[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Paliwa - charakterystyka ogólna

Opublikowano: 17.11.2013
image

Paliwa można dzielić na kopalne i alternatywne, mogą one występować w stanie stałym ciekłym i gazowym. Aby substancję można określić mianem paliwa musi ona spalać się w tlenie w taki sposób, że po zainicjowaniu procesu przez podgrzanie jej do temperatury zapłonu proces spalania przebiega samoistnie (substancja podtrzymuje spalanie), a w trakcie spalania następuje wytworzenie energii w postaci ciepła. Ilość ciepła jaka jest wytworzona podczas całkowitego i zupełnego spalenia jednostki masy paliwa i ochłodzeniu produktów spalania (spalin, popiołu) do temperatury początkowej substratów, niezależnie od ich rodzaju, nazywamy ciepłem spalania Wg. W takim procesie para wodna zawarta w spalinach ulega wykropleniu. W przypadku większości urządzeń, w których są spalane paliwa, nie występuje wykroplenie pary wodnej ze spalin. Wyjątkiem są kotły kondensacyjne używane stosunkowo od niedawna. Jako cechę charakterystyczną paliw podaje się wartość opałową Wd. Jest to ilość ciepła jaka wydziela się po całkowitym i zupełnym spaleniu jednostki masy i ochłodzeniu produktów spalania (spalin, popiołu) do temperatury początkowej, bez wykroplenia pary wodnej zawartej w spalinach. Ciepło spalania jest wartością większą ponieważ podczas wykraplania wody z pary wodnej energia jest oddawana gdzie?. Ciepło spalania wyznacza się eksperymentalnie w bombie kalorymetrycznej w przypadku paliw stałych lub w kalorymetrze przepływowym Junkersa dla paliw płynnych i gazowych. Wartość opałowa jest obliczana np. po zbadaniu ciepła spalania -odlicza się wtedy ilość energii uzyskaną z wykroplenia pary.



Wartość opałowa...
... jest to ilość energii zawartej w jednostce masy paliwa, która jest brana przy wyznaczaniu sprawności urządzeń grzewczych (dlatego sprawność kotłów kondensacyjnych często wynosi powyżej 100%). Nie jest to błąd bowiem ilość energii oddawana przez tego typu urządzenie jest większa od wartości opałowej paliwa, ponieważ następuje w nich odzysk energii ze skraplanej pary wodnej.



Podstawowymi paliwami stałymi są węgiel kamienny oraz węgiel brunatny. Węgiel kamienny zawiera około 70% czystego pierwiastkowego węgla, a węgiel brunatny poniżej 50% pierwiastkowego węgla. Najczystszą postacią węgla kopalnego jest antracyt - zawiera on 95% węgla, natomiast niska zawartość części lotnych powoduje, że trudno jest go spalać. Pozostałe składniki węgla także biorą udział w procesie spalania np. zawarte w węglu węglowodory łatwo ulatniają się i ułatwiają jego rozpalenie lub nie biorą udziału tym procesie i stanowią balast. W wyniku spalania węgla powstają różne związki chemiczne: dwutlenek węgla, woda, dwutlenek siarki, tlenki azotu a także w mniejszych ilościach związki innych pierwiastków zawartych w węglu, w tym związki metali. Część z tych związków występuje w formie gazowej, inne w formie stałej i stanowią one pył unoszony ze spalinami lub są częścią popiołu, który powstaje z niepalnych części stałych zawartych w węglu. Bardzo ważną cechą określającą możliwości zastosowania węgla jako paliwa są jego właściwości fizyko-chemiczne. Najwaniejsza z nich to temperatura zapłonu, jeżeli jest ona zbyt wysoka to trudno przeprowadzić proces spalania. Inne cechy to spiekalność i temperatura mięknięcia. Spieki powstałe w procesie spalania blokują przepływ powietrza i powodują, że znaczna część węgla zostaje niespalona. Utrudniają także odprowadzanie popiołu z paleniska co może doprowadzić do całkowitego jego zablokowania. Ważną cechą węgla jest jego sortyment czyli wielkość poszczególnych kawałków. Rożne typy palenisk są przystosowane do spalania różnych sortymentów węgla. Jeżeli węgiel będzie zbyt gruby lub zbyt drobny, proces spalania nie będzie przebiegał prawidłowo.


