Poznato je da je izvor energije koji se koristi u industriji, prometu, poljoprivreda, u svakodnevnom životu, je gorivo. To su ugljen, nafta, treset, drva za ogrjev, prirodni plin itd. Kada se gorivo sagorijeva oslobađa se energija. Pokušajmo shvatiti kako se energija oslobađa u ovom slučaju.

Prisjetimo se strukture molekule vode (slika 16, a). Sastoji se od jednog atoma kisika i dva atoma vodika. Ako se molekula vode podijeli na atome, tada je potrebno prevladati sile privlačenja između atoma, tj. raditi, a time i trošiti energiju. Suprotno tome, ako se atomi spoje u molekulu, oslobađa se energija.

Korištenje goriva temelji se upravo na fenomenu oslobađanja energije kada se atomi spajaju. Na primjer, atomi ugljika sadržani u gorivu kombiniraju se s dva atoma kisika tijekom izgaranja (slika 16, b). U tom slučaju nastaje molekula ugljičnog monoksida – ugljični dioksid i oslobađa se energija.

Riža. 16. Struktura molekula:
a - voda; b - veza atoma ugljika i dva atoma kisika u molekulu ugljičnog dioksida

Prilikom projektiranja motora, inženjer mora točno znati koliko topline gorivo koje se sagorijeva može osloboditi. Da biste to učinili, potrebno je eksperimentalno odrediti koliko će se topline osloboditi tijekom potpunog izgaranja iste mase goriva različitih vrsta.

Fizička veličina koja pokazuje koliko se topline oslobađa tijekom potpunog izgaranja goriva mase 1 kg naziva se specifična toplina izgaranja goriva.

Određena toplina izgaranje se označava slovom q. Jedinica specifične topline izgaranja je 1 J/kg.

Specifična toplina izgaranja određuje se eksperimentalno pomoću prilično složenih instrumenata.

Rezultati eksperimentalnih podataka prikazani su u tablici 2.

tablica 2

Ova tablica pokazuje da je specifična toplina izgaranja, na primjer, benzina 4,6 10 7 J / kg.

To znači da se potpunim izgaranjem benzina težine 1 kg oslobađa 4,6 10 7 J energije.

Ukupna količina topline Q koja se oslobađa tijekom izgaranja m kg goriva izračunava se po formuli

Pitanja

1. Kolika je specifična toplina izgaranja goriva?
2. U kojim se jedinicama mjeri specifična toplina izgaranja goriva?
3. Što znači izraz "specifična toplina izgaranja goriva jednaka 1,4 10 7 J / kg"? Kako se izračunava količina topline koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva?

Vježba 9

1. Koliko se topline oslobađa tijekom potpunog izgaranja drveni ugljen težine 15 kg; alkohol od 200 g?
2. Koliko će se topline osloboditi tijekom potpunog izgaranja ulja, čija je masa 2,5 tone; kerozina, čiji je volumen 2 litre, a gustoća 800 kg / m 3?
3. Potpunim izgaranjem suhog ogrjevnog drva oslobođeno je 50 000 kJ energije. Koliko je drva za ogrjev izgorjelo?

Vježbajte

Koristeći tablicu 2, izgradite stupčasti grafikon za specifičnu toplinu izgaranja drva za ogrjev, alkohola, ulja, vodika, birajući ljestvicu na sljedeći način: širina pravokutnika je 1 ćelija, visina od 2 mm odgovara 10 J.

Temperatura izgaranja ugljena smatra se glavnim kriterijem koji vam omogućuje izbjegavanje pogrešaka pri odabiru goriva. Iz ove vrijednosti izravno ovisi izvedba kotla, njegov visokokvalitetni rad.

Opcija detekcije temperature

Zimi je pitanje grijanja stambenih prostora posebno relevantno. Zbog sustavnog povećanja cijene nosača topline, ljudi moraju tražiti alternativne opcije proizvodnju toplinske energije.

Najbolji način za rješavanje ovog problema bio bi izbor kotlova na kruta goriva koji imaju optimalno proizvodne karakteristike, izvrsno zadržavanje topline.

