPCC показывает 33% -ную вероятность неудачи. Изменение приемлемых коэффициентов может иметь большое значение для бюджета.

Данные о запасах топлива и выбросах

Мировые запасы ископаемого топлива — это лишь крошечный кусок от общих топливных ресурсов, которые, как мы знаем, существуют. Чтобы считаться запасом, топливо должно иметь хорошие шансы на рентабельную добычу. Запасы, в свою очередь, подразделяются на доказанные (обычно определяемые как запасы с 90% вероятностью того, что они в конечном итоге будут извлечены из-под земли) и гораздо более крупные вероятные запасы.Поскольку ископаемое топливо является ограниченным ресурсом, можно предположить, что доказанные запасы будут сокращаться с каждым годом, когда мы все заправляем наши машины и отапливаем дома. В действительности, однако, в последние годы эти запасы оставались неизменными или даже немного увеличивались, поскольку все более нетрадиционные источники, такие как битуминозные пески и сланцевый газ, повышаются до доказанного статуса благодаря новым технологиям, таким как гидроразрыв, и (до недавнего времени) высокому топливу. Цены. Но по мере того, как выбросы углерода продолжаются, наш оставшийся бюджет с каждым годом становится все меньше — и, следовательно, доля топлива, которую мы можем сжечь.

Пешеходы в масках от загрязнения пересекают мост через оживленное шоссе в Пекине, Китай. Фотография: Ng Han Guan / AP

Помимо ископаемого топлива

Хотя CO2 является основным фактором глобального потепления, существует множество других факторов, таких как сажа, метан, закись азота и даже следы от испарений самолетов. Быстрое реагирование на эти другие согревающие агенты увеличит бюджет CO2 для любого заданного шанса 2C, тогда как их увеличение приведет к обратному эффекту.Как показывает последний отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), успех или неудача на этих других фронтах могут иметь большое значение для нашего углеродного бюджета. И это еще не все: хотя сжигание ископаемого топлива является основным источником CO2, мы также выделяем тот же газ, вырубая леса и производя цемент. Чем больше углеродного бюджета мы съедаем этими другими способами, тем меньше останется на сжигание ископаемого топлива.

С учетом всех этих факторов существует множество возможностей для противоречивых, сбивающих с толку и устаревших оценок.Если бы мне пришлось самому вычислить цифры (как я это сделал для новых интерактивных счетчиков ископаемого топлива Guardian), я бы начал со статута МГЭИК, подписанного в прошлом году почти каждым правительством в мире: углеродный бюджет в 1000 ГТ CO2 с 2011 года. чтобы дать 66% шанс остаться ниже 2C. Вычтем примерно 150 ГТ, которые мы уже сожгли с тех пор, и останется около 850 ГТ для всех источников СО2.

Если мы быстро остановим вырубку лесов и сильно ударим по другим факторам глобального потепления, мы сможем увеличить наш бюджет на ископаемое топливо до 1000 ГТ, что позволит нам сжечь около трети доказанных запасов.Однако пусть вырубка лесов и другие согревающие факторы разыграются, но при этом будут стремиться к увеличению шансов остаться ниже 2C, и у нас может остаться всего 300 GT для ископаемого топлива, что было бы ближе к 10-й доказанных запасов.

Другими словами, хотя знакомые числа Билла Маккиббена / Carbon Tracker находятся в разумных пределах, ничто не высечено на камне. Все, от нашего взгляда на риски до наших усилий по сокращению выбросов закиси азота от автомобилей и выбросов метана от коров, будет определять, сколько ископаемого топлива в мире нам нужно оставить в земле.И это не говоря уже о каких-либо разрушительных технологиях улавливания углерода, которые могут помочь нам сжечь больше топлива без изменения климата.

На данный момент, однако, все эти детали остаются теоретическими. Политические лидеры, ведущие переговоры в ООН, не смогли даже обсудить общий глобальный углеродный бюджет, в то время как компании, работающие на ископаемом топливе (как государственные, так и частные), продолжают вкладывать огромные суммы денег в поиск и разработку еще больших запасов.

