Soortelijke warmte

[Ubi]

Ik ben op zoek naar de (gemiddelde jaar)waarde van de soortelijke warmte (cp) in Nederland.

Hoe plaatselijker ik deze waarde kan vinden hoe beter.

Met bronvermelding zou super zijn !

Ik probeer een warmtebesparing te berekenen, maar om deze preciezer vast te stellen zoek ik de juiste waardes van de buitenlucht.

Wie o wie helpt ?

Alvast bedankt !

[Fred F.]

De Cp van buitenlucht is afhankelijk van de luchttemperatuur en de luchtvochtigheid.

Reken maar gewoon met 1,0 kJ/kg.K

[Ubi]

Dat heb ik in eerste instantie ook gedaan, maar toen zat er een behoorlijk gat tussen berekening en gemeten praktijkwaardes welke ik in eerste instantie niet kon verklaren.

Dit liet zich wel verklaren door de Cp bij te stellen.

Ik hoopte dat er misschien een site bestond die de cp van de buitenlucht bijhield, deze is dan een stuk beter te gebruiken bij mijn berekening.

Nu moet ik helaas volstaan met aannames.

[Fred F.]

Ik hoopte dat er misschien een site bestond die de cp van de buitenlucht bijhield

Waarom zou iemand die moeite doen? De c_p van lucht is nauwkeurig bekend, want eenvoudig te berekenen uit samenstelling en temperatuur.

Bij 20 ^oC is die 1,005 kJ/kg.K en bij 100 ^oC is die met 1,01 kJ/kg.K nauwelijks anders, dus .....

maar toen zat er een behoorlijk gat tussen berekening en gemeten praktijkwaardes

.... een behoorlijk gat kan niet verklaard worden door onzekerheid in de waarde van de c_p

Je zult een andere schuldenbok moeten zoeken.

[Ubi]

Misschien zeg ik nu iets doms, maar deze cp is voor droge lucht.

Verandert deze niet als de luchtvochtigheid en evt vervuiling van de lucht toeneemt, of is deze invloed te verwaarlozen.

Het kost immers meer energie om water op te warmen dan droge lucht, vandaar dat de cp van water ook hoger ligt dan die van droge lucht.

Als er dus meer water (of welke andere "verontreiniging"van droge lucht) in de lucht aanwezig is dan zal de cp toch toenemen ?

[Fred F.]

Dat was voor droge lucht inderdaad. Als de buitenlucht wat vocht bevat is de c_p een pietsje hoger, zeg 1% meer.

Dat verklaart ook geen behoorlijk gat in je berekening.

[Ubi]

De situatie is zo:

ik heb een meetrapport gekregen mbt een sproeidroger.

Hierbij heb ik een debiet gekregen en het daarbij behorende gasverbruik.

Mbv Q=m*Cp*dT bereken ik de warmtestroom uit op basis van het gasverbruik en dT is verschil tussen aangezogen lucht en de lucht na opwarmen.

De Cp weet ik niet maar als ik daar de genoemde 1,005 voor gebruik dan zou ik een (veel) lager gasverbruik moeten hebben dan wat gemeten wordt.

Omdat ik de rest van de waardes in de formule wel weet reken ik de Cp waarde terug en kom ik uit op 1,338 kJ/kgK.

Mag ik deze Cp zo terug rekenen ?

En hoe verklaar ik deze Cp ? (zonder al te veel procestechniek\chemische technologie erop los te laten, aangezien het voor een werktuigbouw student dan al snel ingewikkeld wordt en ik dus waarschijnlijk aafhaak )

P.S. de meetwaardes kloppen, meting gedaan door een professioneel bedrijf en zijn nagetrokken.

Alle onderdelen aan de droger werken naar behoren en warmteverliezen zijn hier ook niet als "schuldige" aan te wijzen.

[klazon]

Is het debiet wel in kg aangegeven?

En als het gasgestookt is, dan blijft er toch ook warmte achter in de rookgassen?

[Ubi]

Ja, het debiet is in kg/h.

En de rookgassen zijn niet het gedeelte van de toren waar ik naar kijk.

Ik kijk naar de ingaande lucht die met behulp van een gasbrander opgewarmd wordt tot ca 500C.

Lucht wordt aangezogen (buitenlucht) en door de gasbrander geleid waardoor deze verwarmd wordt.

Tot daar gaat mijn berekening, rookgassen en dergelijke van de droger zijn voor mij niet van toepassing.

Reken ik dus met de soortelijke warmte van 1,005 kJ/kgK dan zit het berekende gasverbruik flink lager tov het werkelijke gasverbruik.

Terugrekenen van de Cp, geeft een waarde van 1,338 kJ/kgK en hier zoek ik een verklaring voor.

[klazon]

Ja, het debiet is in kg/h.