Specifična toplina izgaranja ugljena fizikalna je veličina koja pokazuje koliko se topline može osloboditi tijekom potpunog izgaranja kilograma goriva. Da bojler radi Dugo vrijeme, važno je odabrati pravo gorivo za to. Specifična toplina izgaranja ugljena je visoka (22 MJ/kg), pa se ova vrsta goriva smatra optimalnom za učinkovit rad kotao.

Osobine i svojstva drva

Trenutno postoji trend prelaska s instalacija temeljenih na procesu izgaranja plina na sustave grijanja kućanstava na kruta goriva.

Ne znaju svi da stvaranje ugodne mikroklime u kući izravno ovisi o kvaliteti odabranog goriva. Kao tradicionalnog materijala koristi u takvim kotlovi za grijanje, odaberite drvo.

U oštrom klimatskim uvjetima, karakteriziran dugim i hladna zima, prilično je teško zagrijati stan drvima za cijelu sezonu grijanja. Uz nagli pad temperature zraka, vlasnik kotla je prisiljen koristiti ga na rubu maksimalnih mogućnosti.

Prilikom odabira drva kao krutog goriva, postoje ozbiljni problemi i neugodnosti. Prije svega, napominjemo da je temperatura izgaranja ugljena mnogo viša od temperature drva. Među nedostacima i velika brzina izgaranje drva za ogrjev, što stvara ozbiljne poteškoće u radu kotla za grijanje. Njegov vlasnik je prisiljen stalno pratiti dostupnost drva za ogrjev u peći, za sezonu grijanja bit će potrebna dovoljno velika količina drva.

Mogućnosti ugljena

Temperatura izgaranja je mnogo viša, dakle ovu opciju gorivo je izvrsna alternativa konvencionalnom drvu za ogrjev. Također bilježimo izvrstan pokazatelj prijenosa topline, trajanje procesa izgaranja i nisku potrošnju goriva. Postoji nekoliko sorti ugljena povezanih sa specifičnostima rudarstva, kao i dubinom pojavljivanja u unutrašnjosti zemlje: kameni, smeđi, antracit.

Svaka od ovih opcija ima svoje osebujne kvalitete i karakteristike koje joj omogućuju upotrebu kotlovi na kruta goriva. Temperatura izgaranja ugljena u peći bit će minimalna kada se koristi mrki ugljen, budući da sadrži dovoljno veliki broj razne nečistoće. Što se tiče pokazatelja prijenosa topline, njihova je vrijednost slična onoj za drvo. Kemijska reakcija izgaranja je egzotermna, toplina izgaranja ugljena je visoka.

U ugljenu, temperatura paljenja doseže 400 stupnjeva. Štoviše, kalorijska vrijednost ove vrste ugljena je prilično visoka, pa se ova vrsta goriva naširoko koristi za grijanje stambenih prostora.

Antracit ima maksimalnu učinkovitost. Među nedostacima takvog goriva ističemo njegovu visoku cijenu. Temperatura izgaranja ove vrste ugljena doseže 2250 stupnjeva. Ne postoji takav pokazatelj za bilo koje kruto gorivo izvađeno iz utrobe zemlje.

Značajke peći na ugljen

Takav uređaj ima značajke dizajna, uključuje reakciju pirolize ugljena. ne odnosi se na minerale, postao je proizvod ljudske djelatnosti.

Temperatura izgaranja ugljena je 900 stupnjeva, što je popraćeno oslobađanjem dovoljne količine toplinske energije. Koja je tehnologija za stvaranje tako nevjerojatnog proizvoda? Donja crta je određena obrada drva, zbog čega dolazi do značajne promjene u njegovoj strukturi, oslobađanja višak vlage. Sličan proces se provodi u posebnim pećnicama. Princip rada takvih uređaja temelji se na procesu pirolize. Peć na drveni ugljen sastoji se od četiri osnovne komponente:

• komore za izgaranje;
• ojačana baza;
• dimnjak;
• odjeljak za reciklažu.

kemijski proces

Nakon ulaska u komoru, drva za ogrjev postupno tinjaju. Ovaj se proces događa zbog prisutnosti u peći dovoljne količine plinovitog kisika koji podržava izgaranje. Kako tinja, oslobađa se dovoljna količina topline, višak tekućine pretvara se u paru.

