Avainero – BTU vs Watts
Ensin on tärkeää tunnistaa energian ja tehon käsitteet, jotta voidaan ymmärtää ero BTU:n ja wattien välillä. Jos esine tekee työtä, esineelle annetaan määrä energiaa tehtävän suorittamiseen. Jos esineestä tai esineeseen tapahtuu lämmönsiirtoa, kyseisestä esineestä poistetaan tai annetaan tietty määrä energiaa. Tehona määritellään suoritetun työn nopeus tai lämmönsiirtonopeus. BTU ja Watt ovat kaksi erityyppistä mittayksikköä energiansiirron ja tehon mittaamiseen. Siten keskeinen ero BTU:n ja wattien välillä on se, että BTU mittaa energiaa, joka on erillinen fyysinen ominaisuus, kun taas Watts mittaa energian siirtonopeutta, joka liittyy aina aikatekijään.
Mikä on BTU?
BTU on lyhenne sanoista British Thermal Unit. Termiä lämpö käytetään usein lämpöenergian tai lämmön muodossa olevan energian mittaamiseen. BTU ei ole osa kansainvälistä yksikköjärjestelmää tai SI-yksikköä. Mutta sitä käytetään usein mittauksena lämmitys- ja ilmastointiteollisuudessa vielä nykyäänkin.
Yksi BTU määritellään lämpömääräksi, joka pitäisi siirtää yhteen paunaan (lb) vettä, jotta sen lämpötila nostetaan yhdellä Fahrenheit-asteella (F). Koska lb ja F ovat molemmat tavanomaisia yksiköitä, BTU voidaan tunnistaa sen SI-yksiköiden vastineesta Joulesta (J). Toisin sanoen yksi joule on lämpö, joka tarvitaan siirtymään yhteen grammaan vettä lämpötilan nostamiseksi yhdellä Celsius-asteella (C). Yksi BTU on yhtä suuri kuin 1055 J.
Koska BTU:ita käytetään usein lämmityksessä ja ilmastoinnissa, lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmät käyttävät BTU:ta tehon mittaamiseen. On kuitenkin tärkeää huomata, että teholla, joka on lämmönsiirtonopeus, yksikkö tulee esittää BTU:na tunnissa. Mutta useimmissa sovelluksissa tämä tulkitaan väärin itse BTU:ksi. Objektiin lämpötilan muutoksen aikaansaamiseksi lisätyn tai siitä poistetun aistillisen lämmön siirtonopeus (hs) lasketaan seuraavasti BTU/h:
Hs=1,08 q dt.
Tässä q on ilman määrä kuutiojalkoina minuutissa, joka siirtyy lämpötilan muuttamiseksi dt F:llä. Sertifiointiorganisaatio Energy Star suosittelee, että ilmastointijärjestelmää valittaessa on käytettävä nyrkkisääntöä. 20 BTU/tunti per neliöjalka. He suosittelevat myös, että jos huonetta säännöllisesti käyttävien ihmisten määrä on yli 2, BTU/he tulisi nostaa 600 BTU/h jokaista lisättävää henkilöä kohden. Tehoa tulee myös lisätä tai vähentää 10 %, jos huone on voimakkaasti kiiltävä tai varjostettu.
Kuva 01: BTU:ta käytetään usein ilmastointijärjestelmissä.
Mikä on Watt?
Watt on tehon mittauksen SI-yksikkö. Tämä mittaus on nimetty höyrykoneen keksijän James Wattin mukaan. 1 watti vastaa 1 joulea sekunnissa. Brittiyksikön muodossa yksi watti vastaa noin 3,412 BTU/h. Vaikka lämmitys- tai jäähdytysjärjestelmän teho on esitetty BTU:na tai BTU/h, järjestelmän toiminnan edellyttämä sähkönsyöttöteho on ilmoitettava watteina. Esimerkiksi 24000 BTU/h ilmastointijärjestelmä saattaa kuluttaa 2400W riippuen EER-Energiatehokkuussuhteesta (lämmönsiirtonopeus sähkötehoon). Siten EER tässä on 10. (24000/2400).
SI-yksiköissä mitattuna järkevä lämmönsiirtonopeus (hs) lämpötilan muutokselle voidaan laskea kilowatteina seuraavasti:
Hs=Cpp q dt
Tässä Cp on ilman ominaislämpö (1,006 kJ/kgᵒC); ρ on ilman tiheys (1,202 kg/m3); q on ilman tilavuusvirta (m3/s), ja dt on lämpötilaero celsiusasteina.
Lämpösovellusten lisäksi wattia käytetään moniin muihin tilanteisiin, kuten sähkö-, valo-, ääni- ja radiolähetyksiin, aurinkoenergiaan jne. Esimerkiksi sähköntuotannossa voimalaitoksen kapasiteetti on annettu kilowattia tai gigawattia. Tehon lisäksi sähköenergiankulutukseen viitataan kWh:na; eli 1 kW:n laitteen tunnin sisällä käyttämää sähköenergiaa. Lisäksi maapallon ilmakehään osuvan aurinkoenergian arvioitu arvo on 174 PetaWatts (PW).
Kuva 02: Wattimittari
Mitä eroa on BTU:lla ja watteilla?
BTU vs wattit |
|
| BTU:t (British Thermal Unit) mittaavat energian määrää, erityisesti lämpöenergian siirtoa tai lämpöä. | Watt mittaa energiansiirtonopeutta, eli joulea sekunnissa. Watti liitetään aina aikatekijään. |
| Yksikköjärjestelmien tyypit | |
| BTU on osa British Imperial System of Units -järjestelmää. Sitä pidetään myös klassisena yksikkönä. | Watt on tehon vakioyksikkö, joka on määritelty osana SI-yksikköjärjestelmää. |
| Lämmönsiirron määritelmä | |
| BTU määritellään klassisilla yksiköillä lämpöenergiaksi, joka siirtyy yhdestä paunasta vedestä, jotta sen lämpötila muuttuu yhdellä Fahrenheit-asteella. | Yhden watin lämmönsiirtonopeus määritellään lämmön määräksi, joka siirtyy sekunnissa yhden vesigramman lämpötilan nostamiseksi yhdellä celsiusasteella. |
Yhteenveto – BTU vs Watts
BTU ja Watt ovat kaksi Brittiläisen keisarillisen yksikköjärjestelmän ja kansainvälisen yksikköjärjestelmän määrittelemää mittayksikköä. Kun BTU mittaa energian määrää, Watt mittaa energian siirtonopeutta. Tämä on tärkein ero BTU:n ja wattien välillä. BTU:ta käytetään yleensä lämpöenergian tai lämmönsiirtonopeuden (BTU/h) mittaamiseen. Mutta wattia käytetään laaj alti monissa muissa sovelluksissa, kuten sähkössä, kevyessä radiotaajuudessa jne. BTU:n SI-yksikön vastine on Joule tai Ws (wattisekunti) ja I BTU on suunnilleen 1055 joulea.
Lataa PDF-versio BTU vs Watts
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero BTU:n ja wattien välillä.
