BTU (ТЕПЛОВАЯ ЕДИНИЦА): ЭКВИВАЛЕНТЫ, ИСПОЛЬЗОВАНИЕ, ПРИМЕРЫ - ФИЗИЧЕСКИЙ - 2024

BTU - это аббревиатура от British Thermal Unit, что переводится как английский Thermal Unit. Это устройство, используемое для передачи тепла, которое начало появляться в инженерных текстах в конце 19 века.

Ниже приводится одно из определений этого устройства: 1 BTU - это количество тепла, необходимое для изменения температуры одного фунта воды при 60ºF при атмосферном давлении на один градус Фаренгейта. Другое определение, используемое в нефтяной промышленности, устанавливает эту температуру на уровне 59ºF.

Итак, энергия - любого вида - это величина, которая имеет много возможностей в единицах измерения. Хотя в Международной системе единиц SI это джоуль или джоуль, во многих областях, таких как электричество, отопление и охлаждение, предпочтение отдается другим.

БТЕ - перевод единиц в другие единицы

Ниже приведены основные преобразования из БТЕ в другие часто используемые единицы энергии:

Таблица 1. Коэффициенты преобразования БТЕ

Чтобы преобразовать заданное количество из БТЕ в любую из отображаемых единиц, просто умножьте сумму на указанный коэффициент преобразования. И если вы хотите преобразовать любую единицу в БТЕ, разделите на этот коэффициент.

Приложения

BTU - это единица измерения, широко используемая в кондиционерах и обогревателях. Источник: Pixabay.

Энергия во многих ее формах - вот что в конечном итоге движет человечеством. Поэтому неудивительно, сколько единиц было создано по мере роста знаний.

С одной стороны, бывает, что джоуль является довольно маленькой единицей для энергии или тепла, а с другой стороны, существуют единицы измерения, которые глубоко укоренены в области теплопередачи, такие как калория и сама BTU.

-В настоящее время BTU все еще используется во всем, что касается систем отопления, печей, духовок, охлаждения и кондиционирования воздуха. Он часто встречается в руководствах по эксплуатации и обслуживанию такого оборудования.

-Также в Соединенных Штатах BTU используется для выражения цены на природный газ, электричество, керосин и другие виды топлива (в долларах за миллион BTU). Например, согласно источникам Управления энергетической информации США, в США цена на электроэнергию составляет около 39 долларов за миллион британских тепловых единиц.

-На электростанциях эффективность преобразования тепла в электрическую энергию выражается в BTU.

БТЕ-час и RT как мера мощности

Еще чаще выражается потребление БТЕ в единицу времени, то есть мощность. В этом случае он отображается как BTU / h или с инициалами BTUH. Это устройство используется в различных отраслях промышленности, и даже потребители в странах, где метрическая система является стандартом, признают эти сокращения как отличительные для оборудования для кондиционирования воздуха.

Таблица 2. Коэффициенты преобразования БТЕ / ч

* RT обозначает тонну охлаждения или тонну охлаждения - единицу мощности, используемую для определения мощности холодильников и холодильников. Он не имеет отношения к метрической тонне, используемой для измерения массы, и равен 1000 кг.

Один RT эквивалентен скрытому теплу, поглощаемому при таянии короткой тонны чистого льда за один день, что составляет 12 000 БТЕ / час. Короткая тонна или короткая тонна стоит нечто большее, чем метрическая тонна: 1 10231 раз.

Системы центрального кондиционирования выражаются в RT. Например, один с компрессором 2 RT может удалить из воздуха 24 000 БТЕ за 1 час.

Примеры

В следующих примерах и упражнениях используется BTU.

Обогрев или охлаждение комнаты

При покупке печи (обогревателя) или кондиционера на рынке существует множество альтернатив. Следующая процедура помогает выбрать наиболее подходящее оборудование для кондиционирования помещения в соответствии с его размерами:

-Измерьте ширину a, длину l и высоту h помещения.

-Рассчитайте объем по формуле V = a × l × h

-Разделите результат на 2, а затем умножьте на 1000

- Результат указывает на наиболее подходящее значение БТЕ / ч для данного размера помещения, поэтому следует выбрать ближайшее устройство с БТЕ / ч.

Вышеупомянутая процедура является хорошей оценкой при условии, что в комнате находится 1 или 2 человека.

Рис. 2. Для оптимизации затрат необходимо выбрать наиболее подходящий обогреватель в соответствии с размером обогреваемого помещения. Источник: Pixabay.

Решенные упражнения

Упражнение 1

Найдите БТЕ / ч, необходимое для кондиционирования помещения, размеры которого:

-4,0 метра в ширину

-3,0 метра в высоту

-10 метров в длину

Решение

Объем этого помещения составляет V = 4,0 х 3,0 х 10 м ³ = 120 м ³ . Половина этого значения составляет 60, и умножение его на 1000 дает 60000. Затем вам нужно найти команду, которая укажет значение, наиболее близкое к 60000 БТЕ / ч.

Чем выше БТЕ / час, тем больше размер и стоимость оборудования, а также его потребление электроэнергии. Так что покупка самой большой команды не всегда дает лучший результат.

Еще одна деталь, которую следует учитывать, - это эффективность: всему оборудованию нужна энергия для работы (вход) и преобразования ее в работу (выход). Эффективность - это частное между выходом (входом) и входом (выходом), которое никогда не равно 1, поскольку всегда возникают потери.

Обычные кондиционеры обычно работают в диапазоне от 3 000 до 1 800 000 БТЕ / ч. Но бытовая техника практически всегда классифицируется так:

-Ноутбуки: 8000 - 12000 БТЕ

-Сплит-система: 9000 - 36000 БТЕ

- Оконный кондиционер: 3000 - 25000 БТЕ.

Упражнение 2.

Оконный кондиционер имеет мощность 5000 БТЕ / ч, и вы хотите рассчитать его мощность в киловаттах. Если компьютер будет включен в течение 6 часов, какое будет его энергопотребление в джоулях?

Решение

В таблице 2 показан коэффициент преобразования: 1 БТЕ / ч = 0,00029307107 киловатт, выполняемая операция:

5000 x 0,00029307107 киловатт = 1,470 киловатт.

Что касается потребления энергии в джоулях, сначала предыдущее значение преобразуется в ватты путем умножения на 1000:

1470 киловатт = 1470000 ватт.

А поскольку мощность - это энергия в единицу времени, умножьте этот результат на 6 часов, выраженных в секундах:

6 часов = 6 x 3600 секунд = 21600 секунд

Потребляемая энергия = 1470000 Вт x 21600 секунд = 3,18 x 10 ¹⁰ джоулей.

Это довольно большое число: не менее 318, за которыми следуют 8 нулей. Как упоминалось ранее, джоуль - довольно малая единица, и в этом отношении использование BTU означает работу с меньшими, более управляемыми цифрами.

Ссылки

1. Компактный прибор. БТЕ для кондиционирования воздуха: что это такое и что они означают? Получено с: learn.compactappliance.com.
2. Незаменимый дом и сад. Что такое БТЕ ?. Получено с: essentialhomeandgarden.com.
3. Что такое БТЕ в кондиционере и как рассчитать правильный размер? Получено с: samsung.com.
4. Управление энергетической информации США. FAQS. Получено с: eia.gov.
5. Wikipedia. British Thermal Unit. Получено с: en.wikipedia.org.