燃料を評価する方法のひとつに、発熱量っていう指標があるの。
この発熱量には、総発熱量と真発熱量の2種類があるわ。
この２つの違い？
水蒸気が液体に戻るときに放出する熱を含めるかどうか――それだけ。
総発熱量はその熱もきっちり含めるけど、真発熱量は含めない。
……理解できた？
- 総発熱量 (HHV)：水蒸気が液体になる熱も含む
- 真発熱量 (LHV)：水蒸気が液体になる熱を含まない
普通、石炭みたいな有機物を燃やすと、水蒸気が出てくるの。これには理由があって、燃料に含まれてる水素が、空気中の酸素と反応して水になるから。…まあ、もともと燃料に含まれてる水分の影響もあるけどね。
で、ここが大事なポイント。
水蒸気が冷えて水に戻るところまできっちり考えるのが総発熱量（HHV）、
水蒸気のまま扱って、その分の熱を無視するのが真発熱量（LHV）。
どっちかに統一すればいいじゃん
フツーそう思うよね。
でもね、使う場面が違うのよ。
総発熱量（HHV）は、燃料そのものがどれだけエネルギーを持ってるかっていう「理論的なポテンシャル」を見るためのもの。
装置設計とか、ボイラー評価、それに燃料の売買契約なんかで使われるの。
真発熱量（LHV）は、実際の燃焼とかエネルギー効率の評価に使うの。
火力発電所の効率計算なんかも、こっちをベースにすることが多いわ。
実際の設備だと、水蒸気は配管や煙突から、そのまま外に出ていくことが多いから、現場の感覚に近いのは真発熱量(LHV)のほう。
逆に、総発熱量(HHV)は水蒸気がちゃんと水に戻るところまで含めた理想的な値。いわば「全部回収できたらこれだけ使えます」っていう話ね。
だから、普通のボイラー運用みたいな現実条件とはちょっとズレてるの。
水蒸気が水に戻るとき、なんで熱が発生するの？
夏の暑い日にさ、庭とか道路に水をまくと涼しくなるでしょ？
あれ、ちゃんと理由があるの。
水が蒸発するときに、周りの熱を奪っていくから、温度が下がるのよ。
…まあ、常識よね。
で、この逆の現象もちゃんと起きるの。
水蒸気が水に戻るとき――つまり凝縮するときには、今度は周囲に熱を放出するのよ。蒸発で奪った熱は、凝縮でちゃんと返すってわけ。
…自然って律儀よね。
このときに放出される熱を、水蒸気の凝縮熱っていうの。
で、この凝縮熱を含めるかどうかが、さっきの発熱量の違いに直結するってわけ。
だから関係式はこうなるわ。
- 真発熱量（LHV）＝総発熱量（HHV）－水蒸気の凝縮熱
甘いこと言ってんじゃないわよ！
発熱量を測るとき、熱量計（カロリーメーター）っていう装置を使うの。
でも、この装置で直接わかるのは総発熱量（HHV）だけ。真発熱量（LHV）は、そのままじゃ測れないのよ。
じゃあ、真発熱量（LHV）は分からないのかって？
そんなわけないでしょ。だって関係式はこうなんだから。
- 真発熱量（LHV）＝ 総発熱量（HHV）－水蒸気の凝縮熱
つまり、総発熱量（HHV）から凝縮熱を引けばいいだけの話。
で、その凝縮熱だけど
――25℃で水１gに相当する水蒸気なら、2305 Jの熱を放出するの。
だから、試料にどれだけ水が含まれてるかが分かれば、どれだけ凝縮熱が出るか計算できるってわけ。
……あ、でも勘違いしないでよ？
水はもともと含まれてる分だけじゃないの。
試料中の水素が燃えて水になるから、その分もちゃんと考えないとダメ。
つまり――
水分量と水素量、この両方が必要になるってこと。
だからね、分析会社に「真発熱量（LHV）だけでいい」って依頼しても、実際にはこうなるのよ。
- 総発熱量（HHV）
- 水素
- 水分
この3つはセット。切り離せないの。
見積書見て「なんで余計な項目があるんだ！」なんて文句言う人もいるけど…… 今説明した通り、ちゃんと理由があるのよ。
