ГЛАВА 5

Пример вычисления энергостоимости отопления газом

Последовательность любых расчётов определения энергостоимости товаров, услуг
в Энергометрологическом Домохозяйствовании, строится одинаково:
сначала определяем "первичную" и "вторичную" энергоцены.
Затем их сумма, - является "итоговой" энергоценой.

Зная формирование объективной итоговой энергоцены на каждый вид энергоносителя,
разберём, от чего зависит дальнейшее формирование объективных энергоцен
на производство: тепла, электрической и механической энергии.

Упрощённо, разберём последовательность расчётов в Эм.Дом.

Первая зависимость, - энергоцена зависит от цели использования любого энергоносителя.
Целью, результатом преобразования потенциала энергоносителей,
- является выбор совершения полезной работы для: выработки тепла, электричества,
совершение механической работы.

Вторая зависимость, - какой конкретно потенциальный энергоноситель мы выбираем
и для какой конкретно цели;
ископаемое, минеральное топливо: нефть,каменный уголь, природный газ, торф, уран.
(Вторичные энергоносители,-произведённые из нефти.
Например. бензин, дизельное топливо, газоконденсат и т.д.)

Энергия Солнца, энергия ветра, падающая и текущая вода,
энергия приливов и отливов, источники биомассы, энергия земных недр.

Третья зависимость влияющая на энергоцену,-выбор преобразователя для задуманной цели.
Преобразователи,-это механизмы, приспособления,-преобразующие энергию потенциального энергоносителя,
в полезную работу: выработку тепловой, механической, электрической энергии.

Преобразователи это: двигатели внутреннего сгорания, котлы, печи, реакторы, генераторы, солнечные панели,
солнечные рефлекторы, гидроэлектростанции, ветряные генераторы, и т.д.
Каждый преобразователь имеет свой КПД.

“Коэффициент полезного действия (КПД) — это отношение количества полезной энергии,
полученной от какого-либо ее преобразователя, к количеству подводимой к нему энергии.”

Здесь под КПД подразумеваем, - сколько литров, килограммов, кубических метров
энергоносителя расходуется преобразователем, для получения:
одного киловатта в час электроэнергии, джоулей, калорий тепла, механической энергии.

Пример к первой зависимости энергоцены,- постановка конкретной цели использования энергоносителя.
Допустим цель: нам необходимо выработать тепло, чтобы отопить дом.

Пример ко второй зависимости энергоцены,- какой конкретно
потенциальный энергоноситель, мы выбираем и для какой конкретно цели?
В качестве энергоносителя выбираем - газ.

Пример к третьей зависимости энергоцены, - выбор преобразователя для задуманной цели.
Вот здесь, для достижения поставленной цели,-обогрева дома,- будем выбирать
один из двух видов преобразователей.

Вариант 1: электрический генератор работающий на газе, плюс электрообогреватель.(рис.5.1.1)
Вариант 2: простой -газовый обогреватель.(рис.5.1.2)

Вариант 1.
На рисунке изображён график, где голубым цветом обозначен газ,
синим - обозначено выработанное электрическим генератором работающим на газе электроэнергия,
и преобразователь электроэнергии в тепло - электрообогреватель.
красным обозначено тепло,-которое и являлось целью.

Теплотворность газа в среднем 36 000 000 джоулей/1кг.
(Это пример, - поэтому какой именно газ - мы не пишем.)

Допустим, мы выработали один килограмм газа.
КПД генераторов работающих на газе, - приблизительно 40%,
а механические и тепловые потери в генераторе, - составляют 60%.
Приблизительный КПД электрообогревателей 95%, соответственно потери - 5%.

Смотрим на график и отнимаем от 36 000 000 джоулей -60%,-потери в генераторе.
Следовательно, на выработку электроэнергии генератор истратит 40%
от килограмма, предоставленного по условиям примера - газа.
36 000 000 дж/кг-21 600 000 дж.(60%потери)=14 400 000 дж.(40%-ушло на выработку электричества.)

