Potere calorifico inferiore: calcolo e tabella

In Risparmio energetico
potere calorifico inferiore

In alcuni casi potrebbe capitare di sentir parlare di potere calorifico . Abbiamo due diverse tipologie di potere calorifico che sono il potere calorifico superiore e il potere calorifico inferiore.

A seconda che il calore latente del vapore d’acqua contenuto nei fumi della combustione venga utilizzato o no a fini energetici si ha il potere calorifico superiore o potere calorifico inferiore. In sostanza per potere calorifico intendiamo l’energia che possiamo ricavare convertendo completamente una massa unitaria di un vettore energetico in condizioni standard. Il PCS, o potere calorifico superiore, tiene conto del calore latente di vaporizzazione dell’acqua che viene generata durante la combustione.

Il PCI o potere calorifico inferiore invece non tiene conto del calore latente di vaporizzazione dell’acqua. Nei prossimi paragrafi cercheremo di chiarire come si fa il calcolo potere calorifico inferiore e perché è così importante conoscere questo dato.

Potere calorifico inferiore formula: che cosa sapere

Nelle combustioni di tipo normale i prodotti della combustione vengono rilasciati a temperatura decisamente maggiore rispetto a quella di riferimento del combustibile. Parte del calore si disperde per il riscaldamento dei fumi e per la vaporizzazione acquea che viene causata dalla combustione.

Per ogni singolo grado di aumento della temperatura dei fumi serviranno quindi 1kj/kg di fumi. In sostanza quindi possiamo chiamare potere calorifico inferiore il potere calorifico superiore che viene diminuito del calore di condensazione del vapore d’acqua nel corso della combustione. Il potere calorifico inferiore è un dato importante da conoscere in quanto è quello a cui si fa riferimento quando si parla di potere calorifico di un combustibile e di rendimento di una macchina termica.

La formula del potere calorifico inferiore prevede che si conosca anche il calore Q. Per calcolarlo bisognerò utilizzare quindi una formula ben precisa: Q = mA cA ? ?t A, laddove il simbolo cA indica il calore specifico dell’acqua (4186 J/kg? K). C’è anche una tabella potere calorifico inferiore a cui fare riferimento per ottenere informazioni utili.

Differenze tra potere calorifico inferiore e superiore

Il PCS o potere calorifero superiore serve in sostanza a quantificare esattamente il calore derivato dalla combustione di una data quantità di gas che potrà essere espressa indifferentemente in termini di massa o di volume.

Peraltro bisogna anche chiarire che il processo di combustione viene influenzato da una serie di fattori che comprendono pressione esterna, pressione e velocità di reazione. Se il quantitativo tiene conto dell’integrale produzione di energia derivata dal combustibile si parla solitamente proprio di Potere Calorifero Superiore. Se invece dalla reazione andiamo a sottrarre la porzione di energia derivante dalla combustione utilizzata per far evaporare l’acqua creatasi durante la reazione, si parla di potere calorifico inferiore.

Inoltre potrebbe anche essere utile sapere che nelle moderne caldaie a condensazione diventa possibile recuperare una parte del calore latente all’interno del vapore acqueo. Con questa procedura diventa quindi possibile ricavare da un chilogrammo di combustibile una quantità di calore maggiore del potere calorifico inferiore, e quindi con rendimento nominale uguale al 100%.

Calcolo potere calorifico inferiore: cosa sapere

Il potere calorifico superiore, che come abbiamo visto è cosa diversa dal potere calorifico inferiore di un combustibile, può essere determinato mediante un calcolo potere calorifico inferiore specifico in base all’analisi elementare del combustibile. In questo modo si potrà capire quale sia esattamente la massa degli elementi combustibili che sono contenuti in un chilogrammo di combustibile mediante l’analisi chimica elementare. In seguito si valuterà l’apporto di calore fornito da ciascuno di questi componenti e si sommeranno tra loro i risultati.

Si otterrà un risultato che sarà però solo approssimato in quanto la quantità di calore ottenuto dipende anche dalla forza dei legami chimici delle molecole chimiche del combustibile. Si potrà calcolare il potere calorifico inferiore anche andando ad utilizzare degli appositi strumenti calorimetrici, vedi la cosiddetta bomba calorimetrica di Mahler o apparecchi simili.

Con questi strumenti si riesce a far avvenire una reazione stechiometrica completa tra ossigeno e una certa quantità di combustibile. In seguito grazie all’aumento di temperatura di una massa nota d’acqua si può risalire all’ammontare esatto del calore prodotto.

Potere calorifico superiore standard e effettivo

Se fin qui abbiamo parlato delle differenze esistenti tra potere calorifico inferiore e superiore ora conviene spendere qualche parola a che sulla differenza tra potere calorifico superiore standard ed effettivo. Nel primo caso si tratta di un riferimento Nazionale che viene deciso da Arera e che dovrà essere usato come standard di riferimento da tutti i fornitori gas per esporre ai clienti le offerte commerciali per mercato libero o tutelato.

Inoltre è anche bene tener conto del fatto che il potere calorifico superiore detto effettivo rappresenta l’effettiva qualità del gas relativa a uno specifico periodo di riferimento e a un luogo ben preciso. Possiamo anche parlarne come di quel valore che il fornitore utilizza per correggere le tariffe delle bollette che devono essere adeguate al potere calorifico superiore.

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