Dim koji se oslobađa tijekom reakcije odlazi u odjeljak za reciklažu, gdje potpuno izgara, a toplina se oslobađa. obavlja nekoliko važnih funkcionalnih zadataka. Uz njegovu pomoć nastaje drveni ugljen, a u prostoriji se održava ugodna temperatura.

Ali proces dobivanja takvog goriva prilično je delikatan, a uz najmanje kašnjenje moguće je potpuno izgaranje drva za ogrjev. Obavezno u Određeno vrijeme iz peći izvaditi pougljenile zalihe.

Primjena drvenog ugljena

Ako se promatra tehnološki lanac, ispada odličan materijal, koji se može koristiti za potpuno grijanje stambenih prostora tijekom zime sezona grijanja. Naravno, temperatura izgaranja ugljena bit će viša, ali nije u svim regijama takvo gorivo pristupačno.

Sagorijevanje drvenog ugljena počinje na temperaturi od 1250 stupnjeva. Na primjer, peć za taljenje radi na drveni ugljen. Plamen koji nastaje pri dovodu zraka u peć lako topi metal.

Stvaranje optimalnih uvjeta za izgaranje

Zbog visoke temperature svi unutarnji elementi peći izrađeni su od posebne vatrostalne opeke. Za njihovo polaganje koristi se vatrostalna glina. Prilikom stvaranja posebnih uvjeta, sasvim je moguće postići temperaturu u peći koja prelazi 2000 stupnjeva. Svaka vrsta ugljena ima svoju točku paljenja. Nakon postizanja ovog pokazatelja, važno je održavati temperaturu paljenja kontinuiranim dovodom viška količine kisika u peć.

Među nedostacima ovog procesa ističemo gubitak topline, jer će dio oslobođene energije proći kroz cijev. To dovodi do smanjenja temperature peći. Tijekom eksperimentalne studije znanstvenici su uspjeli ustanoviti razne vrste gorivo optimalan višak volumena kisika. Zahvaljujući izboru viška zraka može se očekivati ​​potpuno izgaranje goriva. Kao rezultat toga, možete računati na minimalan gubitak toplinske energije.

Zaključak

Usporedna vrijednost goriva mjeri se njegovom kalorijskom vrijednošću, mjerenom u kalorijama. S obzirom na karakteristike njegovih različitih vrsta, možemo zaključiti da je kameni ugljen optimalna vrsta kamenog ugljena. Mnogi vlasnici vlastitih sustavi grijanja pokušavaju koristiti kotlove koji rade na miješana goriva: kruta, tekuća, plinovita.

U ovoj lekciji naučit ćemo kako izračunati količinu topline koju gorivo oslobađa tijekom izgaranja. Osim toga, razmotrite karakteristike goriva - specifičnu toplinu izgaranja.

Budući da se cijeli naš život temelji na kretanju, a kretanje uglavnom na izgaranju goriva, proučavanje ove teme vrlo je važno za razumijevanje teme „Toplinski fenomeni“.

Nakon proučavanja pitanja vezanih uz količinu topline i određena toplina, razmotrimo količina topline koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva.

Definicija

Gorivo- tvar koja u nekim procesima (sagorijevanje, nuklearne reakcije) daje toplinu. Je izvor energije.

Gorivo se događa kruti, tekući i plinoviti(Sl. 1).

Riža. 1. Vrste goriva

• Čvrsta goriva su ugljen i treset.
• Tekuća goriva su nafte, benzina i drugih naftnih derivata.
• Plinovita goriva uključuju prirodni gas.
• Zasebno, može se izdvojiti vrlo čest u posljednje vrijeme nuklearno gorivo.

Izgaranje goriva je kemijski proces koji je oksidativni. Tijekom izgaranja, atomi ugljika spajaju se s atomima kisika i tvore molekule. Kao rezultat toga, oslobađa se energija koju osoba koristi za svoje potrebe (slika 2).