Zdecydowanie mniej zanieczyszczeń zawierają paliwa płynne i gazowe...
... które powstają w wyniku przetworzenia ropy naftowej. W procesie rafinacji z ropy usuwane są zanieczyszczenia np. związki siarki, asfalty i żywice, węglowodory aromatyczne i związki kwaśne. W trakcie procesu produkowane są frakcje składające się z określonych związków chemicznych (węglowodorów o odpowiedniej długości łańcucha węglowego). Najlżejsze frakcje stanowią gazy: metan (gaz lotny) oraz propan i butan dystrybuowane w formie skroplonej. Następnie występują frakcje płynne stosowane jako paliwa do silników spalinowych. Podzielić je można na benzynę, naftę oraz oleje opałowe. Oleje opałowe są stosowane jako paliwo do silników oraz jako paliwo używane w urządzeniach grzewczych. Jako paliwo jest stosowany również cięższa frakcja oleju opałowego czyli mazut, który przed spalaniem musi być podgrzewany, ponieważ w warunkach atmosferycznych jego konsystencja jest zbliżona do stanu stałego.

Trzecią grupę paliw stanowią paliwa gazowe, których podstawowym składnikiem jest metan. Mogą to być paliwa kopalne czyli gaz ziemny, gaz kopalniany pozyskiwany z kopalń węgla kamiennego, a także gazy sztuczne powstałe w wyniku procesów przemysłowych np. gaz koksowniczy.


Paliwa płynne są bardziej jednorodne i układy regulacji ilości oddawanego ciepła w trakcie ich spalania są znacznie łatwiejsze w prowadzeniu - dużo łatwiej regulować wielkość płomienia w palnikach gazowych i olejowych. Paliwa stałe bardzo różnią się od siebie ze względu na miejsce ich wydobycia - nie tylko w zależności od regionu ale również od pokładu z którego są wydobywane. Dlatego regulacja wielkości płomienia w paleniskach opalanych paliwami stałymi jest znacznie bardziej skomplikowana. Również więcej problemów nastarcza utylizacja produktów spalania. W przypadku paliw gazowych są to głównie produkty gazowe: dwutlenek węgla i woda z niewielką ilością zanieczyszczeń. W przypadku paliw stałych mamy wiele uciążliwych dla środowiska produktów gazowych czyli tlenki siarki i azotu, które należy neutralizować, a także pyły i popioły zawierające wiele szkodliwych substancji. Pomimo tego paliwa stałe będą ciągle w użyciu ponieważ są one tańsze od paliw płynnych, a także znacznie łatwiejsze jest ich przechowywanie i transport. Nie wymagają też budowy wyspecjalizowanych instalacji i zbiorników.


Przybliżone wartości opałowe dla wybranych paliw obrazuje tabela poniżej.

 

 

 

Wybór paliwa do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej jest podstawowym problemem z którym musi się zmierzyć każdy inwestor domu jednorodzinnego. Od tego zależy bowiem rodzaj całego systemu grzewczego zainstalowanego w domu.
Podstawową rzeczą, na którą wpływa rodzaj paliwa jest wybór pomiędzy ogrzewaniem miejscowym i centralnym. Ogrzewanie w pierwszym przypadku zasila się zwykle biomasą (coraz modniejsze kominki) lub elektrycznie. Coraz większą rzadkością stają się, dawniej bardzo popularne, piece kaflowe, które były zasilane węglem. Dziś na węgiel pracują najczęściej zwykłe kotły działające centralnie, znajdujące się zwykle w kotłowniach lub piwnicach. To samo dotyczy ogrzewania gazowego, którego użytkuje się w postaci centralnej.


Na koniec można wspomnieć o tym, iż zdecydowaną zaletą ogrzewania gazowego i elektrycznego jest brak zanieczyszczeń i szkodliwych oparów w domu, a więc również bezpieczeństwo użytkowania. Ponadto systemy oparte na tych paliwach zwykle charakteryzują się dobrą automatyką ułatwiającą regulację systemu i brakiem problemów w dostarczaniu paliwa.


Należy oczywiście mieć na uwadze to, że obecnie sprzedawane urządzenia grzewcze charakteryzują się wysokimi klasami bezpieczeństwa, niezależnie od paliwa jakim są zasilane. Wobec czego fachowo wykonana instalacja grzewcza w domu powinna być bezpieczna i działać bezproblemowo.


Odrębną kwestią jest oczywiście koszt użytkowania instalacji, a więc przede wszystkim cena paliwa jakim są zasilane. Z tego względu kwestia wyboru paliwa nabiera szczególnej wagi.

 

Opracowanie Joanna Kopica, www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl

Wykorzystane zdjęcie: www.gigawat.info
Materiał objęty prawem autorskim.
Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji



KONTAKT wyślij zapytanie ofertowe

Biuro Obsługi Klienta

E-mail: biuro@ogrzewnictwo.pl

Tel: +48 42 653 57 03
Fax: +48 42 252 94 74
Adres:
Morgowa 4
90-950 Łódź

Katalog firm

Odnawialne źródła energii

Kotły na biopaliwa

Poradnik pompy ciepła

Kolektory słoneczne