Výhřevnost různých druhů paliv: porovnání paliv podle výhřevnosti + tabulka výhřevnosti

Při spálení určitého množství paliva se uvolňuje měřitelné množství tepla.Podle Mezinárodní soustavy jednotek je hodnota vyjádřena v joulech na kg nebo m³. Parametry lze ale počítat i v kcal nebo kW. Pokud se hodnota vztahuje k jednotce měření paliva, nazývá se specifická.

Co ovlivňuje výhřevnost různých paliv? Jakou hodnotu má ukazatel pro kapalné, pevné a plynné látky? Odpovědi na výše uvedené otázky jsou podrobně popsány v článku. Navíc jsme pro vás připravili tabulku měrného spalného tepla materiálů – tato informace se bude hodit při výběru vysokoenergetického typu paliva.

Obecné informace o výhřevnosti

Uvolňování energie při spalování by se mělo vyznačovat dvěma parametry: vysokou účinností a absencí produkce škodlivých látek.

Umělé palivo se získává zpracováním přírodního paliva - biologické palivo. Bez ohledu na stav agregace mají látky ve svém chemickém složení hořlavou a nehořlavou část. První je uhlík a vodík. Druhá se skládá z vody, minerálních solí, dusíku, kyslíku a kovů.

Palivo se podle stavu agregace dělí na kapalné, pevné a plynné. Každá skupina se dále větví na přirozenou a umělou podskupinu (+)

Při spálení 1 kg takové „směsi“ se uvolní různé množství energie. Jak přesně se tato energie uvolní, závisí na poměrech těchto prvků – hořlavé části, vlhkosti, obsahu popela a dalších složek.

Spalné teplo paliva (HCT) se tvoří ze dvou úrovní - nejvyšší a nejnižší. První ukazatel je získán kondenzací vody, ve druhém se tento faktor nebere v úvahu.

Pro výpočet potřeby paliva a jeho nákladů je zapotřebí nejnižší TCT, pomocí těchto ukazatelů se sestavují tepelné bilance a určuje se účinnost zařízení na spalování paliva.

TST lze vypočítat analyticky nebo experimentálně. Pokud je známé chemické složení paliva, použije se periodický vzorec. Experimentální techniky jsou založeny na skutečném měření tepla ze spalování paliva.

V těchto případech se používá speciální spalovací bomba - kalorimetrická, spolu s kalorimetrem a termostatem.

Vlastnosti výpočtů jsou individuální pro každý typ paliva. Příklad: TCT u spalovacích motorů se počítá od nejnižší hodnoty, protože kapalina ve válcích nekondenzuje.

TST se instaluje pomocí bombového kalorimetru. Stlačený kyslík je nasycen vodní párou. Do takového prostředí se umístí vzorek paliva a zjistí se výsledky.

Každý typ látky má svůj vlastní TST kvůli vlastnostem jeho chemického složení. Hodnoty se výrazně liší, rozsah kolísání je 1 000–10 000 kCal/kg.

Při porovnávání různých typů materiálů se používá koncept referenčního paliva, které se vyznačuje nižší TCT 29 MJ/kg.

Výhřevnost pevných materiálů

Tato kategorie zahrnuje dřevo, rašelinu, koks, živičné břidlice, brikety a práškové palivo. Hlavní složkou tuhého paliva je uhlík.

Vlastnosti různých druhů dřeva

Maximální účinnosti z použití palivového dřeva je dosaženo za předpokladu splnění dvou podmínek - suché dřevo a pomalý proces spalování.

Kusy dřeva jsou řezány nebo nasekány na kusy dlouhé až 25-30 cm, aby bylo možné palivové dříví pohodlně nakládat do topeniště

Ideální pro vytápění dřevěnými kamny jsou uvažovány dubové, březové, jasanové tyče. Hloh a líska se vyznačují dobrými ukazateli. Ale jehličnaté stromy mají nízkou výhřevnost, ale vysokou rychlost hoření.

Jak hoří různé kameny:

1. Buk, bříza, jasan, líska obtížně se taví, ale díky nízkému obsahu vlhkosti jsou schopné hořet vlhké.
2. Olše s osikou netvoří saze a „umět“ je odstranit z komína.
3. Bříza vyžaduje dostatečné množství vzduchu v topeništi, jinak bude kouřit a usazovat pryskyřici na stěnách trubky.
4. Borovice obsahuje více pryskyřice než smrk, takže jiskří a hoří žhavěji.
5. Hruška a jabloň Štípe se snadněji než ostatní a dobře hoří.
6. Cedr postupně přechází v doutnající uhlí.
7. Třešeň a jilm kouří a platan se těžko štěpí.
8. Lípa s topolem rychle vyhořet.

Ukazatele TST různých plemen silně závisí na hustotě konkrétních plemen. 1 metr krychlový palivového dřeva odpovídá přibližně 200 litrům kapalného paliva a 200 m³ zemní plyn. Dřevo a palivové dřevo spadá do kategorie nízké energetické účinnosti.

Vliv stáří na vlastnosti uhlí

Uhlí je přírodní materiál rostlinného původu. Těží se ze sedimentárních hornin. Toto palivo obsahuje uhlík a další chemické prvky.

Spalné teplo uhlí je kromě druhu ovlivněno i stářím materiálu. Hnědá patří do kategorie mladých, následuje kámen a za nejstarší je považován antracit.