Riža. 2. Stvaranje ugljičnog dioksida

Za karakterizaciju goriva koristi se takva karakteristika kao kalorijska vrijednost. Kalorična vrijednost pokazuje koliko se topline oslobađa pri izgaranju goriva (slika 3.). U kaloričkoj fizici koncept odgovara specifična toplina izgaranja tvari.

Riža. 3. Specifična toplina izgaranja

Definicija

Specifična toplina izgaranja - fizička veličina, koji karakterizira gorivo, brojčano je jednak količini topline koja se oslobađa tijekom potpunog izgaranja goriva.

Specifična toplina izgaranja obično se označava slovom . Jedinice:

U mjernim jedinicama on je odsutan, jer se izgaranje goriva događa pri gotovo konstantnoj temperaturi.

Specifična toplina izgaranja određuje se empirijski pomoću sofisticiranih instrumenata. Međutim, postoje posebne tablice za rješavanje problema. U nastavku dajemo vrijednosti specifične topline izgaranja za neke vrste goriva.

tvar

Tablica 4. Specifična toplina izgaranja nekih tvari

Iz zadanih vrijednosti može se vidjeti da se tijekom izgaranja oslobađa ogromna količina topline, stoga se koriste mjerne jedinice (megadžuli) i (gigadžuli).

Za izračunavanje količine topline koja se oslobađa tijekom izgaranja goriva koristi se sljedeća formula:

Ovdje: - masa goriva (kg), - specifična toplina izgaranja goriva ().

Zaključno, napominjemo da se većina goriva koje koristi čovječanstvo pohranjuje uz pomoć sunčeve energije. Ugljen, nafta, plin – sve je to nastalo na Zemlji pod utjecajem Sunca (slika 4.).

Riža. 4. Formiranje goriva

U sljedećoj lekciji govorit ćemo o zakonu održanja i transformacije energije u mehaničkim i toplinskim procesima.

Popisknjiževnost

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. / Ed. Orlova V.A., Roizena I.I. Fizika 8. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fizika 8. - M.: Drfa, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fizika 8. - M.: Prosvjeta.

1. Internetski portal "festival.1september.ru" ()
2. Internet portal "school.xvatit.com" ()
3. Internetski portal "stringer46.narod.ru" ()

Domaća zadaća

5. TOPLINSKA RAVNOTEŽA IZGARANJA

Razmotrite metode izračuna toplinska ravnoteža proces izgaranja plinovitih, tekućih i kruta goriva. Proračun se svodi na rješavanje sljedećih problema.

· Određivanje topline izgaranja (kalorične vrijednosti) goriva.

· Određivanje teorijske temperature izgaranja.

5.1. TOPLINE GORENJA

Kemijske reakcije popraćene su oslobađanjem ili apsorpcijom topline. Kada se toplina oslobodi, reakcija se naziva egzotermna, a kada se apsorbira naziva se endotermnom. Sve reakcije izgaranja su egzotermne, a produkti izgaranja su egzotermni spojevi.

Oslobođen (ili apsorbiran) tijekom tečaja kemijska reakcija toplina se zove toplina reakcije. U egzotermnim reakcijama je pozitivan, u endotermnim reakcijama negativan. Reakcija izgaranja uvijek je popraćena oslobađanjem topline. Toplina izgaranja Q g(J/mol) je količina topline koja se oslobađa tijekom potpunog izgaranja jednog mola tvari i pretvorbe zapaljive tvari u produkte potpunog izgaranja. Mol je osnovna jedinica SI za količinu tvari. Jedan mol je takva količina tvari koja sadrži onoliko čestica (atoma, molekula itd.) koliko ima atoma u 12 g izotopa ugljika-12. Masa količine tvari jednake 1 molu (molekularni ili molekulska masa) brojčano se podudara s relativnom molekulskom težinom dane tvari.

Na primjer, relativna molekularna težina kisika (O 2 ) je 32, ugljičnog dioksida (CO 2 ) je 44, a odgovarajuće molekularne mase bile bi M=32 g/mol i M=44 g/mol. Dakle, jedan mol kisika sadrži 32 grama ove tvari, a jedan mol CO 2 sadrži 44 grama ugljičnog dioksida.

