BTU, sutrumpintas iš britiško terminio vieneto, yra pagrindinis šiluminės (šilumos) energijos matas. Vienas BTU yra energijos kiekis, reikalingas 1 svaro (0.45 kg) vandens temperatūrai pakelti 1° Farenheito (0.55° Celsijaus). Kitaip tariant, jei į viryklės keptuvę būtų įpilta 16 uncijų (0.47 l) 59 °F (15 °C) vandens ir įjungtas dujų degiklis, vandens temperatūrai pakelti iki 1 ° prireiktų 60 BTU. F (15.6 °C). Jei keptuvė būtų palikta ant dujų liepsnos, vanduo galiausiai pasiektų 212 °F (100 °C) virimo temperatūrą, o tai užtruktų apie 153 BTU. Šis nemetrinis matavimo vienetas dažniausiai naudojamas tik tam tikrose šalyse, įskaitant JAV, ir daugiausia naudojamas kuro ir prietaisų šilumos išeigai įvertinti.
Apibrėžimas ir konversijos
Tikslus šilumos kiekis, reikalingas norint pasiekti 1°F (0.55°C) temperatūros padidėjimą, šiek tiek skiriasi nuo pradinės vandens temperatūros. Nėra visuotinio susitarimo, kas tai turėtų būti, todėl apibrėžimas skiriasi priklausomai nuo vietos ir konteksto. JAV paprastai naudojama 59 °F (15 °C) pradinė temperatūra, tačiau Kanadoje ji yra 60 °F (15.6 °C). Kitais atvejais tai gali būti tam tikro temperatūrų diapazono vidurkis arba jis gali būti prilyginamas tam tikrai vertei džauliais, kurie yra energijos SI vienetai.
Priklausomai nuo naudojamo apibrėžimo, 1 BTU yra lygus 1,054.35 1,059.67–1 0.035 džaulio. Energija, ypač šiluma, kartais matuojama kalorijomis, o 1 kalorija yra šilumos kiekis, reikalingas 1.8 uncijos (1 gramo) vandens temperatūrai pakelti 252 °F (1 °C). Vienas BTU atitinka 0.000293 kalorijas. Kalbant apie galią, XNUMX britų šiluminis blokas yra maždaug XNUMX kilovatvalandės arba šiek tiek mažiau nei trečdalis vatvalandės.
Vienas BTU yra gana mažas energijos vienetas. Prietaisai ir įrenginiai, turintys britų šiluminių vienetų reitingus, dažnai rodo tūkstančius ar dešimtis tūkstančių. Norint suprasti, kiek energijos atstoja vienas vienetas, tai maždaug prilygsta vieno degtuko sudeginimui.
Yra ir kitų didesnių vienetų, kurie yra tos pačios sistemos dalis. MBTU yra 1,000 britų šiluminių vienetų, tačiau jis nėra dažnai naudojamas, nes priešdėlis „M“ SI vienetuose paprastai reiškia vieną milijoną, o tai sukelia painiavą. MMBTU kartais naudojamas vienam milijonui šių vienetų. Termas yra 100,000 XNUMX BTU.
Naudojimas
Nepaisant pavadinimo, britų šiluminis blokas Britanijoje naudojamas retai. Tai yra išankstinis metrinis matavimas, todėl dažniausiai naudojamas šalyse, kuriose ši sistema nėra visiškai pritaikyta. Mokslo pasaulyje džaulis paprastai naudojamas energijai pavaizduoti, tačiau kai kuriose šalyse, ypač JAV ir Kanadoje, Didžiosios Britanijos šiluminis vienetas yra standartinis prietaisų, tokių kaip šildytuvai ir dujinės kepsninės, šilumos išeiga. kuro, pavyzdžiui, anglies, naftos ir gamtinių dujų. Jis taip pat naudojamas kaip šaldytuvų ir oro kondicionavimo aušinimo efekto matavimas: jiems gali būti suteiktas įvertinimas pagal tai, kiek BTU jie gali pašalinti iš savo aplinkos.
Prietaisuose rodomi reitingai iš tikrųjų yra BTU per valandą, o kuro rodikliai yra svorio vienetui, kuris gali būti svarais arba tonomis, arba tūrio vienetui, kuris gali būti galonais, kubinėmis pėdomis arba statinėmis. Pavyzdžiui, ventiliatoriaus šildytuvas gali būti įvertintas 34,000 35 BTU/val. Kuro atveju kai kurios tipinės vertės yra 5.6 mln. BTU už toną anglies, 1,030 mln. už barelį žalios naftos ir XNUMX XNUMX už kubinę pėdą gamtinių dujų.
Šildymo ir vėsinimo poreikių apskaičiavimas
Šilumos šaltinio gebėjimas sukelti tam tikrą medžiagos temperatūros padidėjimą priklauso ne tik nuo šilumos šaltinio energijos, bet ir nuo specifinės medžiagos šilumos. Skirtingos medžiagos gali turėti labai skirtingą specifinį šilumą; pavyzdžiui, vandeniui pašildyti reikia daug daugiau energijos nei metalams šildyti. Šildytuvui atitinkama medžiaga paprastai yra oras. Konkreti šiluma paprastai nurodoma metriniais / SI vienetais, pvz., kilodžauliais kilogramui, o šildytuvo įvertinimas gali būti BTU per valandą. Todėl norint pagal šią informaciją apskaičiuoti energijos poreikį patalpai šildyti tam tikru kiekiu, reikėtų rasti specifinę oro šilumą, nustatyti patalpos tūrį, apskaičiuoti oro svorį ir pagal poreikį konvertuoti vienetus.
Kad reikalai būtų dar sudėtingesni, oro savitoji šiluminė vertė paprastai yra tokia, kokia yra sausam orui esant normaliam slėgiui ir tam tikrai pradinei temperatūrai. Faktinė vertė skirsis priklausomai nuo drėgmės, slėgio ir pradinės temperatūros. Tačiau, laimei, nereikia sukti galvos: yra lentelių ir paprastų internetinių skaičiuoklių, kuriais remiantis galima apskaičiuoti apytikslius patalpos šildymo poreikius, atsižvelgiant į jos matmenis, vietą, reikiamą temperatūros padidėjimą ir kaip gerai jis izoliuotas. Pavyzdžiui, norint šildyti tipišką 1,000 kvadratinių pėdų (92.9 kvadratinių metrų) gerai izoliuotą namą Bostone žiemą, gali prireikti apie 24,000 XNUMX BTU per valandą.
Kuro sąnaudų ir sąnaudų apskaičiavimas
Apskaičiuoti šildytuvo naudojimo kainą yra gana paprasta, jei žinomas BTU reitingas. Elektrinio šildytuvo reitingą galima tiesiog konvertuoti į kilovatvalandes, o kilovatvalandės kainą gauti iš energetikos įmonės. Prietaiso, kuris naudoja degalus, įvertinimą galima palyginti su degalų įvertinimu, kad sužinotumėte, kiek jis sunaudos per tam tikrą laikotarpį. Pavyzdžiui, žibalo reitingas yra 135,000 25,000 britų šiluminių vienetų viename galone, taigi žibalinis šildytuvas su 1 3.78 BTU reitingu sunaudos 5.4 galoną (XNUMX l) žibalo per XNUMX valandos.