e-gépész online szaklap

Hibák a 20/2014 (III.7.) BM rendeletben

2014. március 12. | dr. Csomor Rita | |  0 |

A H hőfokhíd definíciója és dimenzióhibájaSzerepel a q képletére előírás a napokban megjelent 20/2014 (III.7.) BM rendeletben:Bontsuk tagokra q-t így:ahol Qsd dimenziója az eredeti TNM rendelet szerint Nézzük q-ból csak az utolsó tagot:A kapott dim...

A H hőfokhíd definíciója és dimenzióhibája

Szerepel a q képletére előírás a napokban megjelent 20/2014 (III.7.) BM rendeletben:

Bontsuk tagokra q-t így:

ahol Qsd dimenziója az eredeti TNM rendelet szerint

Nézzük q-ból csak az utolsó tagot:

A kapott dimenzió: ami nem egyenlő a szükséges dimenzióval.

A problémát az okozza, hogy nem lehet egy képletben alkalmazni dimenziós fizikai mennyiségeket vegyesen dimenziósan ill. dimenziótlanul. Itt konkrétan a 72 csupasz szám szerepel, holott ennek dimenziója is van: nevezetesen jelenleg helyesen 1000∙hK.

A helyes képlet ez lenne:

ahol Hst,20 a standard fűtési idényhez tartozó fűtési hőfokhíd, 72000 hK.

vagy

ahol 72 hK a standard fűtési idényhez tartozó fűtési hőfokhíd, 72000 hK ezredrésze.

A fenti hiba azzal is összefügg, hogy a 20/2014 BM rendelet módosítja a hőfokhíd definícióját:

Ez a definíció egyrészt rossz, másrészt nem hasznos. A dimenzió nem hK/1000.

Lássuk, miért:

A hőfokhíd definíciója ismert, és ennek egy lehetséges dimenziója hK/a (lehetne mondjuk percK/év, vagy napK/év, stb.). Ha ebben a dimenzióban van kifejezve, akkor a standard fűtési idényhez és 20 oC belső átlaghőmérséklethez tartozó Hst,20 konkrét mennyiség: 72000 hK/a.

Tehát Hst,20= 72000 hK/a

Elvben be lehet vezetni új definíciót a hőfokhídra, amelyben ez a konkrét érték számszerűen csak 72, csakhogy ez a definíció így lenne helyes:

Az ezerrel való osztás a fizikai mennyiség abszolút értékére van hatással, nem a dimenziójára:

és nem és nem is 72.

Ha a 20/2014 BM rendelet szerinti dimenzióval számítanánk q3-ban a értékét, ezt kapnánk:

vagyis egymilliószor annyit, mint a helyes érték.

Ha tehát újra akarnánk definiálni a hőfokhidat, hogy egyes helyeken kisebb abszolút értékű mennyiségeket írhassunk be, akkor ez lenne a helyes definíció:

Csillaggal azt jelöltem, hogy ez a hőfokhíd nem az eredeti, hanem annak az ezredrésze. Ekkor viszont minden valóságos hőfokhíd értéket ezerrel el is kellene osztani!

De ezzel a definícióval sem járnánk túl jól, mert még vannak más, H-t tartalmazó képleteink is, pl.

Ha egyszerűség kedvéért a dimenziótlan számmal most nem foglalkozunk (legyen 1), akkor a 20/2014 BM szerint ezt kapnánk:

ami a helyes érték egymilliomod része.

Ha H*-ot helyesen definiáljuk az eredeti hőfokhíd ezredrészeként, akkor a Q_F -et így kellene helyesen definiálni:

ahol a fentiek szerint H* dimenziója hK/a.

Vagyis arra jutottunk, hogy ingyen ebéd nincs, ha az egyik helyen a rövidség kedvéért 72-t használunk, akkor máshol 1000∙H*-ot kell írni, és nem írhatunk csak H*-ot, továbbá a dimenziókat is helyesen kell kezelni.

