Poderes caloríficos superiores de combustibles
Datos de referencia sobre el poder calorífico superior de combustibles sólidos, líquidos y gaseosos comunes.
fuelshighercalorificvalues
Descripción general
El valor calórico (calor de combustión) cuantifica la energía liberada cuando una unidad de masa de combustible sufre una combustión completa. Existen dos convenciones:
- Valor Calórico Superior (HCV) — también llamado Valor Calórico Bruto (GCV) o Valor de Calor Superior (HHV). Toda el agua en los productos de combustión se condensa, por lo que el calor latente de vaporización se recupera.
- Valor Calórico Inferior (LCV) — también llamado Valor Calórico Neto (NCV) o Valor de Calor Inferior (LHV). El agua permanece como vapor en los gases de combustión, por lo que el calor latente no se recupera. El LHV es el valor práctico para la mayoría de los cálculos industriales de combustión donde los gases de escape salen por encima de 100 °C.
La diferencia entre HHV y LHV depende del contenido de hidrógeno del combustible. Los combustibles ricos en hidrógeno como el metano y el hidrógeno muestran la mayor brecha.
Fórmulas Clave
El valor calórico se determina experimentalmente quemando una masa conocida de combustible dentro de un calorímetro y midiendo el aumento de temperatura de una masa de agua conocida:
El contenido de energía por unidad de masa de combustible es entonces:
Variables
| Símbolo | Descripción | Typical Value / Unit |
|---|---|---|
| Heat released by combustion | J | |
| Mass of water in calorimeter | g | |
| Specific heat capacity of water | 4.18 J/(g·°C) | |
| Temperature rise of water | °C | |
| Mass of fuel burned | g | |
| Heating value (energy content) | J/g |
Combustibles Gaseosos
Propiedades a 0 °C / 32 °F, 1 bar.
6 filas
Fuel | Densidad (kg/m^3) | HHV (MJ/kg) | HHV (Btu/ft^3) |
|---|---|---|---|
| Acetylene | 1.097 | 49.9 | 1468 |
| Hydrogen | 0.09 | 141.7 | 341 |
| Methane | 0.716 | 55.5 | 1069 |
| Gas natural (EE. UU.) | 0.777 | 52.2 | 1090 |
| Ammonia | — | 22.5 | — |
| Gas de alumbrado | — | — | 483 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Combustibles Líquidos
Propiedades a 15 °C / 60 °F.
16 filas
Fuel | Densidad (kg/l) | HHV (MJ/kg) | LHV (MJ/kg) |
|---|---|---|---|
| Gasolina | 0.737 | 46.4 | — |
| Kerosene | 0.821 | 46.2 | — |
| Combustible diésel | 0.846 | 45.6 | — |
| Fuelóleo ligero | 0.96 | 44 | — |
| Fuelóleo pesado | 0.98 | 41.8 | — |
| Butane | 0.601 | 49.1 | — |
| Ethane | 0.572 | 51.9 | — |
| LNG | 0.428 | 55.2 | — |
| Etanol (100%) | 0.789 | 29.7 | — |
| Methanol | — | — | — |
| Acetone | 0.787 | 31.8 | — |
| Butanol | 0.81 | 37.3 | — |
| Éter dimetílico (DME) | 0.665 | 31.7 | — |
| Éter dietílico | 0.716 | 43 | — |
| Glycerin | 1.263 | 19 | — |
| Gasóleo (aceite de calefacción) | 0.84 | 43 | — |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Combustibles sólidos
12 filas
Fuel | HHV (MJ/kg) | LHV (MJ/kg) |
|---|---|---|
| Carbon | 32.8 | — |
| Carbón antracita | 32.6 | — |
| Coque de petróleo | 31.3 | 29.5 |
| Carbón bituminoso | 30.2 | 29 |
| Semi antracita | 29.5 | — |
| Charcoal | 29.6 | 28.4 |
| Coke | 26 | — |
| Carbón sub-bituminoso | 24.4 | — |
| Madera (seca) | 16.2 | 15.4 |
| Peat | 17 | — |
| Lignito (carbón marrón) | 14 | — |
| Sulfur | 9.2 | 9.2 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Factores de conversión de unidades
4 filas
From | MJ/kg | kWh/kg | Btu/lb |
|---|---|---|---|
| 1 MJ/kg | 1 | 0.2778 | 429.9 |
| 1 kcal/kg | 0.004187 | 0.001162 | 1.8 |
| 1 Btu/lb | 0.002328 | 0.000646 | 1 |
| 1 kWh/kg | 3.597 | 1 | 1547.7 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Tablas de fuente original restauradas
Las siguientes tablas se restauran de la página de fuente original para preservar los datos de referencia completos.