Электрообогреватель имеет КПД 95% .
Отнимем от 14 400 000 дж. эти 5%(720 000 дж. потери в электрообогревателе),
в итоге получили в виде требуемого тепла 13 680 000 дж., затратив 36 000 000 дж./ 1кг. газа.

В первом варианте,
электрический генератор работающий на газе, плюс электрообогреватель
итоговая энергоцена отопления в составит:
1 килограмм газа -36 000 000 дж. имеет первичную энергоцену 0,36 эМ.
Прибавим 5% (0,018 эМ ) вторичной энергоцены,
получим объективную итоговую энергоцену -
0,38 эМ за 13 680 000 дж. полученного тепла.


Теперь рассмотрим второй вариант , с газовым обогревателем.(рис.5.1.2)

Пример к первой зависимости энергоцены, - постановка конкретной цели
использования энергоносителя - газа.

Цель: нам необходимо выработать тепло, чтобы отопить дом.

Вторая зависимость, - выбор энергоносителя. В качестве энергоносителя выбираем тот-же газ.

Третья зависимость энергоцены, - выбор преобразователя для задуманной цели.
В этот раз, выбрали преобразователь газа в тепло - газовый обогреватель ( по сути – газовая горелка).

На следующем рисунке изображён график, где голубым цветом обозначен газ.
Синим цветом в качестве преобразователя - газовый обогреватель.
Красным обозначено тепло,- которое и являлось целью.

КПД газовых обогревателей 80%,
а тепловые потери составляют 20%.

Энергоноситель тот же,- один килограмм газа,
теплотворность которого в среднем 36 000 000 джоулей/1кг.

Смотрим на график и отнимаем от 36 000 000 джоулей 20%,-потери в газовом обогревателе.
Следовательно, на выработку тепла, обогреватель истратит 80% от килограмма,
предоставленного по условиям примера - газа.

36 000 000 дж/кг -7 200 000дж.(20% потери)=28 800 000 дж.
(80%)- преобразовал газовый обогреватель в требуемое нам тепло.

Во втором варианте, мы затратили по данной схеме:
газ - газовый обогреватель, -1 кг. газа (36 000 000 дж.),
а получили уже 28 800 000 дж. тепла.

Во втором варианте, итоговая энергоцена отопления составит:
1 килограмм газа -36 000 000 дж. имеет первичную энергоцену 0,36 эМ.
Прибавим 5% (0,018 эМ) вторичной энергоцены,
получим объективную «итоговую» энергоцену 0,38 эМ.

Теперь, сопоставив эти два примера,
ясно видно какой из двух вариантов обогрева более рационален, при одинаковых энергозатратах.

В первом варианте, за – 0,38 эМ, - мы получили 13 680 000 дж. в виде требуемого тепла.
Во втором варианте, за те же – 0,38 эМ, -мы получили уже 28 800 000 дж. тепла.

Такой МЕТОД расчёта, показывает реальные объективные метрологически выверенные значения,
результаты вычислений, на основании которых ясно
и недвусмысленно видна вся цепь расчетов первичной вторичной и итоговой энергоцен.

Этот реальный, объективный, метрологически обозначенный цифрами расчёт,
в свою очередь, позволяет осознавать рациональный подход к решению любой задачи.

Вывод в примере таков:
второй вариант - оказался более рациональным.
Он позволяет получить на 15 120 000 джоулей тепла больше,
чем первый вариант, при одинаковом расходе энергоносителя.

Такой подход, позволяет научным сотрудникам Института Эм.Дом.,
чётко осознающих конкретную цель, - рационально рассчитать,- какой вид энергии
необходим для конкретной задачи.

Позволяет решать,- какой вид энергоносителя, посредством какого преобразователя,
в какой вид энергии преобразовывать,- тепловой, электрической
или механической, с максимально приемлемым,
рациональным КПД- для достижения поставленной цели.

В этом примере мы "не открываем Америки".
Аналогичными изысканиями и расчётами занимаются в конструкторских бюро и институтах.
Разница, - в метрологическом МЕТОДЕ вычислений и выражении результатов в - новой МЕРЕ.

