BTU, skraćeno od britanske termalne jedinice, osnovna je mjera toplinske (toplotne) energije. Jedan BTU je količina energije potrebna da se temperatura 1 funte (0.45 kg) vode podigne za 1° Fahrenheita (0.55° Celzijusa). Drugim riječima, ako se 16 unci (0.47 l) vode na 59°F (15°C) ulije u posudu za kuhanje i uključi plinski plamenik, trebalo bi 1 BTU da se temperatura vode podigne na 60° F (15.6°C). Ako se posuda ostavi na plinskom plamenu, voda bi na kraju dosegla točku vrenja od 212°F (100°C), za što bi trebalo oko 153 BTU. Ova nemetrička jedinica mjere obično se koristi samo u određenim zemljama – uključujući SAD – i koristi se uglavnom za ocjenjivanje toplinske snage goriva i uređaja.
Definicija i pretvorbe
Točna količina topline potrebna za postizanje povećanja temperature od 1°F (0.55°C) neznatno varira s početnom temperaturom vode. Ne postoji univerzalni dogovor o tome što bi to trebalo biti, pa se definicija razlikuje ovisno o mjestu i kontekstu. U SAD-u se općenito koristi početna temperatura od 59°F (15°C), ali u Kanadi je 60°F (15.6°C). U drugim slučajevima, to može biti prosjek u rasponu temperatura ili se može izjednačiti s određenom vrijednošću u džulima, koji su SI jedinice za energiju.
Ovisno o korištenoj definiciji, 1 BTU je jednak između 1,054.35 i 1,059.67 džula. Energija, a posebno toplina, također se ponekad mjeri u kalorijama, pri čemu je 1 kalorija količina topline potrebna da se temperatura vode od 0.035 unci (1 grama) podigne za 1.8°F (1°C). Jedan BTU je ekvivalentan 252 kalorije. Što se tiče snage, 1 britanska toplinska jedinica je otprilike 0.000293 kilovat-sati, ili nešto manje od jedne trećine vat-sata.
Jedan BTU je prilično mala jedinica energije. Uređaji i uređaji koji imaju britanske ocjene toplinske jedinice često pokazuju vrijednosti koje se kreću u tisućama ili desecima tisuća. Da biste dobili predodžbu o tome koliko energije predstavlja jedna jedinica, to je otprilike jednako spaljivanju jedne šibice.
Postoje i druge, veće jedinice koje su dio istog sustava. MBTU je 1,000 britanskih toplinskih jedinica, ali se ne koristi često jer prefiks “M” u SI jedinicama obično predstavlja milijun, što izaziva zabunu. MMBTU se ponekad koristi za predstavljanje jednog milijuna ovih jedinica. Term je 100,000 BTU.
Upotreba
Unatoč imenu, britanska termalna jedinica rijetko se koristi u Britaniji. To je predmetričko mjerenje i kao takvo se uglavnom koristi u zemljama u kojima taj sustav nije u potpunosti usvojen. U svijetu znanosti, džul je jedinica koja se obično koristi za predstavljanje energije, ali u nekim zemljama, osobito u SAD-u i Kanadi, britanska toplinska jedinica je standardno mjerenje izlazne topline za uređaje kao što su grijači i plinski roštilji, te za goriva kao što su ugljen, nafta i prirodni plin. Također se koristi kao mjerenje učinka hlađenja hladnjaka i klima uređaja: njima se može dati ocjena u smislu koliko BTU-a mogu ukloniti iz svog okruženja.
Ocjene koje se pojavljuju na uređajima su zapravo BTU-i po satu, dok su one za goriva po jedinici težine, koja može biti u funtama ili tonama, ili po jedinici volumena, koja može biti u galonima, kubičnim stopama ili bačvama. Na primjer, grijač ventilatora može biti ocijenjen na 34,000 35 BTU/h. U slučaju goriva, neke tipične vrijednosti su 5.6 milijuna BTU po toni za ugljen, 1,030 milijuna po barelu za sirovu naftu i XNUMX po kubnoj stopi za prirodni plin.
Izračunavanje zahtjeva za grijanjem i hlađenjem
Sposobnost izvora topline da dovede do određenog porasta temperature tvari ne ovisi samo o energiji izvora topline, već i o specifičnoj toplini tvari. Različiti materijali mogu imati vrlo različite specifične topline; na primjer, za zagrijavanje vode potrebno je puno više energije nego za zagrijavanje metala. Za grijač je dotična tvar obično zrak. Specifične topline obično se daju u metričkim/SI jedinicama, kao što su kilodžuli po kilogramu, dok ocjena grijača može biti u BTU-ima po satu. Za izračun potrebne energije za zagrijavanje prostorije za određenu količinu iz ovih informacija bilo bi stoga potrebno pronaći specifičnu toplinu zraka, utvrditi volumen prostorije, izračunati težinu zraka i pretvoriti jedinice prema potrebi.
Da stvar još više zakomplicira, specifična toplinska vrijednost za zrak obično je ona za suhi zrak pri normalnom tlaku i za danu početnu temperaturu. Stvarna vrijednost će varirati ovisno o vlažnosti, tlaku i početnoj temperaturi. Na sreću, međutim, nema potrebe zamarati se svim tim mukama: postoje tablice i jednostavni online kalkulatori koji se mogu koristiti za izračunavanje približnih zahtjeva za grijanjem prostorije, na temelju njezinih dimenzija, položaja, potrebnog povećanja temperature i koliko je dobro izolirana. Na primjer, grijanje tipične 1,000 četvornih stopa (92.9 četvornih metara), dobro izolirane kuće u Bostonu tijekom zime moglo bi zahtijevati oko 24,000 XNUMX BTU-a na sat.
Izračun potrošnje goriva i troškova
Određivanje cijene korištenja grijača prilično je jednostavno, ako je poznata BTU ocjena. Za električni grijač, ocjena se jednostavno može pretvoriti u kilovat-sate i cijenu po kilovat-satu dobiti od elektroenergetske tvrtke. Za uređaj koji koristi gorivo, ocjena se može usporediti s onom za gorivo kako bi se saznalo koliko će potrošiti tijekom određenog razdoblja. Na primjer, kerozin ima ocjenu od 135,000 25,000 britanskih toplinskih jedinica po galonu, tako da će kerozinski grijač s ocjenom od 1 3.78 BTU potrošiti 5.4 galon (XNUMX l) kerozina za XNUMX sata.