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