mini|desno|250px|Ogrjevna vrijednost je svojstvena za svaku kemijsku tvar mini|desno|250px|Gornja ogrjevna vrijednost (Hg) uzima u obzir i toplinu kondenzacije vodene pare iz dimnih plinova mini|desno|250px|Kalorimetar Ogrjevna vrijednost ili ogrjevna moć je toplina oslobođena pri izgaranju goriva s kisikom pod standardnim uvjetima. Kemijska reakcija je obično između ugljikovodika i kisika, a kao rezultat dobivamo ugljikov dioksid, vodu i toplinu. Jedinice mogu biti: J/mol, J/kg, J/m3. Ogrjevna vrijednost se mjeri s kalorimetrom.

Ogrjevna vrijednost Ogrjevna vrijednost kemijske tvari, obično goriva ili hrane je količina topline koja se oslobodi prilikom izgaranja određene količine goriva ili hrane. Ogrjevna vrijednost je svojstvena za svaku kemijsku tvar.

Gornja ogrjevna vrijednost Gornja ogrjevna vrijednost (Hg) je toplina oslobođena pri izgaranju goriva, nakon čega se dodatno iskorištava toplina kondenzacije vodene pare iz dimnih plinova, odnosno to je najveća moguća energija koja se može dobiti izgaranjem nekog goriva. Mjerenja se obično vrše na temperaturi 25 °C. To je ista vrijednost termodinamičke topline izgaranja ili razlika entalpija prije ili poslije izgaranja, a vodena para se pretvori u kondenzat. To znači da u ovu vrijednost ulazi i toplina isparavanja vode u gorivu, a to je korisno jer se u industrijskom dimnjaku može iskoristiti toplina kondenzacije vodene pare iz dimnih plinova.

Donja ogrjevna vrijednost Donja ogrjevna vrijednost (Hd) je toplina koja je oslobođena procesom izgaranja goriva, bez dodatnog iskorištavanja topline kondenzacije vodene pare.

Mjerenje ogjevnih vrijednosti Mjerenje se vrši u kalorimetru. Nakon izgaranja smjesa se hladi, a za određivanje Hd, hlađenje se zaustavi na 150 °C i mjeri, dok za odredivanje Hg hlađenjem se vraćamo na 25 °C. Treba napomenuti da kod određivanja Hg, voda je u tekućem stanju, dok je za Hd voda u plinovitom (para) stanju.

Odnos između Hg i Hd Razlika između ogrjevnih vrijednosti ovisi o kemijskom sastavu goriva. Tako recimo, za ugljik i ugljikov monoksid, obje vrijednosti su gotovo jednake. Za vodik je ta razlika puno veća, jer uključuje osjetilnu toplinu između 150 °C i 100 °C, skrivenu toplinu na 100 °C (toplina isparavanja) i osjetilnu toplinu između 100 °C i 25 °C. Tako je kod vodika Hg veća za 18,2% od Hd. Za ugljikovodike razlika ovisi o sadržaju vodika u gorivu. Za benzin razlika je oko 10%, dok je za dizel oko 7%. Za zemni plin razlika je 11%.

Uobičajena metoda za određivanje razlike ogrjevnih vrijednosti je:

Hg = Hd + hv x (nH2O,van/ngorivo,unutra)

gdje je hv je toplina isparavanja, nH2O,van je broj molova isparene vode i ngorivo, je broj molova goriva koji izgara. "Air Quality Engineering" W. Nazaroff, R. Harley, University of California Berkeley, 2007.

Ipak, većina primjena ne koristi energiju kondenzacije vodene pare i ona se izgubi kroz dimnjake. To znači, za većinu primjena donja ogrjevna vrijednost je korisna. To se prije svega odnosi na zemni plin, koji kod izgaranja stvara dosta vodene pare. Za elektrane s kondenzacijom u dimnjaku i kotlove s kondenzacijom, koristit će se gornja ogrjevna vrijednost.

U Europi, iz povijesnih razloga se za proračune stupnja iskorištenja elektrana i koogeneracijskih sistema, koristi Hd, dok u SAD se uglavnom koristi Hg. Zato se događa da u europskim izvještajima neka postrojenja imaju stupanj efikasnosti veći od 100% ?

Tablica ogrjevnih vrijednosti

+Gornja (Hg) i donja (Hd) ogrjevna vrijednost nekih uobičajenih goriva Gorivo Hg MJ/kg Hg BTU/lb Hg kJ/mol Hd MJ/kg Vodik 141,80 61 000 286 121,00 Metan 55,50 23 900 889 50,00 Etan 51,90 22 400 1 560 47,80 Propan 50,35 21 700 2 220 46,35 Butan 49,50 20 900 2 877 45,75 Pentan 45,35 Benzin 47,30 20 400 44,40 Parafin 46,00 19 900 41,50 Petrolej 46,20 43,00 Dizel 44,80 19 300 Ugljen (Antracit) 27,00 14 000 Ugljen (Lignit) 15,00 8 000 Drvo 15,00 6 500 Treset (vlažan ) 6,00 2 500 Treset (suh) 15,00 6 500