Combustibles gaseosos - Valores calóricos superior e inferior (valores de calentamiento)
6 filas
Combustible gaseoso | kg/m3 (kg/m3) | g/ft3 (g/ft3) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) | MJ/m3 (MJ/m3) | Btu/ft3 (Btu/ft3) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) | MJ/m3 (MJ/m3) | Btu/ft3 (Btu/ft3) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acetylene | 1.097 | 31.1 | 13.9 | 49.9 | 21453 | 54.7 | 1468 | — | — | — | — | — |
| Ammonia | — | — | — | 22.5 | 9690 | — | — | — | — | — | — | — |
| Hydrogen | 0.09 | 2.55 | 39.4 | 141.7 | 60920 | 12.7 | 341 | 33.3 | 120 | 51591 | 10.8 | 290 |
| Methane | 0.716 | 20.3 | 15.4 | 55.5 | 23874 | 39.8 | 1069 | 13.9 | 50 | 21496 | 35.8 | 964 |
| Gas natural (mercado de EE. UU.)* | 0.777 | 22 | 14.5 | 52.2 | 22446 | 40.6 | 1090 | 13.1 | 47.1 | 20262 | 36.6 | 983 |
| Gas de ciudad | — | — | — | — | — | 18 | 483 | — | — | — | — | — |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Combustibles líquidos - Valores calóricos superior e inferior (valores de calentamiento)
28 filas
Combustible líquido | kg/l (kg/l) | kg/gal (kg/gal) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) | MJ/l (MJ/l) | Btu/gal (Btu/gal) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) | MJ/l (MJ/l) | Btu/gal (Btu/gal) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acetone | 0.787 | 2.979 | 8.83 | 31.8 | 13671 | 25 | 89792 | 8.22 | 29.6 | 12726 | 23.3 | 83580 |
| Butane | 0.601 | 3.065 | 13.64 | 49.1 | 21109 | 29.5 | 105875 | 12.58 | 45.3 | 19475 | 27.2 | 97681 |
| Butanol | 0.81 | — | 10.36 | 37.3 | 16036 | 30.2 | 108359 | 9.56 | 34.4 | 14789 | 27.9 | 99934 |
| Combustible diésel* | 0.846 | 3.202 | 12.67 | 45.6 | 19604 | 38.6 | 138412 | 11.83 | 42.6 | 18315 | 36 | 129306 |
| Éter dimetílico (DME) | 0.665 | 2.518 | 8.81 | 31.7 | 13629 | 21.1 | 75655 | 8.03 | 28.9 | 12425 | 19.2 | 68973 |
| Ethane | 0.572 | 2.165 | 14.42 | 51.9 | 22313 | 29.7 | 106513 | 13.28 | 47.8 | 20550 | 27.3 | 98098 |
| Etanol (100%) | 0.789 | 2.987 | 8.25 | 29.7 | 12769 | 23.4 | 84076 | 7.42 | 26.7 | 11479 | 21.1 | 75583 |
| Éter dietílico (éter) | 0.716 | 2.71 | 11.94 | 43 | 18487 | 30.8 | 110464 | — | — | — | — | — |
| Gasolina (gasolina)* | 0.737 | 2.79 | 12.89 | 46.4 | 19948 | 34.2 | 122694 | 12.06 | 43.4 | 18659 | 32 | 114761 |
| Gasóleo (aceite para calefacción)* | 0.84 | 3.18 | 11.95 | 43 | 18495 | 36.1 | 129654 | 11.89 | 42.8 | 18401 | 36 | 128991 |
| Glycerin | 1.263 | 4.781 | 5.28 | 19 | 8169 | 24 | 86098 | — | — | — | — | — |
| Aceite combustible pesado* | 0.98 | 3.71 | 11.61 | 41.8 | 17971 | 41 | 146974 | 10.83 | 39 | 16767 | 38.2 | 137129 |
| Queroseno* | 0.821 | 3.108 | 12.83 | 46.2 | 19862 | 37.9 | 126663 | 11.94 | 43 | 18487 | 35.3 | 126663 |
| Aceite combustible ligero* | 0.96 | 3.634 | 12.22 | 44 | 18917 | 42.2 | 151552 | 11.28 | 40.6 | 17455 | 39 | 139841 |
| GNL* | 0.428 | 1.621 | 15.33 | 55.2 | 23732 | 23.6 | 84810 | 13.5 | 48.6 | 20894 | 20.8 | 74670 |
| GLP* | 0.537 | 2.033 | 13.69 | 49.3 | 21195 | 26.5 | 94986 | 12.64 | 45.5 | 19561 | 24.4 | 87664 |
| Gasóleo marino* | 0.855 | 3.237 | 12.75 | 45.9 | 19733 | 39.2 | 140804 | 11.89 | 42.8 | 18401 | 36.6 | 131295 |
