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Mediciones calorimétricas
5.1 Determinación del valor calorífico bruto
En un calorímetro se producen combustiones
en circunstancias concretas. Para ello, se incluye
en el recipiente de disgregación una muestra de
combustible previamente pesada, se enciende la
muestra de combustible y se mide el aumento de
temperatura que se desarrolla en el calorímetro.
El valor calorífico bruto de la muestra se calcula
según la siguiente fórmula:
Ho = (C * DT - QExt1 - QExt2) / m
m
Peso de la muestra de combustible
C
Capacidad térmica (valor C) del calorímetro
DT
Aumento calculado de la temperatura del agua
en la caldera interna de la celda de medición
QExt1
Valor de corrección para la energía térmica que
procede de la fibra de algodón como ayuda para
el encendido
QExt2
Valor de corrección para la energía térmica proce-
dente de adyuvantes de combustión adicionales
Para optimizar el proceso de combustión, el reci-
piente de disgregación se llena con oxígeno puro
(99,95 %). La presión de la atmósfera de oxígeno
dentro del recipiente de disgregación es de 30
bar como máximo. La fórmula (1) relativa al valor
calorífico bruto de una sustancia presupone que
la combustión se desarrolla en condiciones defi-
nidas de forma precisa. Las normativas vigentes
parten de los siguientes supuestos:
• La temperatura del combustible y la de sus pro-
ductos de combustión es de 25 °C.
• El agua contenida en el combustible antes de la
combustión y el agua que se forma al quemar
los compuestos acuosos del combustible per-
manece e estado líquido después de la com-
bustión.
• No se ha producido una oxidación del nitróge-
no del aire.
• Los productos gaseosos que hay después de la
combustión constan de oxígeno, nitrógeno, di-
óxdo de carbono y dióxido de azufre.
• Pueden formarse sustancias sólidas, como son
las cenizas).
No obstante, con frecuencia no sólo surgen los
productos de combustión de los que proceden
las normas. En tales casos, es preciso realizar aná-
lisis en la muestra de combustible y en los pro-
ductos de combustión que puedan proporcionar
datos para calcular una corrección adecuada. El
valor calorífico bruto normalizado se calcula a
continuación a partir del valor calorífico bruto
medido y de los datos procedentes del análisis. La
potencia calorífica Hu es igual al valor calorífico,
reducido en la energía de condensación del agua
contenida en el combustible y formada durante la
(1)
combustión. La potencia calorífica es el tamaño
más importante desde el punto de vista técnico,
pues en todas las aplicaciones técnicas importan-
tes sólo puede valorarse energéticamente la po-
tencia calorífica.
Los principios de cálculo completos para el valor
calorífico bruto y la potencia calorífica se encuen-
tran recogidos en las normas correspondientes
(por ejemplo, DIN 51 900; ASTM D 240; ASTM
D 5865). Además, también están incluidos en el
software CalWin que se incluye con le calorímetro.
5.2 Correcciones
Durante un ensayo de combustión, en el siste-
ma no sólo se produce calor de combustión de
la muestra, sino también calor procedente de la
energía externa (QExt).
Esta última puede diferenciarse en gran medida
de la cantidad de calor de la muestra de com-
bustible.
El calor de combustión de la fibra de algodón que
enciende la muestra y la energía eléctrica de en-
cendido falsearían la medición. Esa influencia se
tiene en cuenta en el cálculo mediante el uso de
un valor de corrección.
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