Často odpovedám na otázky, ako som niečo vypočítal - napr. zo spotreby paliva vyrobené teplo, spotrebu tepla v dome na 1 m2, alebo ako som previedol GJ na kWh, a pod. V krátkosti a veľmi zjednodušene to objasním, možno sa to dakomu zíde.
Vo všeobecnosti sa tepelná energia obsiahnutá v nejakej látke, ktorá sa dá získať jej spálením, volá
spaľovacie teplo. V prípade palív sa častejšie používa termín
výhrevnosť, čo ale nie je to isté. Aký je tada medzi nimi rozdiel?
Spaľovacie teplo je množstvo tepla uvoľnené dokonalým spálením jednotky paliva pri štandardných podmienkach za predpokladu, že sa spaliny ochladia na teplotu východzích látok, a vodná para obsiahnutá v spalinách je v kvapalnom stave.
Výhrevnosť je množstvo tepla uvoľnené dokonalým jednotky paliva pri štandardných podmienkach za predpokladu, že sa spaliny ochladia na teplotu východzích látok, a vodná para obsiahnutá v spalinách ostane v plynnom stave.
Výhrevnosť paliva je teda nižšia ako spaľovacie teplo o výparné teplo vody, t.j. o 2,5 MJ na 1 kg vody obsiahnutej v spalinách.
Tento fakt využívajú tzv. kondenzačné kotly, ktoré sú schopné ochladiť a skondenzovať vodnú paru v spalinách, a tým získať späť výparné teplo vody.
Pre zemný plyn (ZP) používaný na Slovensku je spaľovacie teplo v priemere 38 MJ/m3, a výhrevnosť 34,2 MJ/m3.
Konkrétny príklad:- naša spotreba ZP bola 46 000 m3 za rok 2006
- účinnosť kotla je 84 % (za bázu sa považuje výhrevnosť)
- spotreba energie v palive je 46 000 * 34,2 = 1573 GJ/rok
- množstvo vyrobenej energie je ale nižšie o účinnosť kotla, takže 1573 * 0,84 = 1321 GJ/rok
Pri kondenzačných kotloch sa môžme stretnúť s účinnosťou vyššou ako 100 %. To je spôsobené tým, že štandardne sa za bázu na výpočet účinnosti kotla považuje výhrevnosť paliva, ale keďže kondenzačný kotol dokáže získať späť aj výparné teplo vody, mali by sme vychádzať zo spalného tepla paliva.
Takže kotol v našom prípade by mal - ak by sme za bázu nebrali výhrevnosť, ale spalné teplo - účinnosť nie 84 %, ale len 75,6 %.
Kondenzačný kotol s udávanou účinnosťou napr. 109 % má skutočnú účinnosť len 98 %.
Prepočet cez množstvo vyrobenej energie je dôležitý pri porovnávaní rôznych zdrojov energie a palív, lebo eliminuje vplyv ich rôznej účinnosti.
Cena vyrobeného tepla v zmysle len nákladu na palivo (bez ostatných nákladov na prevádzku, údržbu a opravy kotolne) v r. 2006 teda bude:
- cena pre maloodber 13,328 Sk/m3,
- fixná platba 768,85 Sk/mesiac
- spotreba 46 tis m3
- vyrobené teplo 1321 GJ
[hore] (46 000 m3 ZP * 13,328 Sk/m3 + 12 mesiacov * 768,85 Sk/mesiac) / 1321 GJ
(613 088 + 9 226,2) / 1321 = 622 314,20 / 1321 = 471 Sk/GJ
Prepočty spotreby tepla na vykurovanie domu či bytovky sa robia - aby sa dali porovnávať rôzne bytovky - buď na m2 vykurovanej plochy, alebo na m3 vykurovaného objemu (ak je výška miestností odlišná od štandartných 2,5 m).
Napr. dom s plochou 1980 m2 a výškou miestností 2,5 m má vykurovaný objem 4950 m3.
185 kWh/m2
74 kWh/m3
Na prepočet GJ na kWh som použil vzťah 1 GJ = 277,8 kWh. Tento poznám z fyzikálnych tabuliek, alebo použijem nejaký prevodník - napr. šikovný programček Convert (pripájam).
Pre porovnanie, spotreba tepla na vykurovanie v bežnom dome má byť do 150 kWh/m2, v úspornom dome 50 - 70 kWh/m2, a v nízkoenergetickom dome iba 15 - 50 kWh/m2 ročne, takže vidím, že mám veľké rezervy.