Kas ir siltumspējas vērtības?

Siltuma vērtības atspoguļo sadegšanas laikā saražotā siltuma daudzumu. Cilvēki izmanto siltumietilpības vērtības, lai noteiktu, cik efektīva ir degviela, meklējot degvielu ar augstu siltumspēju, ko izmantot enerģijas ražošanā. Šīs vērtības var redzēt arī uztura pasaulē, kur tās izmanto, lai noteiktu, cik daudz enerģijas var atrast pārtikā. Jo augstāka ir siltumspēja, jo vairāk enerģijas kāds var iegūt no ēdiena, tāpēc cilvēki, piemēram, sportisti, tiek mudināti ēst daudz kaloriju saturošu ēdienu, lai treniņu un sacensību laikā uzmundrinātu ķermeni.

Siltumspējas noteikšana tiek veikta ierīcē, ko sauc par kalorimetru. Kontrolētos apstākļos tiek sadedzināts noteikts daudzums pētāmā objekta un tiek mērīti sadegšanas produkti, lai noskaidrotu, cik daudz siltuma izdalījās degšanas laikā. Iegūto siltumspēju izsaka enerģētikā uz vienību, piemēram, pārtikas produktu kilokalorijās uz gramu.

Var izmantot divus dažādus pasākumus. Neto siltumspēja, kas pazīstama arī kā augstāka sildīšanas vērtība (HHV), pieņem, ka degšanas laikā iegūtais ūdens paliek šķidrā veidā. Zemāku siltumspēju jeb augstāko siltumspēju (LHV) aprēķina, pieņemot, ka saražotais ūdens pārvēršas tvaikos. Šīs divas dažādās vērtības tiek izmantotas, lai noteiktu, kā siltumietilpības vērtības tiek piemērotas reālajā pasaulē ar dažāda veida sistēmām.

No degvielām ūdeņradim ir visaugstākā siltumspēja, kas, šķiet, padara to par lielisku enerģijas avotu. Diemžēl ūdeņradis nav ļoti stabils, un tam ir nepieciešama ļoti īpaša apstrāde. Tas padara to par potenciāli dārgu degvielu, liekot cilvēkiem pievērsties alternatīvām degvielām, ar kurām ir vieglāk rīkoties. Dažas citas degvielas ar augstu siltumspēju ietver metānu un benzīnu. Diagrammas, kurās norādītas labi zināmu kurināmo siltumietilpības, ir viegli pieejamas cilvēkiem, kurus interesē tādas tēmas kā ogļu siltumspēja vai dabasgāzes siltumspēja.

Projektējot sistēmas, kurās kā enerģijas avots tiek izmantota kurināmā sadedzināšana, inženieriem ir jādomā par dažādu degvielu siltumspēju, no kurām viņi var izvēlēties, un jāizsver katras degvielas izmaksas un ieguvumi. Sistēmas efektivitāte ir svarīga projektēšanas vērtība, taču inženieriem ir jādomā arī par tādiem jautājumiem kā degvielas uzglabāšana, degvielas piesārņojums un degvielas pieejamība brīvajā tirgū. Dažreiz ir jāpieņem kompromisi, lai padarītu sistēmu pieejamāku potenciālajiem pircējiem, kuri varētu saskarties ar tādām problēmām kā ierobežota degvielas pieejamība.