Tot daar gaat mijn berekening, rookgassen en dergelijke van de droger zijn voor mij niet van toepassing.

Dus de rookgassen maken deel uit van de uitstromende lucht?

Dan is het debiet aan de uitgang dus groter dan aan de ingang. In rookgassen uit aardgas zit hoofdzakelijk water en CO2. Wat is daarvan dan de Cp?

Kortom, ik vermoed dat je in de berekening een paar dingen weglaat.

[Ubi]

Dat is precies het antwoord wat ik zocht, het debietmeetpunt zit namelijk pas NA de gasbrander.

Dus is het debiet vóór en na de gasbrander niet gelijk, want er zitten inderdaad nog rookgassen bij van het verbrande gas. Deze zal ik dus van de branderlucht en de proceslucht af moeten halen.

Ik benaderde het geheel zodanig dat de ingaande lucht een gelijk debiet heeft als de lucht ná de gasbrander.

Bij deze verschillende luchtstromen heb ik helemaal niet stilgestaan !!

Bedankt !!

[Fred F.]

Dat zal weinig uitmaken.

Ik schat dat het maar ongeveer 1,7 kg Gronings aardgas kost om 100 kg lucht op te warmen van 20 naar 500 ^oC, dus dat geeft dan samen 101,7 kg hete lucht voor de sproeidroger. Dit kleine verschilletje van 1,7 % verklaart jouw probleem niet.

De gemiddelde c_p tussen 20 en 500 ^oC zal iets van 1,08 kJ/kg.K zijn, maar ook die 7 % extra is bij lange na niet voldoende om jouw probleem te verklaren.

Je moet overigens in dit geval rekenen met de onderste verbrandingswaarde (stookwaarde) van het aardgas want er vindt hier geen condensatie van waterdamp plaats. Dat zou eventueel 10% verschil verklaren als je met de bovenste verbrandingswaarde gerekend hebt.

De rest van je probleem moet dan in de debietmetingen gezocht worden, ook al zijn ze door een zogenaamd professioneel bedrijf gedaan.

[Ubi]

Nee, klopt alleen dat zal weinig uitmaken.

Maar de lucht na de brander zal "vervuild" zijn met rookgassen en deze ontstane stoffen hebben allemaal invloed op de soortelijke warmte.

Door te berekenen in welke hoeveelheid deze stoffen (zoals CO2, H20 en N2) aanwezig zijn en dan in verhouding de cp te berekenen van de lucht NA de brander kan me dat weer een stap dichterbij brengen.

Immers is de lucht na de brander de lucht die ik op 500^oC wil hebben/houden.

[Fred F.]

Was ik eerder niet duidelijk genoeg?

Ik schat dat het maar ongeveer 1,7 kg Gronings aardgas kost om 100 kg lucht op te warmen van 20 naar 500 ^oC, dus dat geeft dan samen 101,7 kg hete lucht voor de sproeidroger. Dit kleine verschilletje van 1,7 % verklaart jouw probleem niet.

Om precies te zijn: het kost slechts 1,0 kg CH₄ , dus geen 1,7 kg maar slechts 1,3 kg Gronings aardgas om 100 kg hete verontreinigde lucht van 500 ^oC te produceren, (ik had eerder per abuis twee maal met een massafactor 1,3 vermenigvuldigd voor het feit dat Gronings aardgas veel stikstof bevat). De c_p van de 2,8 kg gevormde CO₂ is iets lager dan die van lucht (en doet in deze discussie dus niet terzake), die van de 2,3 kg waterdamp (gevormd en in de buitenlucht) heeft een klein beetje invloed. Ik schat nu dat de gemiddelde c_p van de hete verontreinigde lucht 1,09 kJ/kg/K is i.p.v. mijn eerder geschatte 1,08 kJ/kg/K waarin alleen de waterdamp in de buitenlucht was meegenomen.

Kortom: die hete "verontreinigde" lucht bevat zo weinig verontreinigingen dat het effect op de gemiddelde c_p verwaarloosbaar is. Er nog meer aan rekenen is zinloos.

Lees beter mijn andere opmerkingen in bericht #12 nog maar eens.

[Ubi]

Zeker, u was duidelijk genoeg.

Maar dit is een forum en ik controleer alles liever eerst zelf voordat ik zomaar iets aanneem.

U heeft me goed geholpen, maar dat wil niet zeggen dat ik alles meteen als zijnde 100% waar beschouw !!

Tevens probeer ik nu de Cp waarde te benaderen vanuit de enthalpie (wet van Hess en Q= m * dH = m*c*dT)

Maar helaas kom ik dan weer op een hogere Cp uit.

Ik begin dan ook mijn twijfels te zetten bij het meetrapport, alhoewel men zoiets als stagiar zijnde niet te snel moet roepen.