Итак, хотя хорошо понимать, какие факторы будут определять наш углеродный бюджет, гораздо важнее обратиться к политикам и инвесторам, чтобы они взяли под свой контроль эту проблему и столкнулись с простой и неоспоримой реальностью: ископаемых гораздо больше. топлива, чем мы можем сжечь, и чем больше его мы извлекаем из земли, тем выше риск необратимой климатической катастрофы.

Тикер кампании

Калькулятор преобразования энергии

С помощью нашего калькулятора преобразования энергии вы можете преобразовывать энергию между широким диапазоном различных единиц. Величина энергии существенно различается в различных аспектах жизни: от низких энергий на микроскопическом уровне атомов до огромных энергий ядерных бомб. Вот почему люди ввели много альтернативных единиц энергии. Вы можете использовать наш калькулятор преобразования энергии по-разному, в зависимости от ваших потребностей.В приведенном ниже тексте вы найдете объяснение того, как вы можете конвертировать между некоторыми базовыми единицами энергии, такими как:

• джоулей в ккал,
• джоулей в кВт · ч,
• джоулей в эВ.

Мы также предоставили возможность вычислять менее часто используемые единицы, такие как тонны тротила в джоули или термы в джоули. Знаете ли вы, что энергия может быть выражена в единицах веса, температуры или длины? Читайте дальше, если хотите узнать, как работает наш преобразователь энергии:

• преобразует массу в энергию,
• преобразует температуру в энергию,
• преобразует длину в энергию.

Джоули в ккал и ккал в джоули преобразование

килокалорий (ккал) обычно измеряют энергию пищи. Одна калория — это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры воды на один градус (при температуре 14,5 градусов Цельсия). Зная это, вы можете вычислить эквивалентное значение килокалорий, выраженное в джоулях, например, с помощью нашего калькулятора удельной теплоемкости. Результат:

1 ккал = 4184 Дж

и наоборот

1 Дж ≈ 0.000239 ккал

Джоули в кВтч и преобразование кВтч в джоули

киловатт-часов (кВтч) используется в повседневной работе с электричеством. Это соответствует количеству энергии, потребляемой устройством в течение 1 часа мощностью 1000 Вт (один киловатт). Следовательно, мы можем написать:

1 кВтч = 1 кВт * 1 час = 1000 Вт * 3600 с = 3 600000 Дж = 3,6 МДж
и наоборот
1 МДж ≈ 0,278 кВтч

Вы знаете, сколько стоит ваша электроэнергия? Воспользуйтесь нашим калькулятором стоимости электроэнергии, чтобы легко узнать годовую стоимость электроэнергии.(-19) C — элементарный заряд электрона. Обязательно проверьте наше ускорение в калькуляторе электрического поля, где вы можете оценить ускорение любой заряженной частицы в электрическом поле.

Тонны тротила и термов в джоули

Тонна тротила — это единица энергии, которая является основным параметром ядерного оружия, но она также используется для определения силы других событий, таких как удары метеоритов. Один грамм тротила выделяет от 4100 до 4600 джоулей энергии взрыва; принято считать, что это ровно 4184 Дж.Следовательно:

1 тонна тротила = 1 т * 4184 Дж / г = 1000000 г * 4184 Дж / г = 4,184 ГДж = 1 Гкал

Терм — это единица тепловой энергии, эквивалентная сжиганию 100 кубических футов (или 2,83 кубических метров) природного газа. Therm обычно используется газовыми компаниями для расчета фактического потребления энергии. Эта единица энергии полезна для них, потому что она зависит только от состава газа (а не от давления или температуры). Преобразование в джоули показано ниже:

1 терм ≈ 105.5 МДж

Преобразование массы в энергию

К сожалению, мы не будем говорить о том, как сжигать калории, чтобы похудеть, а скорее об эквивалентности массы и энергии в физике. Вы, наверное, слышали о знаменитом уравнении E = mc2. Альберт Эйнштейн предположил, что каждая масса в мире — это просто энергия, ожидающая своего освобождения. Хотя это еще не достижимо, мы можем использовать эту формулу, чтобы выразить энергию в единицах веса. 1 Дж энергетических «весов»:

м = E / c² ≈ (1 Дж) / (2.(-31) кг ) сталкивается с позитроном (частица с той же массой, но противоположным зарядом) и создает два фотона с энергией 1,022 МэВ в сумме. Вы можете проверить это с помощью нашего калькулятора преобразования энергии! Просто помните, что электрон и позитрон в сумме будут иметь массу 2 me .

Преобразование температуры в энергию

В классической кинетической теории газов средняя кинетическая энергия, приходящаяся на одну частицу, пропорциональна произведению кБ * T , где T — температура, а кБ ≈ 1.22 К

Мы иногда используем эту единицу энергии в физике или химии. Например, когда мы хотим описать величину тепловых колебаний в кристаллической решетке материала. Если мы говорим, что энергия колеблющихся атомов составляет 200 К , это означает, что их колебательная энергия составляет 17,235 мэВ (проверьте это с помощью нашего преобразователя энергии). Мы также рекомендуем вам ознакомиться с нашим калькулятором идеального газового закона!

Длина для преобразования энергии

Одной из центральных частей теории квантовой механики являются волны материи.Каждая движущаяся частица с определенной кинетической энергией ведет себя как волна, и ее можно описать как имеющую определенную длину волны. Проверьте наш калькулятор длины волны Де Бройля, чтобы узнать об этом больше. В спектроскопии (изучение взаимодействия между веществом и волнами) принято измерять энергию частицы или света в обратных сантиметрах (см⁻¹). Формула для соответствующего преобразования обеспечивается уравнением Планка:

E = h * c / λ

, где h = 6.(22) см⁻¹

С помощью нашего калькулятора преобразования энергии вы можете проверить, что обратный сантиметр описывает довольно низкие энергии. Например, 50 мэВ = 403,28 смÀ .

ОТВЕТОВ НА ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1 — ВСЕ

I.1) Эта проблема
то же самое, что и проблема «Ураган Джорджес», с небольшим
немного добавлено.

Ключом к решению этой проблемы является знание того, что:

1) 1 мл = 1 кубический сантиметр

2) 1 км = 1000 м = 100000 см

3) 1 м ² = 10000 см2

Выделенная энергия = 2.46 кДж / мл x объем (мл) воды

объем — это площадь, умноженная на глубину осадков —

.

Энергия = (2,46 кДж / мл) x [10 км x (10 ⁵ см / км)] ²
х (2 см)

Тонны тротила = (4,92×10 ¹² кДж) / (4,18×10 ⁶
кДж / тоннуTNT)

I.4) Кислород построил
в атмосферу из-за захоронения более миллионов органических веществ
лет. Так будем ли мы потреблять весь кислород, если будем сжигать ископаемое топливо?
образовались из этой похороненной органики?

Количество O2, потребляемого при сжигании ископаемого топлива:

5.3×10 ¹⁹ кДж x [(1 моль O ₂ ) / 335 кДж]
= 1,6×10 ¹⁷ моль
O ₂ израсходовано.

Для количества кислорода в атмосфере:

i) площадь поверхности = 4¼r ² = 4 x
x (6.4×10 ⁶ м) ² x (10000 см ² / м ² )
= 5,1×10 ¹⁸ см ²

ii) граммы O ₂ = (5,1×10 ¹⁸ см2)
x (1000 г / см ² ) x 0.22 = 1,1×10 ²¹ г

iii) моль O ₂ = (1,1×10 ²¹ г)
x (1 моль / 32 г) = 3,5×10 ¹⁹ моль

Вы должны подсчитать, что только около
0,46% (= 1,6×10 ¹⁷ / 3,5×10 ¹⁹ ) атмосферного
кислород будет израсходован.

