Výhrevnosť

Výhrevnosť je veličina udávajúca aké množstvo tepla sa uvoľní spálením jednotkového množstva látky alebo zmesi. Výhrevnosť patrí medzi základné fyzikálne parametre palív.

Jednotkou výhrevnosti je podiel energie a množstvo. Podľa druhu posudzovanej zmesi môže byť výhrevnosť udávaná v:
 J.kg-1 (Joule na kilogram - alebo častejšie v odvodených jednotkách kJ.kg-1, MJ.kg-1) pre posudzovanie výhrevnosti pevných a kvapalných palív,
 J.m-3 (Joule na meter kubický - alebo častejšie v odvodených jednotkách kJ.m-3, MJ.m-3) pre posudzovanie výhrevnosti plynných palív, alebo výhrevnosti zmesi paliva so vzduchom,
 J.mol-1 (Joule na mól) pre posudzovanie výhrevnosti malých množstiev palív (napríklad pri výpočte chemických reakcií),
 prípadne iných jednotkách.

Výhrevnosť sa zväčša určuje pomocou kalorimetra.

 Horná a dolná výhrevnosť paliva 
Horná výhrevnosť - Hs (iné názvy: hrubá výhrevnosť, spaľovacie teplo, nevhodne: spalné teplo; iná značka: Qv) je výhrevnosť ktorá zahŕňa uvoľnenú energiu z paliva pri spaľovaní v adiabatických podmienkach pri tlaku 101,325 kPa za predpokladu, že sa výsledné produkty spaľovania ochladia na teplotu, akú mali pred spálením a voda obsiahnutá v spalinách je v kvapalnom stave.

Dolná výhrevnosť - Hi (iné názvy: čistá výhrevnosť, výhrevnosť v užšom zmysle; iná značka: Qn) je výhrevnosť ktorá zahŕňa uvoľnenú energiu z paliva pri spaľovaní v adiabatických podmienkach pri tlaku 101,325 kPa za predpokladu, že sa výsledné produkty spaľovania ochladia na teplotu, akú mali pred spálením ale vodná para obsiahnutá v spalinách je v plynnom stave.

Dolná výhrevnosť je teda znížená o energiu potrebnú na odparenie vody, ktorá je produktom spaľovania. Táto energia (výparné teplo vody) má hodnotu 2,5 MJ na každý kilogram vody v spalinách.

Spaľovanie v reálnych technických aplikáciách prebieha vždy za vysokých teplôt, s výstupnými produktmi v plynnej fáze. Ak technické zariadenie nie je vybavené kondenzačným systémom, rozdiel energií medzi dolnou a hornou výhrevnosťou zostáva v odchádzajúcich spalinách. Preto má pri porovnávaní palív väčší význam dolná výhrevnosť.

Rozdiel vo výhrevnostiach môže byť významný (aj viac ako 10 %) v závislosti od množstva vodíka v palive.

 Porovnanie výhrevnosti vybraných palív 

Porovnanie dolnej výhrevnosti vybraných pevných a kvapalných palív:
Palivo MJ.kg-1biomasa8 - 15drevo8 - 17 hnedé uhlie11 - 18lieh (96 %)25,2čierne uhlie20,9 - 30,4koks30,7benzén40,4nafta41,9petrolej43,1benzín43,5oktán44,3

Porovnanie dolnej výhrevnosti vybraných plynných palív:

PalivoMJ.m-3kychtový plyn3,3vzdušný generátorový plyn3,9vodný generátorový plyn9,6svietiplyn17,5koksárenský plyn18,8zemný plyn33,3 - 42

 Výhrevnosť zmesi 
Pre posudzovanie objemových výkonov tepelných strojov, nie je podstatná výhrevnosť použitého paliva, ale výhrevnosť pracovnej zmesi. Výhrevnosť zmesi je možné určiť zo vzťahu: 

     pre λ >=1

     pre λ <1

 Hz - výhrevnosť zmesi v MJ.kg-1
 Hu - dolná výhrevnosť paliva v MJ.kg-1
 ΔHu - strata tepla spôsobená nedokonalým spaľovaním v MJ.kg-1
 λ - súčiniteľ prebytku vzduchu
 Lt - teoreticky potrebné množstvo vzduchu v kg.kg-1

 Referencie 

Kategória:Fyzikálne veličiny
Kategória:Spaľovanie
Kategória:Teplo
Kategória:Vlastnosti palív