Obsah vlhkosti je také určen stářím paliva: čím mladší uhlí, tím vyšší je jeho vlhkost. Což také ovlivňuje vlastnosti tohoto typu paliva

Proces spalování uhlí je doprovázen uvolňováním látek znečišťujících životní prostředí a rošty kotle jsou pokryty struskou. Dalším nepříznivým faktorem pro atmosféru je přítomnost síry v palivu. Tento prvek se při kontaktu se vzduchem přeměňuje na kyselinu sírovou.

Výrobcům se daří obsah síry v uhlí co nejvíce snížit. V důsledku toho se TST liší i v rámci stejného druhu. Produkční geografie také ovlivňuje výkon. Jako tuhé palivo lze použít nejen čisté uhlí, ale i briketovanou strusku.

Nejvyšší kapacita paliva je pozorována u koksovatelného uhlí. Dobré vlastnosti má také kámen, dřevěné uhlí, hnědé uhlí a antracit.

Charakteristika pelet a briket

Toto tuhé palivo se průmyslově vyrábí z různých dřevních a rostlinných odpadů.

Drcené hobliny, kůra, karton, sláma se suší a používají zvláštní vybavení se mění na granule. Aby hmota získala určitý stupeň viskozity, přidává se do ní polymer lignin.

Pelety mají přijatelnou cenu, která je ovlivněna vysokou poptávkou a vlastnostmi výrobního procesu. Tento materiál lze použít pouze v kotlích určených pro tento druh paliva.

Brikety se liší pouze tvarem, lze je nakládat do pecí a kotlů. Oba druhy paliva se dělí na druhy podle surovin: kulatina, rašelina, slunečnice, sláma.

U pelety a brikety oproti jiným druhům paliva má významné výhody:

• úplná šetrnost k životnímu prostředí;
• možnost skladování téměř za jakýchkoli podmínek;
• odolnost proti mechanickému namáhání a plísním;
• rovnoměrné a dlouhé hoření;
• optimální velikost granulí pro plnění do topného zařízení.

Ekologické palivo je dobrou alternativou k tradičním zdrojům tepla, které nejsou obnovitelné a mají nepříznivý vliv na životní prostředí. Pelety a brikety se však vyznačují zvýšeným nebezpečím požáru, které je třeba vzít v úvahu při organizaci místa skladování.

Výrobu palivových briket si na přání zajistíte sami, více viz tento článek.

Parametry kapalných látek

Kapalné materiály se stejně jako pevné látky rozkládají na tyto složky: uhlík, vodík, síra, kyslík, dusík. Procento je vyjádřeno hmotnostně.

Vnitřní organický balast paliva je tvořen kyslíkem a dusíkem, tyto složky nehoří a jsou do kompozice zahrnuty podmíněně. Vnější zátěž je tvořena vlhkostí a popelem.

Benzín má vysoké měrné spalné teplo. V závislosti na značce je to 43-44 MJ.

Podobné ukazatele měrného spalného tepla jsou stanoveny pro letecký petrolej - 42,9 MJ. Motorová nafta také spadá do kategorie lídrů z hlediska výhřevnosti - 43,4-43,6 MJ.

Vzhledem k tomu, že benzín má více TCT než nafta, měl by mít vyšší spotřebu a účinnost. Motorová nafta je však o 30–40 % úspornější než benzín

Kapalné raketové palivo a etylenglykol se vyznačují relativně nízkými hodnotami TCT. Alkohol a aceton mají minimální specifické spalné teplo. Jejich výkon je výrazně nižší než u tradičních motorových paliv.

Vlastnosti plynných paliv

Plynné palivo se skládá z oxidu uhelnatého, vodíku, metanu, ethanu, propanu, butanu, ethylenu, benzenu, sirovodíku a dalších složek. Tyto údaje jsou vyjádřeny v objemových procentech.

Vodík má nejvyšší spalné teplo.Při spalování kilogram látky uvolní 119,83 MJ tepla. Má ale vyšší stupeň výbušnosti

Zemní plyn má také vysokou výhřevnost.

Jsou rovny 41-49 MJ na kg. Ale například čistý metan má vyšší výhřevnost – 50 MJ na kg.

Srovnávací tabulka ukazatelů

Tabulka uvádí hodnoty hmotnostního měrného spalného tepla kapalných, pevných a plynných paliv.

Z tabulky vyplývá, že vodík má nejvyšší ukazatele TST ze všech látek, nejen z plynných. Patří mezi vysokoenergetická paliva.

Produktem spalování vodíku je obyčejná voda. Proces neuvolňuje pecní strusku, popel, oxid uhličitý a oxid uhličitý, díky čemuž je látka ekologicky nezávadná hořlavina. Je ale výbušný a má nízkou hustotu, takže se toto palivo obtížně zkapalňuje a přepravuje.

Závěry a užitečné video k tématu

O výhřevnosti různých druhů dřeva. Porovnání ukazatelů na m³ a kg.

TCT je nejdůležitější tepelná a provozní charakteristika paliva. Tento ukazatel se používá v různých oblastech lidské činnosti: tepelné motory, elektrárny, průmysl, vytápění domácností a vaření.

Hodnoty výhřevnosti pomáhají porovnat různé druhy paliva podle stupně uvolněné energie, vypočítat potřebnou hmotnost paliva a ušetřit náklady.

Máte co dodat nebo máte dotazy ohledně výhřevnosti různých druhů paliv? K publikaci můžete zanechat komentáře a zapojit se do diskuzí - kontaktní formulář je ve spodním bloku.