BTU, lyhenne sanoista brittiläinen lämpöyksikkö, on lämpöenergian perusmitta. Yksi BTU on energiamäärä, joka tarvitaan nostamaan 1 kg: n veden lämpötila 0.45 ° Fahrenheit -asteella (1 ° C). Toisin sanoen, jos 0.55 unssia (16 l) vettä 0.47 ° C: n lämpötilassa kaadetaan liesitasolle ja kaasupoltin kytketään päälle, veden lämpötilan nostaminen 59 °: een kestää 15 BTU. F (1 ° C). Jos astia jätettäisiin kaasuliekille, vesi saavuttaisi lopulta kiehumispisteen 60 ° C (15.6 ° F), mikä kestää noin 212 BTU: ta. Tätä ei-metristä mittayksikköä käytetään yleisesti vain tietyissä maissa-myös Yhdysvalloissa-ja sitä käytetään pääasiassa polttoaineiden ja laitteiden lämmöntuotannon arvioimiseen.
Määritelmä ja tulokset
Tarkka lämpömäärä, joka tarvitaan 1 ° C: n lämpötilan nousun saavuttamiseen, vaihtelee hieman veden alkulämpötilan mukaan. Ei ole yleistä sopimusta siitä, mitä tämän pitäisi olla, joten määritelmä vaihtelee paikan ja kontekstin mukaan. Yhdysvalloissa käytetään yleensä alkulämpötilaa 0.55 ° F (59 ° C), mutta Kanadassa se on 15 ° F (60 ° C). Muissa tapauksissa se voi olla lämpötila -alueen keskiarvo tai se voidaan rinnastaa tiettyyn arvoon jouleina, jotka ovat energian SI -yksiköitä.
Käytetystä määritelmästä riippuen 1 BTU on 1,054.35 – 1,059.67 joulea. Energiaa ja erityisesti lämpöä mitataan myös toisinaan kaloreina, ja yksi kalori on lämmön määrä, joka tarvitaan 1 gramman (0.035 unssin) veden lämpötilan nostamiseen 1 ° C: lla (1.8 ° F). Yksi BTU vastaa 1 kaloria. Tehon suhteen yksi brittiläinen lämpöyksikkö on noin 252 kilowattituntia tai hieman alle kolmasosa wattitunnista.
Yksi BTU on melko pieni energiayksikkö. Laitteet ja laitteet, joilla on brittiläiset lämpöyksikköluokitukset, osoittavat usein tuhansia tai kymmeniä tuhansia arvoja. Saadakseen käsityksen siitä, kuinka paljon energiaa yksi yksikkö edustaa, se vastaa suunnilleen yhden ottelun polttamista.
On muitakin suurempia yksiköitä, jotka ovat osa samaa järjestelmää. MBTU on 1,000 brittiläistä lämpöyksikköä, mutta sitä ei käytetä usein, koska etuliite “M” SI -yksiköissä edustaa yleensä miljoonaa, mikä aiheuttaa sekaannusta. MMBTU: ta käytetään joskus edustamaan miljoona näistä yksiköistä. Lämpö on 100,000 XNUMX BTU: ta.
Käyttö
Nimestään huolimatta brittiläistä lämpöyksikköä käytetään harvoin Isossa -Britanniassa. Se on ennen metristä mittaus, ja sitä käytetään sellaisenaan lähinnä maissa, joissa tätä järjestelmää ei ole otettu täysin käyttöön. Tieteen maailmassa joule on yksikkö, jota tavallisesti käytetään edustamaan energiaa, mutta joissakin maissa, erityisesti Yhdysvalloissa ja Kanadassa, Ison -Britannian lämpöyksikkö on lämmön- ja kaasugrillien kaltaisten laitteiden lämmöntuotannon vakiomittaus ja polttoaineet, kuten hiili, öljy ja maakaasu. Sitä käytetään myös jääkaappien ja ilmastointilaitteiden jäähdytysvaikutuksen mittaamiseen: niille voidaan antaa arvio siitä, kuinka monta BTU -laitetta ne voivat poistaa ympäristöstään.
Laitteissa näkyvät arvot ovat itse asiassa BTU / tunti, kun taas polttoaineet ovat painoyksikköä kohti, joka voi olla kiloa tai tonnia, tai tilavuusyksikköä kohti, joka voi olla gallonaa, kuutiometriä tai tynnyriä. Esimerkiksi puhallinlämmittimen nopeus voi olla 34,000 35 BTU/h. Polttoaineiden tyypilliset arvot ovat 5.6 miljoonaa BTU tonnia hiilellä, 1,030 miljoonaa tynnyriä kohti raakaöljyllä ja XNUMX kuutiometriä maakaasulla.
Lämmitys- ja jäähdytysvaatimusten laskeminen
Lämmönlähteen kyky nostaa tiettyä aineen lämpötilaa riippuu paitsi lämmönlähteen energiasta myös aineen ominaislämmöstä. Eri materiaaleilla voi olla hyvin erilainen erityinen lämpö; Esimerkiksi veden lämmittämiseen tarvitaan paljon enemmän energiaa kuin metallien lämmitykseen. Lämmittimessä kyseinen aine on yleensä ilma. Erityiset lämpötilat annetaan yleensä metrisinä/SI -yksiköinä, kuten kilojouleina kilogrammaa kohden, kun taas lämmittimen luokitus voi olla BTU/tunti. Huoneen lämmitystarpeen laskeminen tietyn verran näiden tietojen perusteella edellyttäisi siis ilman ominaislämmön löytämistä, huoneen tilavuuden määrittämistä, ilman painon laskemista ja yksiköiden muuntamista tarpeen mukaan.
Asian monimutkaistamiseksi entisestään, ilman ominaislämpöarvo on normaalisti normaalin paineen ja tietyn aloituslämpötilan kuivan ilman arvo. Todellinen arvo vaihtelee kosteuden, paineen ja alkulämpötilan mukaan. Onneksi ei kuitenkaan tarvitse mennä kaikkiin näihin ongelmiin: on olemassa taulukoita ja yksinkertaisia online -laskimia, joiden avulla voidaan laskea huoneen likimääräiset lämmitystarpeet sen mittojen, sijainnin, vaaditun lämpötilan nousun ja kuinka hyvin se on eristetty. Esimerkiksi tyypillisen 1,000 neliömetrin, hyvin eristetyn kodin lämmittäminen Bostonissa talven aikana saattaa vaatia noin 92.9 24,000 BTU: ta tunnissa.
Polttoaineen kulutuksen ja kustannusten laskeminen
Lämmittimen käytön kustannusten laskeminen on melko yksinkertaista, jos BTU -luokitus on tiedossa. Sähkölämmittimen luokitus voidaan yksinkertaisesti muuntaa kilowattitunneiksi ja sähköyhtiöltä saadut kilowattituntikustannukset. Polttoainetta käyttävän laitteen luokitusta voidaan verrata polttoaineen luokitukseen, jotta voidaan selvittää, kuinka paljon se käyttää tiettynä ajanjaksona. Esimerkiksi kerosiinin luokitus on 135,000 25,000 brittiläistä lämpöyksikköä gallonaa kohden, joten kerosiinilämmitin, jonka luokitus on 1 3.78 BTU, käyttää 5.4 gallonaa (XNUMX l) kerosiinia XNUMX tunnissa.