Jakie są wartości opałowe?

Wartości opałowe reprezentują ilość ciepła wytworzonego podczas spalania. Ludzie używają wartości opałowych, aby określić, jak wydajne i skuteczne są paliwa, szukając paliw o wysokich wartościach opałowych do wykorzystania w wytwarzaniu energii. Wartości te można również zobaczyć w świecie żywienia, gdzie są one wykorzystywane do określania ilości energii, jaką można znaleźć w żywności. Im wyższa wartość kaloryczna, tym więcej energii można czerpać z pożywienia, dlatego ludzie tacy jak sportowcy są zachęcani do spożywania wysokokalorycznych posiłków w celu zaopatrzenia organizmu podczas treningu i zawodów.

Określenie wartości opałowej odbywa się w urządzeniu zwanym kalorymetrem. Ustalona ilość badanego obiektu jest spalana w kontrolowanych warunkach, a produkty spalania są mierzone, aby dowiedzieć się, ile ciepła uwolniono podczas spalania. Otrzymaną wartość opałową wyraża się w jednostce energii, takiej jak kilokalorie na gram w przypadku żywności.

Można zastosować dwa różne środki. Wartość opałowa, znana również jako wyższa wartość opałowa (HHV), zakłada, że ​​woda wytwarzana podczas spalania pozostaje w postaci płynnej. Niższą wartość opałową lub wartość opałową (LHV) oblicza się przy założeniu, że wytwarzana woda zamienia się w parę. Te dwie różne wartości służą do ustalenia, w jaki sposób wartości opałowe mają zastosowanie w świecie rzeczywistym z różnymi typami systemów.

Spośród paliw wodór ma najwyższą wartość opałową, co wydaje się czynić z niego doskonałe źródło energii. Niestety wodór nie jest bardzo stabilny i wymaga specjalnego traktowania. To sprawia, że ​​jest to potencjalnie kosztowne paliwo, skłaniające ludzi do korzystania z paliw alternatywnych, które są łatwiejsze w obsłudze. Niektóre inne paliwa o wysokiej wartości opałowej obejmują metan i benzynę. Wykresy podające wartości opałowe dobrze znanych paliw są łatwo dostępne dla osób zainteresowanych takimi tematami, jak wartość opałowa węgla lub wartość opałowa gazu ziemnego.

Projektując systemy wykorzystujące spalanie paliwa jako źródło energii, inżynierowie muszą zastanowić się nad wartościami kalorycznymi różnych paliw, z których mogą wybierać, oraz rozważyć koszty i korzyści każdego paliwa. Wydajność systemu jest ważną wartością projektową, ale inżynierowie muszą również pomyśleć o takich kwestiach, jak magazynowanie paliwa, stopień zanieczyszczenia paliwa i dostępność paliwa na otwartym rynku. Czasami trzeba dokonać kompromisu, aby system był bardziej dostępny dla potencjalnych nabywców, którzy mogą radzić sobie z problemami takimi jak ograniczona dostępność paliwa.