U tehničkim proračunima često se ne koristi toplina izgaranja Q g, te kaloričnu vrijednost goriva P(J / kg ili J / m 3). Kalorična vrijednost tvari je količina topline koja se oslobađa tijekom potpunog izgaranja 1 kg ili 1 m 3 tvari. Za tekuće i krute tvari proračun se vrši po 1 kg, a za plinovite tvari po 1 m 3.

Poznavanje topline izgaranja i ogrjevne vrijednosti goriva potrebno je za izračun temperature izgaranja ili eksplozije, tlaka eksplozije, brzine širenja plamena i drugih karakteristika. Kalorična vrijednost goriva utvrđuje se eksperimentalno ili proračunom. Pri eksperimentalnom određivanju ogrjevne vrijednosti zadana masa krutog ili tekućeg goriva se spaljuje u kalorimetrijskoj bombi, a kod plinovitog goriva u plinskom kalorimetru. Ovi uređaji mjere ukupnu toplinu P 0 , koji se oslobađa tijekom izgaranja uzorka vaganja goriva m. Kalorijska vrijednost Q g nalazi se prema formuli

Odnos između topline izgaranja i
ogrjevna vrijednost goriva

Za uspostavljanje odnosa između topline izgaranja i ogrjevne vrijednosti tvari potrebno je zapisati jednadžbu za kemijsku reakciju izgaranja.

Proizvod potpuno izgaranje ugljik je ugljični dioksid:

C + O 2 → CO 2.

Produkt potpunog izgaranja vodika je voda:

2H 2 + O 2 → 2H 2 O.

Produkt potpunog izgaranja sumpora je sumporov dioksid:

S + O 2 → SO 2.

Istodobno, dušik, halogenidi i drugi nezapaljivi elementi se oslobađaju u slobodnom obliku.

zapaljivi plin

Kao primjer izračunat ćemo ogrjevnu vrijednost metana CH 4 za koju je toplina izgaranja jednaka Q g=882.6 .

Odredite molekulsku masu metana u skladu s njegovom kemijska formula(CH 4):

M=1∙12+4∙1=16 g/mol.

Hajdemo definirati kalorijska vrijednost 1 kg metana:

Nađimo volumen 1 kg metana, znajući njegovu gustoću ρ=0,717 kg/m 3 u normalnim uvjetima:

.

Odredite ogrjevnu vrijednost 1 m 3 metana:

Slično se određuje i kalorijska vrijednost svih zapaljivih plinova. Za mnoge uobičajene tvari, kalorijske vrijednosti i kalorijske vrijednosti izmjerene su s velikom točnošću i dane su u relevantnoj referentnoj literaturi. Ovdje je tablica kalorijskih vrijednosti nekih plinovite tvari(Tablica 5.1). Vrijednost P u ovoj tablici je dan u MJ / m 3 i u kcal / m 3, budući da se 1 kcal = 4,1868 kJ često koristi kao jedinica topline.

Tablica 5.1

Kalorična vrijednost plinovitih goriva

tvar			Acetilen
P

zapaljiva tekućina ili čvrsta

Kao primjer, izračunat ćemo ogrjevnu vrijednost etilnog alkohola C 2 H 5 OH, za koji toplina izgaranja Q g= 1373,3 kJ/mol.

Odredite molekulsku masu etilnog alkohola u skladu s njegovom kemijskom formulom (C 2 H 5 OH):

M = 2∙12 + 5∙1 + 1∙16 + 1∙1 = 46 g/mol.

Odredite kalorijsku vrijednost 1 kg etilnog alkohola:

Kalorična vrijednost bilo kojeg tekućeg i krutog gorivog materijala određuje se na sličan način. U tablici. 5.2 i 5.3 prikazane su kalorijske vrijednosti P(MJ/kg i kcal/kg) za neke tekuće i čvrste tvari.