Пример показывает,- как это теперь делается с точки зрения
Энергометрологического Домохозяйствования,
и оценивается не в вечно "плавающих" деньгах,
а абсолютно постоянной величине измерения,- джоуле
и в конкретной новой МЕРЕ измерения,- эМ.

Правило.
Сотрудники Института Энергометрологического Домохозяйствования,
рассчитывая объективные издержки любого преобразователя,
в обязательном порядке получают всю необходимую информацию
от разработчика данного преобразователя.

Так же, Институт Энергометрологического Домохозяйствования,
умеет проводить свою собственную независимую экспертизу любого преобразователя,
на интересующий их предмет параметр.

Как это работает с электричеством.

Теперь, уяснив, какие зависимости влияют на итоговые энергоцены отопления дома,
рассчитаем объективную первичную энергоцену в новой джоулевой энергоМЕРЕ,
- одного киловатт * часа электрической энергии,
производимой разными преобразователями с использованием разных энергоносителей.

ВНИМАНИЕ!
Из за отсутствия данных для расчёта вторичной энергоцены,
мы не можем вычислить итоговую энергоцену!
Поэтому в примере, результат - вычисление
только первичной энергоцены одного киловатт * часа электрической энергии.

Пример 1.
Всё начинается с цели.
Для примера, обозначим цель: - выработать один киловатт *час электроэнергии.
Преобразователем, - будет бензиновый генератор.
Генератор расходует 300 граммов бензина для выработки одного киловатта электроэнергии в час.

Вопрос:
какова будет энергостоимость одного киловатт *часа при таких условиях?
Нам известно, что итоговая энергоцена одного килограмма бензина,
- 0,5 эМ ( ноль целых, пять десятых джоулевой энергоМЕРЫ)

0,5 эМ :1000 (грамм)=0,0005 эМ ( за 1 грамм бензина)
0,0005 эМ x 300(грамм.)=0,15 эМ

Объективная первичная энергоцена одного киловатт*часа электроэнергии
выработанного бензиновым генератором,
-равна 0,15 эМ (ноль целых, пятнадцать сотых эМ)

Пример 2.
Если взять бензиновый генератор мощностью до одного киловатта,
(маленький генератор величиной с бытовой пылесос),
такой генератор расходует 600-800 граммов бензина
для выработки одного киловатта электроэнергии в час.

Например, при расходе генератором 600 граммов бензина в час,
первичная энергоцена одного киловатта электроэнергии в час,
теперь составит 0,30 эМ .

Соответственно, на "математический" киловатт*час электроэнергии равный 3,600,00 джоулей,
будет израсходовано 26, 400, 000 джоулей потенциала шестисот граммов бензина!

Пример 3.
Теперь посчитаем энергостоимость
одного киловатта электрической энергии производимой дизельным генератором.
Генератор расходует 200 граммов дизельного топлива
для выработки одного киловатта электроэнергии в час.
Вопрос:
какова будет энергоцена одного киловатт *часа электроэнергии при таких условиях?
Теплотворность солярки 42 700 000 дж. 1 кг. (0,427эМ)
плюс, приблизительные расходы по переработке
(вторичная энергоцена топлива) 5 300 000 дж. на каждый 1 кг. (0,053 эМ).
Так, энергоцена одного килограмма дизельного топлива составит 0,48 эМ.
0,48 эМ :1000 (грамм)=0,00048 эМ (за 1 грамм дизельного топлива)
0,00048 эМ * 200(грамм )=0,096 эМ

Объективная первичная энергоцена одного киловатт *часа электроэнергии
выработанного дизельным генератором, равна - 0,096 эМ .
(ноль целых, девяносто шесть тысячных эМ)

Пример 4.
Теперь посчитаем первичную энергоцену одного киловатт *часа электрической энергии
производимой "газопоршневым" генератором 350 кВт.
Генератор расходует 0,358 (м³/час) магистрального газа
для выработки одного киловатта электроэнергии в час.

Вопрос:
Какова энергостоимость одного киловатт-часа при таких условиях?