I.5) Метан — CH ₄ ,
а пропан — C ₃ H ₈

МЕТАН: CH ₄ + 2O ₂ = CO ₂
+ 2H ₂ O

Полученная чистая энергия = (2 C = O + 4 O-H) — (4 C-H + 2 O = O)
кДж

получить энергии связи из таблицы 1.3 ->

и так как только один моль CO образуется ₂ на
сгорело моль топлива, при сжигании метана выделится 810
кДж / моль выделенного CO ₂ .

Молярная масса метана составляет 16 г / моль, поэтому при сжигании метана
выделит (810 кДж / моль) / (16 г / моль) = около 51
кДж / г сожженного топлива.

ПРОПАН: C ₃ H ₈ + 5O ₂ =
3CO ₂ + 4H ₂ O

Полученная чистая энергия = (6 C = O + 8 O-H) — (2 C-C + 8 C-H +
5 O = O)

, т. К. По три моля CO ₂ на каждый
сгорел моль C ₃ H ₈ , при горении пропан выделится
677 кДж / моль CO _{2 выпущено} .

Молярная масса пропана составляет 44 г / моль, поэтому при сжигании пропана
выделит (2030 кДж / моль) / (44 г / моль) = около 46
кДж / г сожженного топлива.

И.6)

(1,50 доллара за галлон) x (1 галлон / 5,51 фунта) x (1 фунт / 19000 британских тепловых единиц) = 1,43 x 10 ^-5 /

британских тепловых единиц

стоимость кВтч составляет:

$ 1,43×10 ^-5 / BTU x (3,97×10 ^-3 BTU / 1,16×10 ^-6
кВтч) = 0,049 доллара США / кВтч, что почти равно
предполагаемая стоимость электроэнергии 0,050 $ / кВтч. Убедитесь, что вы прочитали урок
noteboard за интересный комментарий о том, как решается эта проблема
для округа Ориндж.

б) С номерами, указанными в задаче, электромобили
будет в 2-4 раза экономичнее бензиновых.Один интересный
Вопрос для рассмотрения: откуда берется электричество для электромобилей?
родом из? Что, если он исходит от угольной электростанции с КПД?
33%?

I.16) Эта проблема
представляет собой сравнение использования солнечной энергии и масла для нагрева воды в
твой дом.

а) требуется 1 калория (0,00419 кДж) для нагрева 1 г (1 мл)
воды на 1 ° C, поэтому нагрейте 1 мл воды с 15 ° C до 55 ° C.
градусов C требуется:

Водонагреватель будет нагревать 600 литров воды.
в день (= 600000 мл), требуется

600 000 мл x 0.168 кДж / мл = 1.0×10 ⁵ кДж

Площадь солнечного коллектора, необходимая для передачи такого количества
тепло (при КПД 30%):

площадь = необходимое количество тепла / (солнечное тепло на единицу площади x 0,3)

= (1,0×10 ⁵ кДж) / (1,53 кДж / см ² x 0,3)
= 217 865 см ² = 21,8 м ²

б) при стоимости коллектора 375 $ / м ² ,

^{c) Энергия, необходимая для нагрева воды в течение 20 лет:}

^{и количество масла, необходимое для обеспечения этой энергии
при эффективности 90%:}

и стоимость = 3.23×10 ⁴ литров x (0,75 доллара США за литр)
= 24 000 долларов США для чистой экономии 15 825 долларов США

I.17)

а) При удельной мощности 500 Вт / м ² ,

энергии, произведенной в год / м2 = 0,5 кВт / м ² x
24 часа в сутки x 365 дней в году = 4380 кВтч / м ² в год