Tablica 5.2

Kalorična vrijednost tekućih goriva

tvar		Metilni alkohol	etanol			Gorivo ulje, ulje
P

Tablica 5.3

Kalorična vrijednost krutih goriva

tvar		drvo svježe	drvo suho	Mrki ugljen	Treset suh	Antracit, koks
P

Mendeljejeva formula

Ako je kalorijska vrijednost goriva nepoznata, tada se može izračunati pomoću empirijske formule koju je predložio D.I. Mendeljejev. Da biste to učinili, morate znati elementarni sastav goriva (ekvivalentnu formulu goriva), odnosno postotak sljedećih elemenata u njemu:

Kisik (O);

Vodik (H);

Ugljik (C);

Sumpor (S);

Pepeo (A);

Voda (W).

Produkti izgaranja goriva uvijek sadrže vodenu paru koja nastaje kako zbog prisutnosti vlage u gorivu tako i tijekom izgaranja vodika. Otpadni produkti izgaranja napuštaju industrijsko postrojenje na temperaturi iznad temperature rosišta. Stoga se toplina koja se oslobađa tijekom kondenzacije vodene pare ne može korisno iskoristiti i ne treba je uzimati u obzir u toplinskim proračunima.

Za izračun se obično koristi neto kalorijska vrijednost. Q n gorivo, koje uzima u obzir gubitke topline s vodenom parom. Za kruta i tekuća goriva vrijednost Q n(MJ / kg) približno se određuje formulom Mendelejeva:

Q n=0.339+1.025+0.1085 – 0.1085 – 0.025, (5.1)

gdje je u zagradama naveden postotni (maseni %) sadržaj odgovarajućih elemenata u sastavu goriva.

Ova formula uzima u obzir toplinu egzotermnih reakcija izgaranja ugljika, vodika i sumpora (sa predznakom plus). Kisik, koji je dio goriva, djelomično zamjenjuje kisik u zraku, pa se odgovarajući pojam u formuli (5.1) uzima sa predznakom minus. Kada vlaga isparava, toplina se troši, pa se odgovarajući pojam koji sadrži W također uzima sa predznakom minus.

Usporedba proračunskih i eksperimentalnih podataka o ogrjevnoj vrijednosti različitih goriva (drvo, treset, ugljen, nafta) pokazala je da proračun prema formuli Mendeljejeva (5.1) daje pogrešku koja ne prelazi 10%.

Neto kalorijska vrijednost Q n(MJ / m 3) suhih gorivih plinova može se izračunati s dovoljnom točnošću kao zbroj proizvoda ogrjevne vrijednosti pojedinih komponenti i njihovog postotka u 1 m 3 plinovitog goriva.

Q n= 0,108 [N 2 ] + 0,126 [SO] + 0,358 [CH 4 ] + 0,5 [S 2 N 2 ] + 0,234 [N 2 S ]…, (5.2)

gdje je u zagradama naveden postotak (vol.%) sadržaja odgovarajućih plinova u smjesi.

Prosječna kalorijska vrijednost prirodni gas iznosi približno 53,6 MJ/m 3 . U umjetno proizvedenim zapaljivim plinovima sadržaj CH 4 metana je zanemariv. Glavne zapaljive komponente su vodik H2 i ugljični monoksid CO. U plinu iz koksnih peći, na primjer, sadržaj H 2 doseže (55 ÷ 60)%, a neto ogrjevna vrijednost takvog plina doseže 17,6 MJ/m 3 . U generatorskom plinu sadržaj CO ~ 30% i H 2 ~ 15%, dok je neto kalorična vrijednost generatorskog plina Q n= (5,2÷6,5) MJ/m 3 . U visokopećnom plinu sadržaj CO i H 2 je manji; veličina Q n= (4,0÷4,2) MJ/m 3 .

Razmotrite primjere izračunavanja kalorijske vrijednosti tvari pomoću formule Mendelejeva.

Odredimo ogrjevnu vrijednost ugljena, čiji je elementarni sastav dat u tablici. 5.4.

Tablica 5.4

Elementarni sastav ugljena

Zamijenimo dano u tab. 5.4 podaci u formuli Mendelejeva (5.1) (dušik N i pepeo A nisu uključeni u ovu formulu, jer su inertne tvari i ne sudjeluju u reakciji izgaranja):

Q n=0,339∙37,2+1,025∙2,6+0,1085∙0,6–0,1085∙12–0,025∙40=13,04 MJ/kg.

