stringtranslate.com

британская тепловая единица

Британская тепловая единица ( БТЕ ) ​​— это мера тепла , которая является формой энергии . Первоначально она была определена как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус Фаренгейта . Она также является частью общепринятых единиц США . [1] Единицей измерения энергии в системе СИ является джоуль (Дж) ; одна БТЕ равна примерно 1055 Дж (варьируется в диапазоне 1054–1060 Дж в зависимости от конкретного определения БТЕ; см. ниже).

Хотя единицы тепла часто заменяются единицами энергии в научной работе, они все еще используются в некоторых областях. Например, в Соединенных Штатах цена на природный газ указывается в долларах за количество природного газа, которое при сжигании дало бы 1 миллион БТЕ (1 "MMBtu") тепловой энергии. [2] [3]

Определения

Первоначально Btu определялась как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта жидкой воды на один градус по Фаренгейту при постоянном давлении в одну атмосферную единицу . [4] Существует несколько различных определений Btu, которые немного отличаются. Это отражает тот факт, что изменение температуры массы воды из-за добавления определенного количества тепла (рассчитываемого в единицах энергии, обычно джоулях) немного зависит от начальной температуры воды. Как видно из таблицы ниже, определения Btu, основанные на разных температурах воды, различаются до 0,5%.

Префиксы

Единицы кБТЕ используются для отслеживания энергопотребления зданий и определения размеров систем отопления. Индекс использования энергии (EUI) представляет собой кБТЕ на квадратный фут кондиционированной площади пола. «k» означает 1000. [11]

Единица Mbtu используется в газовой и других отраслях промышленности для обозначения 1000 Btu. [12] [13] Однако существует двусмысленность в том, что метрическая система (СИ) использует префикс «M» для обозначения « Мега- », одного миллиона (1 000 000). Тем не менее, «MMbtu» часто используется для обозначения одного миллиона Btu, особенно в нефтегазовой промышленности. [14]

Аналитики в области энергетики, привыкшие к метрике «к» (' кило- ') для 1000, с большей вероятностью будут использовать МБТЕ для обозначения одного миллиона, особенно в документах, где М представляет один миллион в других единицах измерения энергии или стоимости, таких как МВт, МВт-ч и $. [15]

Единица измерения « терм » используется для представления 100 000 БТЕ. [12] Декатерм равен 10 термам или одному миллиону БТЕ. Единица измерения «квад» обычно используется для представления одного квадриллиона (10 15 ) БТЕ. [14]

Конверсии

Одна БТЕ приблизительно равна:

БТЕ можно приблизительно рассчитать как количество тепла, выделяемое при сжигании одной деревянной кухонной спички, или как количество энергии, необходимое для подъема груза весом в один фунт (0,45 кг) на высоту 778 футов (237 м). [16]

Для природного газа

БТЕ/ч

Единицей измерения мощности в системе СИ для систем отопления и охлаждения является ватт . БТЕ в час (БТЕ/ч) иногда используется в Северной Америке и Великобритании — в последней в основном для кондиционирования воздуха, хотя «БТЕ/ч» иногда сокращается до просто «БТЕ». [18] МБЧ — тысячи БТЕ в час — также распространены. [19]

Ассоциированные подразделения

Не следует путать БТЕ с торговой единицей (БТЕ), устаревшим синонимом киловатт-часа в Великобритании (1 кВт⋅ч или 3412 БТЕ).

Btu часто используется для выражения эффективности преобразования тепла в электрическую энергию на электростанциях. Цифры указаны в терминах количества тепла в Btu, необходимого для выработки 1 кВт⋅ч электроэнергии. Типичная угольная электростанция работает на 10 500 Btu/кВт⋅ч (3,1 кВт⋅ч/кВт⋅ч), эффективность составляет 32–33%. [25]

Единица измерения тепла по шкале Цельсия (CHU) — это количество тепла, необходимое для повышения температуры одного фунта воды на один градус Цельсия . Она равна 1,8 Btu или 1899 джоулям. [26] В 1974 году эта единица «еще иногда использовалась» в Соединенном Королевстве в качестве альтернативы Btu. [27]

Еще одной традиционной единицей измерения энергии в метрической системе является калория , которая определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма воды на один градус Цельсия . [28]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ 4,184 × 453,59237 × ⁠5/9⁠
  2. ^ 4,1868 × 453,59237 × 5 ⁄ 9