площадь, покрытая турбиной = ¼r ² , где
r = 25 м, поэтому площадь = 1 963,5 м ²

при КПД 25%, электрическая энергия на турбину =
1,963.5 м ² x (4380 кВтч / м ² в год) x 0,25 = 2,15×10 ⁶
кВтч в год

b) Площадь суши, покрытая ветропарками = (7 827 989 км2) x
0,012 = 93 936 км2

выработки электроэнергии на км ² = 8 турбин / км ²
x (2,15×10 ⁶ кВтч / год на турбину) = 1,72×10 ⁷ кВтч / км ²
в год

общий потенциал энергии ветра = (1,72×10 ⁷ кВтч / км ²
в год) x 93936 км ² = 1.62×10 ¹² кВтч / год

Производство электроэнергии в США в 1990 году составило 2745 ТВтч.
= 2,745×10 ¹² кВтч,

, поэтому общий потенциал энергии ветра составляет 1,62×10 ¹²
кВтч / 2,745×10 ¹² кВтч x 100% = 59%
1990 Производство электроэнергии в США.

c) При плотности энергии 300 Вт / м ² :

Выработано

энергии = 0,3 кВт / м2 x 24 часа в день x 365 дней в году
= 2628 кВтч / м2 в год.

Следуя тем же расчетам, что и выше, все еще используя
КПД 25% и 8 турбин на квадратный километр, но при условии, что ветер
мощность могла быть собрана на 21% территории США, и эта 1/3 из них была
покрытые ветряными фермами, вы должны обнаружить, что 205%
потребления электроэнергии в США может быть удовлетворено за счет энергии ветра.
Это минимум, так как в некоторых местах ветер будет сильнее.

У природного газа есть грязный секрет

Освещение природного газа даже в самой серьезной массовой прессе слишком часто звучит так, как будто оно взято из учебника индустрии ископаемого топлива. «Природный газ горит чище, чем уголь или нефть». Вы слышали это так много раз, что, честно говоря, это кажется, ну, естественным.

Промышленность, получающая прибыль, эффективно продала природный газ как чистое, доступное по цене топливо — даже теплое и нечеткое, дальновидное и экологически чистое.

Дело в том, что отрасль, получающая прибыль, эффективно продала природный газ как чистое, доступное по цене топливо — даже теплое и нечеткое, дальновидное и экологически чистое.Но у природного газа есть грязные секреты, о которых новости — и потребители энергии — должны знать.

Природный газ — это ископаемое топливо (чтобы не забыть). Мантра «Горящий очиститель» — отвлекающий маневр. Как отметила моя коллега Тарика Пауэлл, природный газ сам по себе является парниковым газом, и его даже не нужно сжигать. Природный газ при сжигании выделяет вдвое меньше углекислого газа, чем уголь, но для климата важно то, что метан, крупный компонент газа, выбрасывается в воздух на всех этапах его жизненного цикла, от скважины до трубопровода и электростанции.«В США газовая промышленность в целом впервые вызвала в прошлом году больше выбросов, чем уголь», — сообщает Bloomberg New Energy Finance.

Конечно, можно сказать, что природный газ горит чище. Но это только часть истории. Основа истории — это метан.

Природный газ — это в основном метан (Ch5), сверхмощный парниковый газ, улавливающий в 86 раз больше тепла, чем CO2, за 20-летний период. И даже на протяжении столетия он по-прежнему наносит гораздо больший ущерб, чем углекислый газ.Натан Ротт из NPR описал его влияние за 100 лет: «Он может нагреть атмосферу почти в 30 раз быстрее, чем углекислый газ».

Итак, как объясняет Джо Ромм из Think Progress, утечки метана сводят на нет любую выгоду для климата от перехода с угольной энергии на газ. Он указывает на более чем дюжину исследований, показывающих, что даже небольшая утечка может иметь большое влияние на климат.