Odredimo količinu ogrjevnog drva koja je potrebna za zagrijavanje 50 litara vode od 10 °C do 100 °C, ako se 5% topline oslobođene tijekom izgaranja potroši na grijanje, a toplinski kapacitet vode s\u003d 1 kcal / (kg ∙ stupanj) ili 4,1868 kJ / (kg ∙ stupanj). Elementarni sastav drva za ogrjev dat je u tablici. 5.5:

Tablica 5.5

Elementarni sastav drva za ogrjev

	Nađimo ogrjevnu vrijednost drva za ogrjev prema Mendelejevovoj formuli (5.1): Q n=0,339∙43+1,025∙7–0,1085∙41–0,025∙7= 17,12 MJ/kg. Odredite količinu topline koja se troši na zagrijavanje vode pri izgaranju 1 kg drva za ogrjev (uzimajući u obzir činjenicu da se 5% topline (a = 0,05) koja se oslobađa tijekom izgaranja troši na zagrijavanje): P 2=a Q n=0,05 17,12=0,86 MJ/kg. Odredite količinu drva za ogrjev potrebno za zagrijavanje 50 litara vode od 10°C do 100°C: kg. Tako je za zagrijavanje vode potrebno oko 22 kg drva za ogrjev.

Izračuni cijene 1 kWh:

• Dizel gorivo. Specifična toplina izgaranja dizelskog goriva je 43 mJ/kg; ili, uzimajući u obzir gustoću od 35 mJ / litra; uzimajući u obzir učinkovitost kotla na dizelsko gorivo (89%), dobivamo da se pri izgaranju 1 litre proizvodi 31 mJ energije, odnosno u poznatijim jedinicama 8,6 kWh.
  • Trošak 1 litre dizelskog goriva je 20 rubalja.
  • Trošak 1 kWh energije izgaranja dizelskog goriva iznosi 2,33 rubalja.

• Propan-butan mješavina SPBT(Ukapljeni ugljikovodični plin SUG). Specifična kalorijska vrijednost LPG-a je 45,2 mJ/kg ili, uzimajući u obzir gustoću, 27 mJ/litra, uzimajući u obzir učinkovitost plinski kotao 95%, dobivamo da se pri sagorijevanju 1 litre proizvede 25,65 mJ energije, odnosno u poznatijim jedinicama - 7,125 kWh.
  • Trošak 1 litre UNP-a je 11,8 rubalja.
  • Trošak 1 kWh energije iznosi 1,66 rubalja.

Pokazalo se da je razlika u cijeni 1 kW topline dobivene izgaranjem dizela i UNP-a iznosila 29%. Gore navedene brojke pokazuju da je ukapljeni plin ekonomičniji među navedenim izvorima topline. Da biste dobili točniji izračun, morate staviti trenutne cijene energije.

