1. Merske enote ppm, %, mg/m3, mg/kWh

Analizator dimnih plinov izmeri koncentracijo določene komponente plina kot volumenski delež v (ppm ali %, 1% = 10000 ppm). Osnova za pretvorbo v druge enote je t.i. splošna plinska enačba: \[p \cdot V= { m \over M } \cdot R \cdot T\] kjer je:

Iz te enačbe lahko izrazimo gostoto plina v \(mg \over m^3\): \[ { m \left[mg\right] \over V \left[m^3\right] } = { p \left[Pa\right] \cdot M \left[{mg \over mol}\right] \over R \left[ {J \over mol \cdot K}\right] \cdot T \left[K\right] } \] Masno koncentracijo v \(mg \over m^3\) lahko nato izračunamo po sledeči enačbi: \[ C \left[{mg \over m^3}\right] = {C \left[ppm\right] \over 10^6} \cdot { p \left[Pa\right] \cdot M \left[{mg \over mol}\right] \over R \left[ {J \over mol \cdot K}\right] \cdot T \left[K\right] } \] Preračuni se opravljajo pri normnih pogojih tlaka in temperature, ki znašajo: \(p = 1013,25\ mbar = 101,325\ kPa\) in \(T = 0\ °C = 273,15\ K \). Vrednost plinske konstante znaša \(R = 8.3145\ {J \over mol \cdot K}\). Če v enačbo vstavimo še molsko maso ogljikovega monoksida (CO), ki znaša \(M=28,01\ {g \over mol} = 28010 {mg \over mol}\) dobimo: \[ C \left[{mg \over m^3}\right] = {C \left[ppm\right] \over 10^6} \cdot { 101325\ Pa \cdot 28010\ {mg \over mol} \over 8,3145\ {J \over mol \cdot K} \cdot 273,15\ K } = C \left[ppm\right] \cdot 1,249\ \ {\mathsf (ogljikov\ monoksid)} \] Iz enačbe je razvidno, da pretvorbo iz \(ppm\) v \(mg \over m^3 \) lahko opravimo preposto z množenjem s konstantnim faktorjem. Za ogljikov monoksid ta faktor znaša 1,249.

1.1 Preračun NO v NO_x

Pri meritvah na malih kurilnih napravah se direknto meri le koncentracija dušikovega oksida NO. Koncentracija vseh dušikovih oksidov NO_x pa se nato izračuna po sledeči enačbi: \[ NO_x = NO \cdot 1,05 \] Ker se plin dušikov oksid (NO) ob izpostavljenosti UV svetlobi pretvori v dušikov dioksid (NO₂) se za pretvorbo v masno koncentracijo uporablja molska masa NO₂: \(M = 46,0055 {g \over mol} = 46005,5 {mg \over mol}\). Faktor za pretvorbo v masno koncentracijo za dušikove okside je tako: \[ NO_x \left[{mg \over m^3}\right] = NO_x \left[ppm\right] \cdot 2,053 \]

1.2 Preračuni na referenčno vrednost kisika in pretvorba v mg/kWh

Če je pri zgorevanju prisotnega več zraka, kot je potrebno pride do "redčenja" dimnih plinov - zaradi tega je poterben preračun izmerjene vrednosti na referenčno vrednost kisika: \[ C \left[{mg \over m^3} | O_{2,ref} \right] = C \left[ {mg \over m^3}\right] \cdot { O_{2,max} - O_{2,ref} \over O_{2,max} - O_2} \] kjer je:

Za novejše kurilne naprave je potreben tudi izračun emisij v enoti mg/kWh (miligram na kilovatno uro). Ta izračun poteka po enačbi: \[ C \left[{mg \over kWh}\right] = C \left[{mg \over m^3}\right] \cdot { O_{2,max} \over O_{2,max} - O_2} \cdot {V_{d,s} \over H_{i} }\] kjer je:

Gorivo	Vd,s	Hi
Zemeljski plin	8,9 \(m^3 \over m^3 \)	10,38 \( kWh \over m^3 \)
Kurilno olje	10,375 \(m^3 \over kg \)	11,86 \( kWh \over kg \)
Propan	21,8 \(m^3 \over m^3 \)	25,893 \( kWh \over m^3 \)
Butan	28,44 \(m^3 \over m^3 \)	34,392 \( kWh \over m^3 \)
Les suh	/	/
Peleti	/	/

2. Drugi parametri zgorevanja: lambda, izgube, CO₂

2.1 Lambda

Eden izmed najpomembnejših parametrov zgorevanja je faktor lambda \( \lambda \) (razmernik zraka). Lambda nam pove razmerje med teoretično minimalno poterbno količino zraka, ki je potrebna za popolno zgorevanja in dejansko količino zraka, ki jo dovajamo v kurišče. Izračuna se po sledeči enačbi: \[ \lambda = {O_{2,max} \over O_{2,max} - O_2 } \] kjer je:

Faktor lambda lahko zavzame vse vrednosti višje ali enake 1. Če je vrednost lambde enaka 1 to pomeni, da v kurišče dovajamo ravno pravšnjo količino zraka za popolno zgorevanje. Če pa je vrednost lambde 2 to pomeni, da v kurišče dovajamo 2-kratno količino zraka, glede na minimalno potrebno. V teoriji bi si želeli pri vsaki kurilni napravi dosežti vrednost lambde 1, saj so takrat izgube najnižje, vendar je zaradi spreminjajočih se okoliških razmer priporočeno v tem faktorju imeti nekoliko "rezerve". Priporočeno vrednost lambde določi proizvajalec peči.

2.2 Izgube

Toplotne izgube nam povejo količino energije, ki je bila izgubljena v okolje preko dimnih plinov. Pri zgorevanju nastaja vroč dimni plin, toplotni izmenjevalnik v kurilni napravi nato poskuša ujeti čimvečjo količino te toplote, ker pa nobena naprava ni idealna se delež te toplote tudi izgubi preko dimnih plinov. Ta delež izračunamo s pomočjo empirične "Siegertove" enačbe: \[ Izgube [\%] = \left( T_{plin} - T_{zrak} \right) \cdot \left( { A_2 \over O_{2,max} - O_2} + B \right) \] kjer je:

2.3 Ogljikov dioksid CO₂

Količina CO₂ v dimnih plinih je direktno odvisna od količine kisika v dimnih plinov in od uporabljenega goriva. Izračuna se po enačbi: \[ CO_2 [\%] = CO_{2,max} \cdot \left( 1-{O_2 \over O_{2,max} } \right) \] kjer je:

2.4 Faktorji goriv

Gorivo	A1	A2	B	CO2,max
Zemeljski plin	0,37	0,64	0,009	12,1 %
Kurilno olje	0,50	0,68	0,007	15,4 %
Propan	0,43	0,66	0,007	13,7 %
Butan	0,45	0,67	0,007	14,1 %
Les suh	0,60	0,62	0,009	20,3 %
Peleti	0,74	0,77	0,0	20,3 %

Faktor A₂ se izračuna po enačbi: \[A_2 = {O_{2,max} \cdot A_1 \over CO_{2,max} }\]