Ссылки

  1. ^ В короткой заметке Воледж отмечает, что фактический технический термин «Британская тепловая единица», по-видимому, возник в Соединенных Штатах и ​​впоследствии был принят в Великобритании. См. Воледж, Г. (30 мая 1942 г.). «История британской тепловой единицы». Nature . 149 (149): 613. Bibcode :1942Natur.149..613W. doi : 10.1038/149613c0 . S2CID  4104904.
  2. ^ "Henry Hub Natural Gas Spot Price". Управление энергетической информации США. Архивировано из оригинала 1 августа 2017 года.
  3. ^ ab Btu, используемая в американских ценах на природный газ, — это «количество тепла, необходимое для повышения температуры 1 фунта эвердьюпойс чистой воды с 58,5 до 59,5 °F (с 14,7 до 15,3 °C) при постоянном давлении 14,73 фунта на квадратный дюйм». См. «Глава 220: Фьючерсы на природный газ Henry Hub» (PDF) . Свод правил NYMex . Нью-Йоркская товарная биржа (NYMex). Архивировано (PDF) из оригинала 10 ноября 2016 г. . Получено 6 января 2017 г. .
  4. ^ abc Smith, JM; Van Ness, HC; Abbott, MM (2003). Введение в термодинамику химической инженерии. BI Bhatt (адаптация) (6-е изд.). Tata McGraw-Hill Education. стр. 15. ISBN 0-07-049486-X.
  5. ^ ab Фунт равен 453,59237 грамма по определению; см. "Приложение C к Справочнику NIST 44, Технические характеристики, допуски и другие технические требования к взвешивающим и измерительным приборам, Общие таблицы единиц измерения" (PDF) . Национальное бюро стандартов США. стр. C-12. Архивировано из оригинала (PDF) 26 ноября 2006 г.Один градус Фаренгейта равен ровно ⁠5/9⁠ градуса Цельсия по определению.
  6. ^ Томпсон, Эмблер; Тейлор, Барри Н. «Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ) 2008 г.» (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий (NIST). стр. 58. Архивировано (PDF) из оригинала 3 июня 2016 г.Специальная публикация NIST 811.
  7. ^ ab Sørensen, Bent (2008). Renewable Energy Focus e-Mega Handbook. Academic Press. стр. 5. ISBN 9780123747068.
  8. ^ Кох, Вернер (2013). Таблицы пара VDI (4-е изд.). Springer. стр. 8. ISBN 9783642529412.Издано под эгидой Verein Deutscher Ingenieure (VDI).
  9. ^ Кардарелли, Франсуа (2012). Научный перевод единиц: практическое руководство по метрике. MJ Shields (перевод) (2-е изд.). Springer. стр. 19. ISBN 9781447108054.
  10. ^ BS 350: Часть 1:1974 Коэффициенты перевода и таблицы, Часть 1. Основы таблиц. Коэффициенты перевода . Британский институт стандартов. 1974. С. 59.
  11. ^ "ДОБРОВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ". Административные правила секретаря штата Орегон .
  12. ^ ab "Что такое Mcf, Btu и therms? Как преобразовать цены в Mcf в Btu и therms?". Управление энергетической информации США . 6 апреля 2016 г. Архивировано из оригинала 25 декабря 2016 г. Получено 30 декабря 2016 г.
  13. ^ Прайс, Гэри Д. (2014). Энергетические системы и возобновляемая энергия: проектирование, эксплуатация и системный анализ. Momentum Press. стр. 98. ISBN 9781606505717.
  14. ^ ab "Energy Units". American Physical Society . Архивировано из оригинала 31 декабря 2016 года . Получено 26 декабря 2016 года .
  15. ^ Кук, Уоррен С. (2018): https://betterbuildingssolutioncenter.energy.gov/sites/default/files/attachments/Home%20Energy%20Score%20Report%20Example.pdf https://www.oregon.gov/energy/Data-and-Reports/Documents/BER-Chapter-1-Energy-Numbers.pdf
  16. ^ Ристинен, Роберт А.; Краушаар, Джек Дж. (2006). Энергия и окружающая среда . John Wiley & Sons. стр. 13–14. ISBN 978-0-471-73989-0.
  17. ^ "Энергетические измерения". Правительство провинции Альберта. Архивировано из оригинала 20 января 2017 года . Получено 7 января 2017 года .
  18. ^ Кен Матеш (2010). Каменные обогреватели: проектирование, строительство и жизнь с частичкой солнца . Chelsea Green Publishing. стр. 148.
  19. ^ Аримес, Том (1994). Справочник по ОВКВ и химической стойкости для инженеров и архитекторов: сборник . Лексингтон, Кентукки: BCT. стр. 11-12. ISBN 0-9640967-0-6. OCLC  32314774.
  20. ^ "2009 ASHRAE Handbook – Fundamentals (IP Edition)". Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха , Inc. Архивировано из оригинала 17 октября 2015 г. Получено 21 сентября 2015 г.
  21. ^ "Директива Совета от 20 декабря 1979 года о сближении законов государств-членов, касающихся единиц измерения, и об отмене Директивы 71/354/EEC (80/181/EEC)" . Получено 25 октября 2024 года .
  22. ^ "Положение о единицах измерения 1995 г." . Получено 7 ноября 2019 г. .
  23. ^ "Оптовый рынок газа Великобритании". Управление рынков газа и электроэнергии . Архивировано из оригинала 30 сентября 2013 г. Получено 13 января 2013 г. На оптовом рынке газа в Великобритании действует одна цена на газ независимо от того, откуда он поступает. Это называется ценой газа в точке национального баланса (NBP) и обычно указывается в цене за терм газа.
  24. ^ Хашер, Джон Дурбин (2009). Кризисы 21-го века: начните бурение — 2020 год приближается быстро . iUniverse. стр. 376. ISBN 9781440140549. OCLC  610004375..
  25. ^ Bellman, David K., ed. (18 июля 2007 г.). "Electric Generation Efficiency" (PDF) . Национальный нефтяной совет (NPC). Архивировано из оригинала (PDF) 20 ноября 2008 г. Получено 30 марта 2012 г.Рабочий документ глобального исследования нефти и газа NPC.
  26. ^ "Centigrade Heat Unit". Архивировано из оригинала 25 декабря 2016 года . Получено 10 февраля 2017 года .
  27. ^ BS 350: Часть 1:1974 - Коэффициенты перевода и таблицы; Часть 1. Основы таблиц, Коэффициенты перевода . Британский институт стандартов. 1974. С. 59.
  28. ^ Харгроув, Джеймс Л. (2007). «Предлагает ли история единиц пищевой энергии решение проблемы «путаницы с калориями»?». Nutrition Journal . 6 : 44. doi : 10.1186 /1475-2891-6-44 . PMC 2238749. PMID  18086303. 

Внешние ссылки