Alapszabály ugyanis, hogy ha egy fizikai mennyiséget más fizikai mennyiségeket tartalmazó képlet definiál, az a képlet nem függ attól, hogy az egyes mennyiségek dimenziója hogy van megválasztva. Ha a képlet oldalon dimenziókat választunk, az meghatározza az eredményoldal dimenzióját is, vegyes rendszer nincsen. Minden mennyiség viseli a saját valamelyik dimenzióját, és ha más dimenzióra váltunk át, az abszolút értéket kell a váltószámmal a megfelelő irányban korrigálni.

Természetesen a QF képletben a tag is hibás dimenzió szempontjából, mert puszta számként áll a dimenzióval rendelkező q mellett.

Végeredményben
- az a számítás könnyítését célzó érvelés, hogy „könnyebb megjegyezni 72-t, mint 72000-et”, hibás spekuláció, mert a másik helyen visszaüt és valójában nem könnyebbséget, hanem zűrzavart és hibás eredményt okoz. Minden esetben csak a fizikai mennyiségek közötti helyes képlet használata adja a helyes eredményt. Nincsen külön „dimenziótlanított mérnöki képlet”, csak korrekt fizikai képlet van, még akkor sincs, ha megpróbálják törvénybe iktatni. Olyan meg pláne nincsen, hogy az egyik tag dimenziós, a másik pedig dimenziótlan.
- a TNM rendelet összes, ezzel a problémával terhelt képletét javítani kell, célszerűen az eredeti H jelölés megtartása mellett. Ekkor a hőfokhíd táblázatban is egyszerűen csak H szerepel a fejlécben, a táblázat számainak változatlanul hagyása mellett.

Rossz korrekció a hőfokhíd táblázatban

A 20/2014(III.7) BM rendeletben megjelent ez a táblázat:

Itt két probléma van:

Az egyik: A fejlécben a „H20 1000-szerese [hK/a] hőfokhíd” úgy érthető, hogy a hőfokhíd rendre pl. 60,184, 63,799, vagy 72.

A másik: A táblázat új adataival egy már régen ismert korábbi hibát kívántak korrigálni, ám ez a korrekció nem jó. A korrekciónak végig pozitívnak kellene lennie, de negatívval kezdődik, ami a köztes értékre végzett interpoláció miatt hibás. Másrészt a korrekciónak a 20 oC — 72000 értékre szimmetrikusnak kellene lenni, hogy egy sima átmenet legyen a régi és az új függvény között, de a rendeletben csak a 72000-nél kisebb értékekre van korrekció, utána nagy ugrás van.

A fentiek összefoglalóan így néznek ki:

Szemléletesebb, ha H nagy értékei miatt nem, a t – H görbét, hanem a két fix pont közé húzott húrtól való eltérést ábrázoljuk a korrekcióhoz számba jöhető tartományban:

A lila görbét kell olyannal helyettesíteni, ami a két végpontjára és a kiugró értékre illeszkedik:

A kék görbe a 20/2014 (VIII.7.) rendelet szerint korrekció (a grafikonon még mint „tervezett korrekció” néven). A javasolt helyes korrekció a folytonos görbe, amely a fix pontokra és a görbe új pontjára illesztett polinommal állítható elő:

Az eredmény a táblázatban van számszerűen feltüntetve.

A korrekciós tartomány megválasztása egyébként önkéntes, de jó, ha nem kell túl sok adatot módosítani a táblázatban, viszont elég szélesnek kell lenni ahhoz, hogy ne okozzon interpolációs zavart a széleken. A negatív ugrással kezdődő és az illesztési pont után azonnal megszűnő korrekció ennek az utóbbi feltételnek nem felelt meg, javítása szükséges.

A cikk PDF-változata itt letölthető.

Hozzászólás

A hozzászóláshoz be kell jelentkeznie.

Facebook-hozzászólásmodul