Výhřevnost různých druhů paliv: srovnávací přehled paliv podle výhřevnosti

Při hoření daného množství paliva se uvolňuje měřitelné množství tepla. Podle Mezinárodní soustavy jednotek je množství vyjádřeno 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.

Jaký je vliv výhřevnosti různých paliv? Jakou hodnotu má ukazatel pro kapalné, pevné a plynné látky? Odpovědi na výše uvedené otázky jsou podrobně uvedeny 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 se musí vyznačovat dvěma parametry: vysokou účinností a absencí produkce škodlivých látek.

Umělé palivo se získává zpracováním přírodního – biologického paliva. Bez ohledu na stav agregace mají látky ve svém chemickém složení hořlavou a nehořlavou část. První je uhlík a vodík. Druhou tvoří voda, minerální soli, dusík, kyslík, kovy.

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

Při hoření 1 kg takové „směsi“ se uvolňuje různé množství energie. Jak velké množství energie se uvolní, závisí na poměrech zadaných prvků – hořlavá část, vlhkost, obsah popela a dalších složek.

Spalné teplo paliva (HCC) se tvoří ze dvou úrovní – vyšší a nižší. První indikátor se získá v důsledku kondenzace vody, zatímco druhý tento faktor nezohledňuje.

Nižší TST je zapotřebí k výpočtu potřeby paliva a jeho nákladů pomocí těchto ukazatelů, sestavují se tepelné bilance a určuje se účinnost palivových zařízení.

TST lze vypočítat analyticky nebo experimentálně. Pokud je známé chemické složení paliva, použije se Mendělejevův vzorec. Experimentální metody jsou založeny na skutečných měřeních tepla při spalování paliva.

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

Vlastnosti výpočtu jsou individuální pro každý typ paliva. Příklad: TST u spalovacích motorů se počítá z nižší hodnoty, protože kapalina ve válcích nekondenzuje.

TST se stanoví pomocí kalorimetrické bomby. 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 zvláštnostem jeho chemického složení. Hodnoty se výrazně liší, s kolísáním od 1 000 do 10 000 kcal/kg.

Při porovnávání různých typů materiálů se používá koncepce konvenčního paliva, které se vyznačuje nižší TST 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 při splnění dvou podmínek: suché dřevo a pomalý proces spalování.

Kusy dřeva jsou řezány nebo nasekány na délky až 25-30 cm, aby bylo možné palivové dříví snadno naložit do topeniště.

Dubové, březové a jasanové trámy jsou považovány za ideální pro vytápění kamny na dřevo. Dobré výsledky vykazují hloh a líska. Ale jehličnaté druhy mají nízkou výhřevnost, ale vysokou rychlost spalování.

Jak hoří různé druhy dřeva:

1. Buk, bříza, jasan, líska obtížně se taví, ale jsou schopny hořet za mokra kvůli nízkému obsahu vlhkosti.
2. Olše s osikou netvoří saze a „umět“ je odstranit z komína.
3. Birch vyžaduje dostatečné množství vzduchu v topeništi, jinak bude kouřit a usazovat se jako pryskyřice na stěnách potrubí.
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. Cedar postupně přechází v doutnající uhlí.
7. Třešeň a jilm Kouří se a platan se těžko štěpí.
8. Lípa s topolem rychle vyhořet.

Hodnoty TST různých hornin do značné míry závisí na hustotě konkrétních hornin. 1 metr krychlový palivového dřeva odpovídá přibližně 200 litrům kapalného paliva a 200 m3 zemního plynu. Dřevo a palivové dřevo jsou klasifikovány jako nízkoenergetické.

Vliv stáří na vlastnosti uhlí

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

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

Stáří paliva také určuje jeho vlhkost: čím je uhlí mladší, tím je jeho vlhkost vyšší. Což také ovlivňuje vlastnosti tohoto typu paliva.

Proces spalování uhlí je doprovázen uvolňováním látek znečišťujících životní prostředí a rošty kotle se zanášejí struskou. Dalším nepříznivým faktorem pro atmosféru je přítomnost síry v palivu. Tento prvek se působením vzduchu přeměňuje na kyselinu sírovou.

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

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

Charakteristika pelet a briket

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

Drcené dřevěné hobliny, kůra, lepenka a sláma se suší a pomocí speciálního zařízení přeměňují na granule. Aby hmota získala určitý stupeň viskozity, přidává se k ní polymer zvaný lignin.

Pelety se vyznačují přijatelnou cenou, která je ovlivněna vysokou poptávkou a specifiky 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: kulatá polena, rašelina, slunečnice, sláma.

Pelety a brikety mají oproti jiným druhům paliva významné výhody:

• úplná šetrnost k životnímu prostředí;
• schopnost skladovat téměř za jakýchkoli podmínek;
• odolnost proti mechanickým nárazům a houbám;
• rovnoměrné a dlouhé hoření;
• Optimální velikost granulí pro nakládání 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 jsou však vysoce nebezpečné z hlediska požáru, což je třeba vzít v úvahu při uspořádání skladovacího prostoru.

V případě potřeby si můžete výrobu palivových briket nastavit sami, více podrobností naleznete v tomto článku.

Parametry kapalných látek

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

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

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

Podobné hodnoty 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 TST 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 TST. Alkohol a aceton mají nejnižší 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 hoření uvolňuje kilogram látky 119,83 MJ tepla. Má ale vysoký stupeň výbušnosti

Zemní plyn má také vysokou výhřevnost.

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

Srovnávací tabulka ukazatelů

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

Tabulka ukazuje, že vodík má nejvyšší hodnoty TST ze všech látek, nejen z plynných. Patří mezi vysokoenergetická paliva.

Produktem spalování vodíku je obyčejná voda. Proces neuvolňuje strusku, popel, oxid uhelnatý ani oxid uhličitý, což z látky činí palivo šetrné k životnímu prostředí. 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.

TST 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 požadovanou hmotnost paliva a ušetřit náklady.

Je 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.