+Gornja ogrjevna vrijednost nekih manje uobičajenih goriva Gorivo HHV Hg MJ/kg BTU/lb kJ/mol Metanol 22,7 9 800 726,0 Etanol 29,7 12 800 1 300,0 Propanol 33,6 14 500 2 020,0 Acetilen 49,9 21 500 1 300,0 Benzen 41,8 18 000 3 270,0 Amonijak 22,5 9 690 382,0 Hidrazin 19,4 8 370 622,0 Heksamin 30,0 12 900 4 200,0 Ugljik 32,8 14 100 393,5

+Gornja ogrjevna vrijednost nekih goriva Gorivo kJ/g kcal/g BTU/lbVodik 141,9 33,9 61 000Benzin 47,0 11,3 20 000Dizel 45,0 10,7 19 300Etanol 29,7 7,1 12 000Propan 49,9 11,9 21 000Butan 49,2 11,8 21 200Ogrjevno drvo 15,0 3,6 6 000Ugljen (lignit) 15,0 4,4 8 000Ugljen (antracit) 27,0 7,8 14 000Zemni plin 54,0 13,0 23 000

Donja ogrjevna vrijednost (Hd) za neke organske tvari (kod 15,4 °C)

Gorivo MJ/kg MJ/l BTU / lb [ kJ / mol Parafini Metan 50,009 — — 802,34 Etan 47,794 — — 1437,17 Propan 46,357 — — 2044,21 Butan 45,752 — — 2659,30 Pentan 45,357 28,39 — 3272,57 Heksan 44,752 29,30 — 3856,66 Heptan 44,566 30,48 — 4465,76 Oktan 44,427 31,23 — 5430 Nonan 44,311 31,82 — — Dekan 44,240 33,29 — — Undekan 44,194 32,70 — — Dodekan 44,147 33,11 — — Izoparafini Izobutan 45,613 — — — Izopentan 45,241 27,87 — — 2-Metilpentan 44,682 — — — 2,3-Dimetilbutan 44,659 29,47 — — 2,3-Dimetilpentan 44,496 — — — 2,2,4-Trimetilpentan 44,310 30,49 — — Nafteni Ciklopentan 44,636 33,52 — — Metilciklopentan 44,636 33,43 — — Cikloheksan 43,450 33,85 — — Metilcikloheksan 43,380 33,40 — — Monoolefini Etilen 47,195 — — — Propilen 45,799 — — — 1-Buten 45,334 — — — cis-2-Buten 45,194 — — — trans-2-Buten 45,124 — — — Izobuten 45,055 — — — 1-Penten 45,031 — — — 2-Metil-1-penten 44,799 — — — 1-Heksen 44,426 — — — Diolefini 1,3-Butadien 44,613 — — — Isopren 44,078 - — — Dušični derivati Nitrometan 10,513 — — — Nitropropan 20,693 — — — Acetileni Acetilen 48,241 — — — Metilacetilen 46,194 — — — 1-Butin 45,590 — — — 1-Pentin 45,217 — — — Aromatici Benzen 40,170 — — — Toluen 40,589 — — — o-Ksilen 40,961 — — — m-Ksilen 40,961 — — — p-Ksilen 40,798 — — — Etilbenzen 40,938 — — — 1,2,4-Trimetilbenzen 40,984 — — — Propilbenzen 41,193 — — — Kumen 41,217 — — — Alkoholi Metanol 19,930 15,78 — — Etanol 28,865 22,77 — — n-Propanol 30,680 24,65 — — Izopropanol 30,447 23,93 — — n-Butanol 33,075 26,79 — — Izobutanol 32,959 26,43 — — Tert-butanol 32,587 25,45 — —n-Pentanol 34,727 28,28 — — Eteri Metoksimetan 28,703 — — — Etoksietan 33,867 — — — Propoksipropan 36,355 — — — Butoksibutan 37,798 — — — Aldehidi i ketoni Metanal 17,259 — — — Etanal 24,156 — — — Propionaldehid 28,889 — — — Butiraldehid 31,610 — — — Aceton 28,548 22,62 — — Ostale vrste Ugljik (grafit) 32,808 — — — Vodik 120,971 — — — Ugljikov monoksid 10,112 — — 283,23712 Amonijak 18,646 — — — Sumpor (kruti) 9,163 — — —

Treba primijetiti da nema razlike između donje i gornje ogrjevne vrijednosti za izgaranje ugljika, ugljikovog monoksida i sumpora, jer te tvari nemaju vode u sebi prilikom gorenja.

Gornja ogrjevna vrijednost za zemne plinove iz različitih nalazišta Podaci za gornje ogrjevne vrijednosti (Hg) su dobivene od Međunarodne energetske agencije: "Key World Energy Statistics", 2005.

Alžir: 42 000 kJ/m³ Bangladeš: 36 000 kJ/m³ Kanada: 38 200 kJ/m³ Indonezija: 40 600 kJ/m³ Nizozemska: 33 320 kJ/m³ Norveška: 39 877 kJ/m³ Rusija: 38 231 kJ/m³ Saudijska Arabija: 38 000 kJ/m³ Velika Britanija: 39 710 kJ/m³ Sjedinjene Američke Države: 38 416 kJ/m³ Uzbekistan: 37 889 kJ/m³

Donja ogrjevna vrijednost Hd je otprilike 90% vrijednosti iz popisa.

Izvori

Kategorija:Termodinamika Kategorija:Goriva

cs:Výhřevnost de:Heizwert