Теплотворность различных видов топлива: сравнительный обзор топлива по теплоте сгорания

Определение высшей теплоты сгорания и расчет низшей теплоты сгорания

Примечания [ | ]

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Теплотворная способность газов
  2. ↑ 1 2 3 4 5 Справочные материалы
  3. ГОСТ 5542-)87. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Газы горючие природные для промышленного и коммунально-бытового назначения, предназначены в качестве сырья и топлива для промышленного и коммунально-бытового использования. (неопр.). Дата обращения: 26 февраля 2016.
  4. ↑ 1 2 Удельная теплота сгорания топлива и горючих материалов — таблицы энергии топлива (рус.). Дата обращения: 7 июля 2019.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 Теплота сгорания // Физическая энциклопедия : [в 5 т.] / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая российская энциклопедия, 1999. — Т. 5: Стробоскопические приборы — Яркость. — С. 81. — 692 с. — 20 000 экз. — ISBN 5-85270-101-7.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Удельная теплота сгорания твердых и жидких веществ.
  7. ↑ 1 2 Максимук Ю. В., Антонова З. А., Фесько В. В., Курсевич В. Н. Вязкость и теплота сгорания дизельного биотоплива // Химия и технология топлив и масел. — 2009. — № 5. — С. 27—30. — ISBN 0023-1169.
  8. ↑ 1 2 3 Топлива. Высшая теплотворная способность — таблица. (Удельная теплота сгорания).
   Словари и энциклопедии Britannica (онлайн) · Britannica (онлайн)
Нормативный контроль GND: 4135554-4 · Microsoft: 156383657 · NDL: 00568140
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Теплотворная способность различных видов топлива: дров, угля, пеллетов, брикетов

К веществам органического происхождения относится топливо, которое при горении выделяет определенное количество тепловой энергии. Выработка тепла должна характеризоваться высоким КПД и отсутствием побочных явлений, в частности, веществ, вредных для здоровья человека и окружающей среды.

Если рассматривать топливо с позиции его агрегатного состояния, то структуру вещества по степени горючести можно разделить на две составляющие.

К горючей части относятся такие химические элементы, как водород и углерод, представляющие в целом углеводородную смесь, а также сера.

В составе негорючей составляющей присутствуют вода, минеральные соли и следующие элементы: кислород, азот и ряд металлов.

Важно

Полное сгорание 1 кг топлива, состоящего из вышеуказанных компонентов, способствует выделению различного количества тепловой энергии. Любое вещество оценивается по такому показателю, как теплота сгорания.

Под теплотой сгорания топлива (ТСТ), измеряемой в кДж/кг, подразумевается количество энергии, которое выделяется в результате полного сгорания 1 кг вещества. Этот показатель формируется по двум уровням. Высшая ТСТ образуется за счет процесса конденсации воды, имеющейся в продуктах горения. При определении низшей ТСТ предыдущую ее степень не учитывают.

Так, расчет теплоты в двигателях внутреннего сгорания обычно исходит от значения низшей. Это объясняется довольно просто: в цилиндрах невозможен процесс конденсации жидкости. Для установления ТСТ используется калориметрическая бомба, в которой сжатый кислород насыщен водяным паром. Навеска определенного вида топлива помещается в эту среду, затем анализируются результаты.

Для нефтяных веществ ТСТ высчитывается по следующим формулам:

QВ = 33913ω(С) + 102995 ω(Н) – 10885 ω(O – S),

QН = QВ – 2512 ω(Н2О),

где ω(C, H, O, S) – массовые доли элементов в топливе, %;

ω(Н2О) – количество водяных паров в продуктах сгорания одного кг материала, %.

Для каждого типа вещества, отличающегося химическим составом, характерна своя ТСТ. К самым ходовым разновидностям твердого топлива относят:

  • дрова и уголь;
  • пеллеты и брикеты.

Рассмотрим каждый тип по отдельности.

Содержание

  • 1 Дрова
  • 2 Уголь
  • 3 Пеллеты
  • 4 Брикеты
  • 5 Жидкое и газообразное топливо

Дрова

Это пиленные либо колотые куски дерева, которые во время сжигания в печах, котлах и прочих устройствах вырабатывают тепловую энергию.

Для удобства загрузки в топку древесный материал разрезают на отдельные элементы длиной до 30 см. Чтобы повысить эффективность от их использования, дрова должны быть максимально сухими, а процесс горения – относительно медленным.

По многим параметрам для отопления помещений подходят дрова из таких лиственных пород, как дуб и береза, лещина и ясень, боярышник.

Из-за высокого содержания смолы, повышенной скорости горения и низкой теплотворности хвойные деревья в этом плане значительно уступают.

Обозначения показателей и индексов

В настоящем стандарте применены обозначения показателей и индексов по ГОСТ 27313. Дополнительно регламентированы обозначения следующих показателей ():— высшая теплота сгорания при постоянном объеме — ;— высшая теплота сгорания при постоянном давлении — ;— низшая теплота сгорания при постоянном объеме — ;— низшая теплота сгорания при постоянном давлении — .В приложении В приведены обозначения показателей и индексов, принятые в международном стандарте ИСО 1928 и в настоящем межгосударственном стандарте.

Дрова

Это пиленные либо колотые куски дерева, которые во время сжигания в печах, котлах и прочих устройствах вырабатывают тепловую энергию.

Для удобства загрузки в топку древесный материал разрезают на отдельные элементы длиной до 30 см. Чтобы повысить эффективность от их использования, дрова должны быть максимально сухими, а процесс горения – относительно медленным. По многим параметрам для отопления помещений подходят дрова из таких лиственных пород, как дуб и береза, лещина и ясень, боярышник. Из-за высокого содержания смолы, повышенной скорости горения и низкой теплотворности хвойные деревья в этом плане значительно уступают.

Следует понимать, что на величину показателя теплотворности влияет плотность древесины.

Дрова (естественная сушка) Теплотворная способность кВт⋅ч/кг Теплотворная способность мега Дж/кг
Грабовые 4,2 15
Буковые 4,2 15
Ясеневые 4,2 15
Дубовые 4,2 15
Березовые 4,2 15
 Из лиственницы 4,3 15,5
Сосновые 4,3 15,5
Еловые 4,3 15,5
Читайте также:  Как сэкономить на отоплении дома электричеством