И если вы думаете, что ваш газ не подвергается гидроразрыву, подумайте еще раз. Тарика Пауэлл из Sightline снова уточняет ситуацию, уточняя, что теперь можно с уверенностью сказать, что весь газ частично подвергается гидроразрыву, а на северо-западе Тихого океана большая часть используемого газа подвергается гидроразрыву.По данным Управления энергетической информации (EIA), 70% добываемого в США газа подвергается гидроразрыву и смешивается в трубопроводной инфраструктуре с обычным газом. Канадский газ, который мы импортируем, сейчас подвергается гидроразрыву не менее чем на 50 процентов, и в течение следующего десятилетия это число вырастет до 80 процентов. Мы должны называть это тем, что есть.

Но мы усвоили бренд Big Oil. Природный газ отличается от других ископаемых видов топлива. Он описывается тем, как он горит, не обязательно уродливым и опасным способом его извлечения.На самом деле, иногда кажется, что репортеры и комментаторы энергетики едва ли могут сказать слова «природный газ», не вдаваясь в подробности о его чистоте. Представители отрасли тоже говорят об этом — естественно — без проверки фактов.

Например, отчет Oil Change International о выбросах, ожидаемых от предлагаемого трубопровода для сжиженного природного газа (СПГ) и экспортного объекта в Джордан-Коув, штат Орегон, был напечатан в US News and World Report (через Associated Press). Основное внимание уделяется недостаткам, но цитата представителя трубопровода Майкла Хинрича включена — предположительно для «баланса» — без тщательной проверки:

«Этот проект ставит Орегон на путь обеспечения более чистой энергии в будущем для наших клиентов.Природный газ более экологически чистый, содержит меньше загрязняющих веществ, дешевле и более эффективен, чем другие виды топлива, которые способны удовлетворить круглосуточный спрос на энергию ».

Репортер CNBC по вопросам энергетики Том ДиКристофер: «Большая часть новых мощностей создается за счет природного газа, который горит чище, чем уголь, и заменяет уголь, потому что он дешевле». Мы слышим это снова в статье Bloomberg Businessweek, в которой ископаемое топливо в целом не используется, в которой он сетует на решения Трампа, связанные с изменением климата, как на плохие для бизнеса и климата: «США — ведущий мировой производитель природного газа (который горит чище, чем уголь и нефть), и занимается строительством экспортных терминалов, чтобы доставлять плоды гидроразрыва на зарубежные рынки.В статье о «чистой» технологии улавливания CO 2, работающей на природном газе, корреспондент научного отдела NPR Кристофер Джойс безоговорочно повторяет утверждение своего гостя: «Природный газ дешевле и чище, — сказал [Билл] Браун, и его много».

Если вы еще этого не сделали, я обещаю, что если вы будете начеку, вы будете слышать это снова и снова, повсюду.

Многие каскадцы выступают против газовых заводов, от Орегона до Британской Колумбии (Тарика Пауэлл подсчитала вероятные выбросы парниковых газов, связанные с экспортным предприятием СПГ в Британской Колумбии), и многие сообщества по всему континенту глубоко вовлечены в локальную борьбу против гидроразрыва пласта.Тем не менее, средний американец не всегда может легко связать природный газ с метаном или гидроразрывом (а гидроразрыв чаще ассоциируется с загрязнением воды и землетрясениями, чем с изменением климата). Фактически, опросы показывают, что американцы рассматривают природный газ как один из вариантов экологически чистых альтернатив для борьбы с климатом, хотя они больше отдают предпочтение солнечной и ветровой энергии.

Это неудивительно. Не забывайте, кто продвигает природный газ и что нам о нем говорят. Промышленные передовые группы используют природный газ в качестве решения проблемы климата.Exxon — крупнейший производитель природного газа в США. Вот что они утверждают:

«Переход на природный газ принесет огромную пользу потребителям и окружающей среде. Природный газ доступен по цене, надежен, эффективен и доступен. Он также является наименее углеродоемким из основных источников энергии, выделяя на 60 процентов меньше выбросов CO2, чем уголь, когда он используется для производства электроэнергии ».