Značajke korištenja ukapljeni plin i dizel gorivo

DIZEL GORIVO. Postoji nekoliko sorti koje se razlikuju po sadržaju sumpora. Ali za kotao to nije jako važno. No važna je podjela na zimsko i ljetno dizelsko gorivo. Standard utvrđuje tri glavna razreda dizelskog goriva. Najčešći je ljetni (L), raspon njegove primjene je od O ° C i više. Zima dizel gorivo(3) primijeniti kada negativne temperature zrak (do -30°S). S više niske temperature treba koristiti arktičko (A) dizelsko gorivo. obilježje dizel gorivo je njegova točka zamućenja. Zapravo, to je temperatura na kojoj parafini sadržani u dizelskom gorivu počinju kristalizirati. Doista se zamuti, a daljnjim smanjenjem temperature postaje poput želea ili smrznute masne juhe. Najmanji kristali parafina začepljuju pore filtera goriva i sigurnosnih mreža, talože se u kanalima cjevovoda i paraliziraju rad. Za ljetno gorivo točka zamućenja je -5°C, a za zimsko gorivo je -25°C. Važan pokazatelj, koji mora biti naveden u putovnici za dizelsko gorivo, je maksimalna temperatura filtrabilnosti. Zamućeno dizelsko gorivo može se iskoristiti do temperature filtrabilnosti, a zatim - začepljen filter i rez goriva. Zimsko dizelsko gorivo ne razlikuje se od ljetnog dizela ni po boji ni po mirisu. Tako ispada da samo Bog (i tanker) zna što je zapravo poplavljeno. Neki majstori miješaju ljetno dizelsko gorivo s BGS-om (benzinskim plinom) i drugom votkom, postižući nižu temperaturu filtriranja, što je ispunjeno i kvarom pumpe i jednostavnom eksplozijom zbog činjenice da ovaj pakleni bodyagi ima smanjenu točku paljenja. Također, umjesto dizela može se isporučiti lagano lož ulje, izvana se ne razlikuje, ali sadrži više nečistoća, štoviše, onih kojih uopće nema u dizelu. Što je prepuno onečišćenja opreme za gorivo i nije jeftino čišćenje. Iz navedenog možemo zaključiti da ako kupite dizel motor po niskoj cijeni, od pojedinaca ili neprovjerenih organizacija, možete dobiti popravak ili odmrzavanje sustava grijanja. Cijena dizel goriva, dostavljenog na dom, varira za rublju od cijena na benzinskim postajama, gore i dolje ovisno o udaljenosti vaše vikendice i količini prevezenog goriva, sve što je jeftinije mora vas upozoriti ako ste nije ekstremno i nemojte se bojati prenoćiti u rashladnoj kući na 30 stupnjeva mraza.

UKAPLJENI PLIN. Osim dizelskog goriva, postoji nekoliko razreda SPBT koji se razlikuju po sastavu mješavine propana i butana. Zimska mješavina, ljetna i arktička. Zimska smjesa je 65% propana, 30% butana i 5% plinskih nečistoća. Ljetna smjesa se sastoji od 45% propana, 50% butana, 5% plinskih nečistoća. Arktička mješavina - 95% propana i 5% nečistoća. Može se isporučiti mješavina od 95% butana i 5% nečistoća, takva smjesa se naziva kućanstvo. U svaku smjesu dodaje se vrlo mala količina sumporne tvari, mirisnog sredstva, kako bi se stvorio "smisao plina". S gledišta izgaranja i učinka na opremu, sastav smjese praktički nema učinka. Butan je, iako znatno jeftiniji, nešto bolji za grijanje od propana – ima više kalorija, ali ima jako veliki nedostatak koji ga otežava korištenje u ruskim uvjetima – butan prestaje isparavati i ostaje tekući na nula stupnjeva. Ako imate uvezeni spremnik s niskim grlom ili okomitim (dubina zrcala za isparavanje je manja od 1,5 metara) ili se nalazi u plastičnom sarkofagu koji pogoršava prijenos topline, tada u dugotrajnim mrazima spremnik može zaustaviti isparavanje butan, ne samo zbog mraza, već i od - zbog nedovoljnog prijenosa topline (tijekom isparavanja plin se sam hladi). Na temperaturama ispod 3 Celzijeva stupnja, uvozni kontejneri napravljeni za uvjete Njemačke, Češke, Italije, Poljske, uz intenzivno isparavanje, prestaju proizvoditi plin nakon što sav propan ispari, a ostaje samo butan.

Sada usporedimo potrošačka svojstva LPG-a i dizelskog goriva

Korištenje LPG-a je 29% jeftinije od dizel goriva. Štoviše, kvaliteta UNP-a ne utječe na njegova potrošačka svojstva pri korištenju spremnika AvtonomGas više sadržaja butan u smjesi, to bolje djeluje plinska oprema. Dizelsko gorivo niske kvalitete može dovesti do ozbiljnih oštećenja oprema za grijanje. Korištenje ukapljenog plina oslobodit će vas prisutnosti mirisa dizelskog goriva u kući. Ukapljeni plin sadrži manje toksičnih sumpornih spojeva i, kao rezultat, nema onečišćenja zraka na vašem osobna parcela. Od ukapljenog plina ne može vam raditi samo kotao, već i plinski štednjak, kao i plinski kamin i plinski električni generator.