Теплотворность магистрального газа 40 000 000 дж. 1м³.
Так, энергоцена одного кубического метра магистрального газа
составит 0,4 эМ.
0,4 эМ :1000 (дм³)=0,0004 эМ ( за 1дм³ магистрального газа)
0,0004 эМ * 358 (дм³)= 0,1432 эМ.

Первичная энергоцена одного киловатт *часа электроэнергии
выработанного "газопоршневым" генератором 350 кВт ,
равна 0,1432 эМ .

Пример 5.
Теперь посчитаем первичную энергоцену
одного киловатт *часа электрической энергии производимой газовой турбиной 100 кВт.
Турбина расходует 0,370 (м³/час) магистрального газа
для выработки одного киловатта электроэнергии в час.

Вопрос:
какова будет энергостоимость одиного киловатт *часа электроэнергии при таких условиях?

Теплотворность магистрального газа 40 000 000 дж. 1м³.
Так, энергоцена одного кубического метра магистрального газа
составит 0,4 эМ ( ноль целых, четыре десятых джоулевой энергоМЕРЫ)
0,4 эМ :1000 (дм³)=0,0004 эМ (за 1дм³ магистрального газа)
0,0004 эМ * 370 (дм³)=0,148 эМ.

Первичная энергоцена одного киловатт *часа электроэнергии
выработанного газовой турбиной 100 кВт. ,
- равна 0,148 эМ (ноль целых, сто сорок восемь тысячных джоулевой энергоМЕРЫ).

Внимание!
Этот пример, показывает расчёт первичной энергоцены одного киловатт *часа
произведённой электрической энергии в дж. Энергорублях,
исключительно учитывая расход энергоносителя,
без учёта вторичной энергоцены, таких показателей как:
довольствие человека, амортизационная стоимость работы генератора и так далее.

Для большей ясности, сведём итоговые данные в таблицу.

Эти примеры показывают, что один киловатт *часа электрической энергии,
- является продуктом, товаром,- производимым разными способами
(преобразователями, разными видами генераторов)
и имеющий при этом абсолютно разную энергостоимость, выражаемую в джоулях
и теперь, соответственно, в МЕРЕ Энергометрологического Домохозяйствования
- джоулевой энергоМЕРЕ (эМ).

Точными исследованиями, расчётами энергостоимости
одного киловатт *часа электроэнергии, в джоулевой энергоМЕРЕ (эМ), вырабатываемых:
Атомными электростанциями(АЭС), Гидроэлектростанциями (ГЭС), Ветряными электростанциями,
-займётся институт Энергометрологического Домохозяйствования России.

(5.3)    Дополнение.

Мысль, о расчёте таких источников энергии как: Солнце, ветер, падающая и текущая вода,
энергия приливов и отливов, энергия так называемой "нулевой точки" ,
“неизвестная” пока науке энергия, питающая пресловутые "вечные двигатели".

Если данная энергия идёт от природы для человечества образно говоря – “бесплатно”,
то для того чтобы ей воспользоваться, человек использует различные преобразователи,
такие как (кратко): солнечные батареи, ветряные генераторы, плотины,
погружаемые в поток воды генераторы,
поплавки преобразователи колебания волн в энергию и так далее.

Для изобретения всех этих преобразователей, их производства, обслуживания,
ремонта, утилизации по окончании срока службы (материальные объекты - не вечны)
и затем вновь изобретения новых преобразователей,
- необходимо организованное в народе, стране,- общество учёных, инженеров, рабочих.
Довольствие этих людей, - учитывается в итоговой энергоцене всех видов преобразователей.

Следовательно, при существовании человечества,
желающего потреблять любой вид энергии природы,
-всегда будет присутствовать объективная итоговая энергоцена.
Энергоцена, выражаемая в признанной всем Миром - Системе Измерений (СИ)-джоуле.

А вопрос так называемой "бесплатности" энергии - будет лишь условным.
Итоговая энергоцена возникает всегда при создании, устройств, преобразователей
этой "бесплатной" энергии в такой вид энергии,
который нам необходим, например получение напряжения 240 В.

© ЭмДом 2013  - ∞