Kaloryczność gazu ziemnego vs. propanu
Gaz ziemny (metan) ma niższą gęstość energii niż gaz propanowy. Wartość opałowa (dolna) gazu ziemnego wynosi ok. 37 300 kJ/Nm³, czyli około 10,3 kWh na 1 m³. Oznacza to, że spalenie 1 metra sześciennego gazu ziemnego uwalnia około 10 kWh energii.
Gaz propanowy (LPG – propan) zawiera znacznie więcej energii w tej samej objętości. Jego wartość opałowa sięga ok. 46 000 kJ/kg (około 12,8 kWh na 1 kg). Ponieważ 1 m³ propanu (w warunkach normalnych) waży około 2 kg, to 1 m³ gazowego propanu zawiera aż ~91 000 kJ, czyli około 25 kWh energii. Oznacza to, że pod względem objętości propan jest ~2,4 raza bardziej kaloryczny od gazu ziemnego. Natomiast w przeliczeniu na masę jednostkową propan również góruje: dla porównania 1 kg gazu ziemnego (metanu) zawiera ok. 50 000 kJ (13,9 kWh), czyli mniej niż 1 kg propanu (~46 000 kJ, 12,8 kWh). W praktyce jednak gaz ziemny mierzy się w jednostkach objętości (m³), a propan bywa sprzedawany zarówno na litry (w stanie ciekłym), jak i na kilogramy, dlatego ważne są konwersje jednostek opisane poniżej.
Przeliczniki jednostek energii dla gazu ziemnego i propanu
Aby porównać oba paliwa w tych samych jednostkach, poniżej zestawiono kluczowe przeliczniki:
Gaz ziemny:
1 m³ gazu ziemnego ≈ 10–11 kWh (przybliżona wartość opałowa). Często przyjmuje się uśredniony przelicznik 1 m³ ≈ 10 kWh.
1 kWh energii odpowiada spaleniu ok. 0,095–0,10 m³ gazu ziemnego (czyli ~95–100 litrów gazu).
Gaz ziemny jest dostarczany siecią w postaci gazowej – jednostki masy czy objętości ciekłej nie mają tu zastosowania w warunkach domowych. (Dla porządku: 1 m³ metanu w warunkach normalnych waży ~0,72 kg, ale w obrocie handlowym gazem ziemnym posługujemy się m³, nie kilogramami.)
Gaz propanowy (LPG – propan):
1 kg propanu ≈ 12,8 kWh (wartość opałowa).
1 litr ciekłego propanu waży ok. 0,52 kg i zawiera około 6,5–6,6 kWh energii (dolnej).
1 m³ propanu (gazowego) ≈ 25 kWh energii (bo 1 m³ propanu ≈ 2 kg, a 2 kg × 12,8 kWh/kg ≈ 25,6 kWh).
1 kWh energii z propanu odpowiada ok. 0,08 kg propanu, czyli ~0,15 litra ciekłego propanu (to ~150 ml) lub ~0,04 m³ propanu w fazie gazowej.
Relacja między paliwami: Z powyższych danych wynika, że 1 litr ciekłego LPG dostarcza tyle energii co ok. 0,75 m³ gazu ziemnego. Odwrotnie, 1 m³ gazu ziemnego odpowiada energetycznie ~1,3 litra LPG. Innymi słowy, aby uzyskać tę samą ilość energii, potrzeba mniej więcej o jedną czwartą mniej propanu w przeliczeniu na jednostkę objętości niż gazu ziemnego (np. 75 litrów LPG vs 100 litrów metanu).
Efektywność energetyczna w ogrzewaniu i gotowaniu
Sprawność spalania w urządzeniach grzewczych dla obu gazów jest porównywalna – oba paliwa spalają się czysto i z wysoką wydajnością. W nowoczesnych kotłach gazowych (zarówno na gaz ziemny, jak i na LPG) sprawność energetyczna sięga 90–95%, a w kondensacyjnych nawet powyżej 100% (liczone względem wartości opałowej) dzięki kondensacji pary wodnej ze spalin. W praktyce oznacza to, że z każdej kWh zawartej w paliwie większość zamieniana jest w użyteczne ciepło dla ogrzewania pomieszczeń czy wody. Co ważne, dobrze wyregulowany kocioł na propan osiąga niemal taką samą sprawność jak analogiczny na gaz ziemny – różnice wynikają głównie z konstrukcji kotła i możliwości kondensacji, a nie z samego paliwa. Gaz ziemny ma nieco więcej wodoru w swoim składzie (metan CH₄ vs propan C₃H₈), przez co spalając go powstaje więcej pary wodnej – daje to potencjalnie odrobinę większy zysk w kotle kondensacyjnym. Jednak w najlepszym wypadku przekłada się to na kilka procent różnicy sprawności na korzyść gazu ziemnego. Ogólnie oba paliwa mogą zapewnić bardzo zbliżoną efektywność ogrzewania, jeśli użyjemy odpowiednich palników i kotłów dostosowanych do danego gazu.
Efektywność przy gotowaniu na kuchence gazowej jest w zasadzie niezależna od rodzaju gazu – decyduje konstrukcja palnika i naczynia. Tradycyjne kuchenki gazowe mają dość niską sprawność użyteczną: tylko około 30–50% energii spalania trafia do ogrzewanego garnka czy patelni, reszta ucieka z gazami spalinowymi i ogrzewa kuchnię. Dotyczy to tak samo gazu ziemnego, jak i propanu, bo obydwa wytwarzają płomień o zbliżonej temperaturze. Oznacza to np., że aby dostarczyć 1 kWh ciepła do potrawy, trzeba spalić około 2 kWh gazu – niezależnie czy to metan z sieci czy propan z butli. Nowoczesne palniki (np. gaz pod szkłem) mogą tę sprawność nieco poprawić, ale ogólny wniosek jest taki, że w gotowaniu różnica między propanem a gazem ziemnym jest pomijalna pod względem efektywności – liczy się bardziej wygoda i dostępność paliwa.
Podsumowanie: Gaz ziemny i propan różnią się gęstością energii – propan zawiera więcej kWh w jednostce masy czy objętości. W praktyce oznacza to, że do uzyskania tej samej ilości ciepła potrzeba mniejszej objętości propanu niż gazu ziemnego. Jednak ze względu na ceny paliw i koszty dystrybucji, jednostkowy koszt energii z propanu jest zwykle wyższy. Jeśli chodzi o zastosowania, oba gazy sprawdzają się dobrze: gaz ziemny jest wygodniejszy tam, gdzie jest sieć (brak konieczności tankowania), a propan bywa wyborem w rejonach bez infrastruktury. Pod względem energetycznym oba paliwa zapewniają czyste i efektywne spalanie – różnice w efektywności ogrzewania czy gotowania są minimalne przy odpowiednim dostosowaniu palników. Dlatego wybór między nimi często sprowadza się do dostępności i kosztów.