Come si calcola il potere calorifico di un combustibile

Quando ci si trova alle prese con la scelta del miglior combustibile da impiegare presso la propria abitazione, azienda o in qualunque altro contesto specifico, sono tante le caratteristiche da valutare: innanzitutto l’aspetto ecologico, in secondo luogo quello di dispendio economico ed energetico e, in qualche caso, anche in termini di spazio da dover riservare per un eventuale massiccio stoccaggio, che consenta un risparmio sull’acquisto all’ingrosso (soprattutto quando parliamo di biomasse, come legna o pellet).

Ma c’è un elemento che, a tanti, sfugge e che, invece, si rivela ugualmente fondamentale: il potere calorifico. Perché a parità di prezzo o di sostenibilità, è importante capire quale prodotto convenga maggiormente perché, semplicemente, scalda di più!

Potere calorifico: cos’è

Il potere calorifico è la quantità di calore sviluppata da un combustibile nella reazione di combustione in condizioni standard predefinite. Viene misurato in Kcal/Kg per solidi e liquidi ed in Kcal/Mc per i gas.

Quando parliamo di potere calorifico possiamo riferirci sia a quello superiore (assumendo che l’acqua prodotta condensi in liquido) che a quello inferiore (se l’acqua è presente sotto forma di vapore): nel primo caso, la letteratura assicura che ci si riferisca alla “quantità di calore che si rende disponibile per effetto della combustione completa a pressione costante di una massa unitaria del combustibile, quando i prodotti della combustione siano riportati alla temperatura iniziale del combustibile e del comburente”; nel secondo, invece, si parla del “potere calorifico superiore diminuito del calore di condensazione del vapore d’acqua durante la combustione”. Proprio per questa sua caratteristica di relatività, è di solito il valore di riferimento più utilizzato per valutare l’eccellenza di un combustibile.

Mentre il potere calorifico superiore può essere determinato in maniera analitica (calcoli) o sperimentale (misure calorimetriche), quello inferiore si ottiene da questo valore “lordo”, per così dire, sottraendo 2,5 MJ/kg di vapor d’acqua (contenuto nei fumi) derivante sia dalla combustione dell’idrogeno che dal quantitativo di umidità in origine presente nel combustibile.

Il calcolo

Come abbiamo precedentemente accennato, il potere calorifico superiore si può ricavare in due modi:

  • determinata la massa degli elementi combustibili contenuti in un chilo di prodotto, se ne valuta l’apporto di calore fornito, sommando successivamente i risultati; naturalmente, il valore che si otterrà in ritorno sarà approssimato, poiché non si terrà conto della forza dei legami chimici molecolari;
  • si possono compiere delle misurazioni calorimetriche attraverso la cosiddetta bomba calorimetrica di Mahler (o apparecchi simili). Importante è sottolineare che questo strumento, però, può essere utilizzato in caso di combustibili solidi o liquidi, mentre per i gassosi si utilizza il calorimetro Junkers.

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