■ 고위발열량, 저위발열량이란?

[승배(우) 2-1]

■ 고위발열량, 저위발열량이란?

연료의 발열량이란 연료가 완전 연소할 때 발생하는 열량이며 고체 및 액체연료의 경우에는 그 단위 중량(1kg)의 연소로 발생하는 열량을 kcal로 나타내고, 기체 연료의 경우에는 표준 상태에서 단위 체적 (1N㎥)이 연소할 때 발생하는 열량을 kcal로 각각 표시한다.

1) 고위 발열량(Higher Heating Value)

연료가 연소한 후 연소가스의 온도를 최초 온도까지 내릴 때 분리하는 열량이며 이때 연소 가스 중의 수증기는 응축하여 액체가 되며 응축할 때 응축열을 발산하고 그 응축열까지를 포함하여 열랑을 계산한 것이 고위 발열량이며 총발열량이라고도 한다.쉽게 설명하면 탄화수소류의 기체 연료는 연소시 산소와 결합하여 연소가스를 배출하고 수증기를 생산하게 된다. 그때 발생된 수증기는 응축이 되지 않지만 연소가스의 최초 온도까지 내릴때를 가정하면 수증기는 응축이 되고 응축이 될 경우 열을 발산하게 된다.(물을 수증기로 만들 때에는 열을 가하여야 하고 응축시킬 때에는 열을 빼어야 하는 원리와 동일함.)이때의 응축열량까지 합한 열량을 고위 발열량이라고 말한다.

2) 저위발열량(Lower Heating Value)

저위 발열량은 위에서 설명한것과 같이 고위발열량에서 연소가스 중에 함유된 수증기의 증발열을 뺀 것을 말한다.통상 고체와 액체 연료의 경우 열량계산을 저위발열량으로 기준하는데 그 이유는 고체나, 액체 연료의 경우 연료를 기화시켜 연소시키기 위하여 연료중에 함유된 수분을 증발시켜야한다.액체상태에서 기체상태로 상변화를 시키기 위해서는 수분의 증발열이 필요하게 된다. 이처럼 수분의 증발열을 뺀 실제로 효용되는 연료의 발열량을 저위발열량이라 한다.연소시 연소가스의 온도는 통상 200~300℃로 그냥 외부로 방출되므로 응축에 이용되는 열은 거의 없으므로 흡수식 냉온수기의 경우 COP 계산시 저위발열량 기준으로 계산을 하고 있다.

연료의 kg당 발열량.(단위 kJ/kg)(단, 1kJ=1000J)

연료명	단위	비고
수소	120,000(단위 kJ/kg)
천연 가스	55,000(단위 kJ/kg)
부탄	50,000(단위 kJ/kg
가솔린	47,000 (단위 kJ/kg)
에탄올	28,000(단위 kJ/kg)
나무	22,000(단위 kJ/kg)
석탄	34,000(단위 kJ/kg)
경유	45,000(단위 kJ/kg)