| Methanol | 0.791 | 2.994 | 6.39 | 23 | 9888 | 18.2 | 65274 | 5.54 | 19.9 | 8568 | 15.8 | 56562 |
| Éster metílico (biodiésel) | 0.888 | 3.361 | 11.17 | 40.2 | 17283 | 35.7 | 128062 | 10.42 | 37.5 | 16122 | 33.3 | 119460 |
| MTBE | 0.743 | 2.811 | 10.56 | 38 | 16337 | 28.2 | 101244 | 9.75 | 35.1 | 15090 | 26.1 | 93517 |
| Aceites vegetales (biodiésel)* | 0.92 | 3.483 | 11.25 | 40.5 | 17412 | 37.3 | 133684 | 10.5 | 37.8 | 16251 | 34.8 | 124772 |
| Parafina (cera)* | 0.9 | 3.407 | 12.78 | 46 | 19776 | 41.4 | 148538 | 11.53 | 41.5 | 17842 | 37.4 | 134007 |
| Pentane | 0.63 | 2.385 | 13.5 | 48.6 | 20894 | 30.6 | 109854 | 12.6 | 45.4 | 19497 | 28.6 | 102507 |
| Nafta de petróleo* | 0.725 | 2.745 | 13.36 | 48.1 | 20679 | 34.9 | 125145 | 12.47 | 44.9 | 19303 | 32.6 | 116819 |
| Propane | 0.498 | 1.885 | 13.99 | 50.4 | 21647 | 25.1 | 89963 | 12.88 | 46.4 | 19927 | 23.1 | 82816 |
| Aceite residual* | 0.991 | 3.752 | — | — | — | 41.8 | 150072 | 10.97 | 39.5 | 16982 | 39.2 | 140470 |
| Alquitrán* | — | — | 10 | 36 | 15477 | — | — | — | — | — | — | — |
| Turpentine | 0.865 | 3.274 | 12.22 | 44 | 18917 | 38.1 | 136555 | — | — | — | — | — |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Combustibles sólidos - Valores caloríficos superior e inferior (valores de calentamiento)
12 filas
Combustible sólido* | kg/dm3 (kg/dm3) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) | kWh/kg (kWh/kg) | MJ/kg (MJ/kg) | Btu/lb (Btu/lb) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbón antracita | — | 9.06 | 32.6 | 14015 | — | — | — |
| Carbón bituminoso | — | 8.39 | 30.2 | 12984 | 8.06 | 29 | 12468 |
| Carbon | — | 9.11 | 32.8 | 14101 | — | — | — |
| Charcoal | — | 8.22 | 29.6 | 12726 | 7.89 | 28.4 | 12210 |
| Coke | — | 7.22 | 26 | 11178 | — | — | — |
| Lignito (carbón pardo) | — | 3.89 | 14 | 6019 | — | — | — |
| Peat | — | 4.72 | 17 | 7309 | — | — | — |
| Coque de petróleo | — | 8.69 | 31.3 | 13457 | 8.19 | 29.5 | 12683 |
| Semiantracita | — | 8.19 | 29.5 | 12683 | — | — | — |
| Carbón sub-bituminoso | — | 6.78 | 24.4 | 10490 | — | — | — |
| Azufre (s) | — | 2.56 | 9.2 | 3955 | 2.55 | 9.2 | 3939 |
| Madera (seca) | 0.701 | 4.5 | 16.2 | 6965 | 4.28 | 15.4 | 6621 |
Fuente: engineeringtoolbox.com
Notas de Ingeniería
Convertidor de Unidades de Valor Calórico
- Los combustibles que son mezclas (gas natural, gasolina, carbón) pueden variar un 5–10 % en valor calórico entre fuentes, temporadas y mercados. Los valores anteriores son representativos para las densidades indicadas.
- Los combustibles sólidos son particularmente sensibles al contenido de humedad y cenizas. Fracciones más altas de humedad o cenizas reducen el valor calórico efectivo entregado por unidad de masa.
- HHV es apropiado para análisis de calderas de condensación o celdas de combustible donde se condensa el vapor de agua. LHV es la base estándar para cálculos de eficiencia de calderas convencionales, turbinas de gas y motores de combustión interna.
- Las densidades de combustibles gaseosos dependen de la temperatura y la presión; los valores de la tabla están en condiciones estándar (0 °C, 1 bar). Ajuste usando la ley del gas ideal para otras condiciones.