Chevron поддерживает то же самое, называя природный газ «экологически чистым» и применяя такое же избирательное представление фактов:

«Природный газ является наиболее экологически чистым обычным топливом, производящим более низкие уровни выбросов парниковых газов, чем более тяжелые углеводородные виды топлива, такие как уголь и нефть.”

К сожалению, лидеры, определяющие повестку дня и знающие лучше (кхм, Обама, Блумберг), рекламировали природный газ в чуть менее радужных выражениях. И да, не так давно благонамеренные экологи действительно указывали на природный газ как на важный «мостовой топливный мост» при переходе от грязной энергии к возобновляемым источникам энергии. Большинство пошло дальше, рассматривая природный газ как нечто большее, чем обходной путь. Это больше похоже на преграду, на прямую конкуренцию с инвестициями в экологически чистые, местные возобновляемые источники энергии, такие как ветер и солнце.

Повторение фразы «очиститель ожогов», помалкивая об остальном — когда все остальное является наиболее важным — небрежно и опасно, особенно из тех же источников, которые знают лучше, например, потому что они охватили правила Обамы по метану всего несколько лет назад — или еще несколько месяцев назад, когда Конгресс проголосовал узко, чтобы сохранить эти правила.

Я собираюсь начать рассказывать новостные агентства об этой практике и хвалить тех, кто этого не делает, и приглашаю вас присоединиться ко мне.

высокоэффективных газовых котлов — Паровой котел

Высокоэффективный паровой котел? — Помощь по отоплению: The Wall 29/11/2010 · самый эффективный паровой котел самый эффективный котел — тот, который был правильно установлен кем-то, кто может прочитать руководство по эксплуатации производителя.одни котлы немного эффективнее других, но в целом это правильная установка, а pipingBoiler Services Ltd — качественное обслуживание газовых котлов! — Котлы высокой… высокой эффективности. Высокоэффективные котлы (также известные как конденсационные котлы или котлы HE) дополнительно охлаждают дымовые газы, когда они проходят через теплообменник, и заставляют пар снова конденсироваться в жидкую воду. Когда это происходит, дополнительное тепло (скрытое тепло) восстанавливается. Скрытая теплота составляет около 10% от тепла, производимого при сгорании.

O’Brien Boiler Services — Industrial Electric, Firetube,… 21/4/2020 · Как правило, паровые котлы, работающие на природном газе, должны иметь минимальный рейтинг AFUE 80 процентов, Это означает, что 80 процентов потребляемой энергии преобразуется в пар.(Для контекста, водогрейные котлы обычно имеют более высокие значения AFUE, чем паровые котлы, а конденсационные котлы также обычно имеют высокий КПД. Газовый котел высокой эффективности 200 — 3750 кВт. Производство пара в кг / ч. 300 — 6000 кг / ч . Расчетное давление. 12/15 бар. Топливо. Газ, легкая и тяжелая нефть. OBYONE — это высокоэффективный промышленный паровой котел высокого давления с трехходовым обратным пламенем и мокрой спиной. Стандартное давление до 12 бар (более высокое давление паровой котел по запросу) и производительностью от 300 до 6000 кг / час.

Высокоэффективные газовые котлы — SupplyHouse.com29 / 11/2010 · Типичные газовые паровые котлы практически не потребляют электричество. Водогрейные котлы используют от 10 до 20 и более раз для работы насосов и воздуходувок на высокоэффективных установках. Печи с горячим воздухом требуют примерно в 100 раз больше электроэнергии для работы больших нагнетательных двигателей и вентиляторов внутреннего сгорания. Высокоэффективные паровые котлы серии 28HE Котел 7 имеет производительность 100 т / ч. Пар высокого давления производится при давлении 38 бар и температуре 440 ° C, что составляет 79 Гкал / ч тепловой энергии.Когда этот котел работает с КПД 90%, тепловая мощность составляет 71 Гкал / час.