Un BTU, court pour l'unité thermique britannique, est une mesure de base de l'énergie thermique (chaleur). Un Btu est la quantité d'énergie nécessaire pour élever la température de 1 livre (0,45 kg) d'eau de 1 ° Fahrenheit (0,55 ° Celsius). En d'autres termes, si 16 oz (0,47 l) d'eau à 59 ° F (15 ° C) a été versé dans une poêle cuisinière et le brûleur à gaz allumé, il faudrait 1 BTU pour élever la température de l'eau à 60 ° F (15,6 ° C). Si la poêle est resté allumé la flamme du gaz, l'eau finira par atteindre le point d'ébullition de 212 ° F (100 ° C), ce qui prendrait environ 153 BTU. Cette unité non-métrique de mesure est couramment utilisée que dans certains pays - y compris les Etats-Unis - et est principalement utilisé pour le taux de production de chaleur des combustibles et des appareils.
Définition et Conversions
La quantité précise de chaleur nécessaire pour atteindre un 1 ° F (0,55 ° C) augmentation de la température varie légèrement avec la température de départ de l'eau. Il n'y a pas d'accord universel sur ce que devrait être, si la définition varie avec le lieu et le contexte. Aux États-Unis, une température de départ de 59 ° F (15 ° C) est généralement utilisé, mais au Canada, il est de 60 ° F (15,6 ° C). Dans d'autres cas, il peut être une moyenne sur une gamme de températures, ou elle peut être assimilée à une valeur spécifique en joules, qui sont les unités SI pour l'énergie.
Selon la définition utilisée, 1 BTU est égale à 1,054.35 et 1,059.67 entre joules. L'énergie, et en particulier, de la chaleur, est aussi parfois mesurée en calories, avec 1 calorie est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température de 0,035 onces (1 gramme) d'eau de 1,8 ° F (1 ° C). Un BTU équivaut à 252 calories. En termes de puissance, 1 unité thermique britannique est d'environ 0,000293 kilowatt-heures, soit un peu moins d'un tiers d'un watt-heure.
Un seul BTU est une toute petite unité d'énergie. Appareils et dispositifs qui ont des cotes d'unités thermiques britanniques montrent souvent des valeurs qui sont dans les milliers ou dizaines de milliers de personnes. Pour avoir une idée de combien d'énergie une seule unité représente, il est à peu près équivalent à la combustion d'un match.
Il existe d'autres, plus grandes unités qui font partie du même système. Un MBTU est de 1000 unités thermiques britanniques, mais n'est pas souvent utilisé parce que le préfixe «M», en unités SI, représente normalement un million, ce qui provoque la confusion. Un MBTU est parfois utilisé pour représenter un million de ces unités. A therm est de 100.000 BTU.
Utilisation
Malgré son nom, l'unité thermique britannique est rarement utilisé en Grande-Bretagne. Il s'agit d'une mesure pré-métrique, et en tant que telle est utilisé principalement dans les pays où ce système n'a pas été pleinement adoptée. Dans le monde de la science, le joule est l'unité normalement utilisée pour représenter l'énergie, mais dans certains pays, notamment aux États-Unis et au Canada, l'unité thermique britannique est la mesure standard de la production de chaleur pour les appareils tels que les appareils de chauffage et barbecues à gaz, et pour combustibles tels que le charbon , le pétrole et le gaz naturel . Il est également utilisé comme une mesure de l'effet de refroidissement du réfrigérateur et la climatisation: ceux-ci peuvent être donnés une estimation en termes de combien de BTU qu'ils peuvent retirer de leur environnement.
Les cotes qui figurent sur les appareils sont en fait BTU par heure, tandis que ceux des carburants sont par unité de poids, qui peut être en livres ou en tonnes, ou par unité de volume, qui peut être en gallons, pieds cubes ou tonneaux. Par exemple, un ventilateur de chauffage peut être évalué à 34,000 BTU / h. Dans le cas des combustibles, certaines valeurs typiques sont 35 millions de BTU par tonne pour le charbon, 5,6 millions de baril pour le pétrole brut et 1,030 par pied cube de gaz naturel.
Chauffage calcul et les besoins de refroidissement
La capacité d'une source de chaleur pour provoquer une augmentation donnée de la température d'une substance dépend non seulement de l'énergie de la source de chaleur, mais également de la chaleur spécifique de la substance. Différents matériaux peuvent être très différentes chaleurs spécifiques, par exemple, beaucoup plus d'énergie est nécessaire pour chauffer l'eau que de métaux de chaleur. Pour un chauffe-eau, la substance en question est normalement de l'air. Chaleurs spécifiques sont généralement administrés en unités métriques / SI, comme kilojoules par kilogramme, alors que le classement d'un appareil de chauffage peut être en BTU par heure. Pour calculer les besoins en énergie pour chauffer une pièce par une certaine quantité de ces informations nécessiterait donc trouver la chaleur spécifique de l'air, en établissant le volume de la pièce, le calcul du poids de l'air, et de convertir les unités selon les besoins.
Pour compliquer encore les choses, la valeur de la chaleur spécifique de l'air est normalement celle de l'air sec à la pression normale et à une température de départ donnée. La valeur réelle varie avec l'humidité , la pression et la température initiale.Heureusement, cependant, il n'est pas nécessaire d'aller à tout ce mal: il y a des tables et des calculatrices en ligne simples qui peuvent être utilisés pour travailler sur les besoins de chauffage approximatifs pour une chambre, en fonction de ses dimensions, l'emplacement, l'augmentation de la température requise, et comment bien isolé, il est. Par exemple, le chauffage d'un 1000 pieds carrés typique (92,9 mètre carré), maison bien isolée à Boston durant l'hiver peut nécessiter environ 24.000 BTU par heure.
Calcul de la consommation de carburant et des coûts
Déterminer les coûts d'utilisation d'un appareil de chauffage est assez simple, si la cote BTU est connue. Pour un chauffage électrique, la note peut être simplement convertie en kilowatts-heures et le coût par kilowattheure obtenu de la compagnie d'électricité. Pour un appareil qui utilise du combustible, la note peut être comparée à celle de l'essence pour savoir combien il va utiliser au cours d'une période donnée. Par exemple, le kérosène a une cote de 135.000 unités thermiques britanniques par gallon, donc un chauffage au kérosène avec une note de 25,000 BTU va utiliser 1 gallon (3,78 l) de kérosène en 5,4 heures.
