Что на самом деле измеряет БТЕ
Британская тепловая единица — это количество тепла, необходимое для поднятия одного фунта воды на один градус по Фаренгейту — небольшая старомодная единица, к которой все равно прижилось оборудование HVAC. Для целей совершения покупок важна ставка: БТЕ в час или БТЕ/ч, которая указана на каждом кондиционере, печи и обогревателе.
Больше БТЕ/ч означает большую мощность нагрева или охлаждения, но больше не означает автоматически лучше: устройство, размер которого значительно превышает потребности помещения, быстро охлаждает воздух, отключается и снова включается через несколько минут. Такой короткий цикл приводит к потере энергии и хуже справляется с удалением влаги из воздуха, чем агрегат правильного размера, работающий с более длительными и стабильными циклами.
Основная формула: площадь, тип помещения, изоляция, климат.
Каждый режим этого калькулятора основан на одной и той же базовой идее — умножьте площадь пола на показатель БТЕ на квадратный фут для этого типа помещения, а затем скорректируйте, насколько хорошо изолировано пространство и насколько экстремальным является местный климат:
Общее количество БТЕ = Площадь (кв. футы) × БТЕ типа помещения/кв. фут × Коэффициент изоляции × Климатический множитель
Рабочий пример: спальня размером 10 × 12 футов имеет площадь 120 кв. футов. В спальнях используется 20 БТЕ/кв. фут, поэтому базовая нагрузка составляет 120 × 20 = 2400 БТЕ. При средней изоляции (×1,2) в умеренном климате (×1,0) общая мощность составляет 2400 × 1,2 × 1,0 = 2880 БТЕ/ч.
БТЕ на квадратный фут в зависимости от типа помещения
Не каждой комнате требуется одинаковое количество охлаждения на квадратный фут. Кухни и чердаки нагреваются сильнее — из-за кухонных приборов и притока тепла через крышу соответственно — поэтому их базовый уровень выше, чем в ванной или гараже, которые редко удерживают много тепла:
| Тип номера | БТЕ / кв. фут |
|---|---|
| Ванная комната, гараж | 15 |
| Общий, спальня, кабинет, подвал | 20 |
| Гостиная, столовая | 25 |
| Кухня, чердак | 30 |
Регулировка изоляции и климата
Плохо изолированное помещение в холодном климате теряет (или приобретает) тепло гораздо быстрее, чем хорошо изолированное помещение в мягком климате, поэтому оба фактора увеличивают или уменьшают базовый показатель:
| Изоляция | Множитель |
|---|---|
| Отличный | ×0.8 |
| Хороший | ×1.0 |
| Средний | ×1.2 |
| Бедный | ×1.5 |
| Никто | ×2.0 |
| Климатическая зона | Множитель |
|---|---|
| Очень холодно (< 0°F) | ×1.3 |
| Холодный (0–20 °F) | ×1.2 |
| Умеренный (20–50°F) | ×1.0 |
| Теплый (50–80°F) | ×0.9 |
| Горячий (> 80°F) | ×0.8 |
| Тропический | ×0.7 |
Климатические множители здесь основаны на тепловой нагрузке — более холодные зоны увеличивают это число, поскольку обогревателю приходится работать усерднее, чтобы бороться с большим температурным разрывом. При определении размера помещения специально для охлаждения режим охлаждающей нагрузки калькулятора добавляет собственный прирост на 20% к базовому значению, чтобы отразить различные требования к отводу тепла по сравнению с его добавлением.
Холодильная нагрузка: почему окна, люди и бытовая техника имеют значение
Площадь пола и изоляция позволяют вам получить большую часть точного числа, но комната, выходящая на запад, полная окон и людей, нагревается сильнее, чем предполагает базовая формула. Режим охлаждающей нагрузки добавляет три дополнительных источника тепла в дополнение к скорректированному базовому показателю:
- Окна: +1000 БТЕ на окно с учетом притока солнечного тепла через стекло.
- Обитатели: +400 БТЕ на человека, поскольку тела выделяют постоянное количество тепла.
- Бытовая техника: +3,412 БТЕ на ватт работающей нагрузки устройства — тот же коэффициент преобразования, который связывает ватты с БТЕ/ч где-либо еще.
Добавьте их к базе с поправкой на изоляцию и климат, и общая сумма, разделенная на 12 000, даст вам размер в тоннах — центральные системы кондиционирования воздуха обычно оцениваются, где 1 тонна = 12 000 БТЕ/ч.
Преобразование БТЕ в ватты, кВтч и другие единицы энергии
БТЕ отображается рядом с несколькими другими единицами энергии в зависимости от того, что вы сравниваете — мощность электронагревателя, счет за коммунальные услуги в кВтч или физическая формула в джоулях. Все преобразования выполняются через одну и ту же точку отсчета:
| 1 BTU равно | Ценить |
|---|---|
| Киловатт-часы (кВтч) | 0.000293 |
| Джоули | 1,055.06 |
| Калории | 252.16 |
| Фут-фунты | 778.17 |
Один ватт равен примерно 3,412 БТЕ/ч, поэтому обогреватель мощностью 1500 Вт часто обозначается как около 5100 БТЕ/ч — эти две цифры описывают одну и ту же мощность. Также стоит знать, что рейтинги БТЕ/ч описывают чистую мощность, а не эффективность: рейтинг SEER (охлаждение) или AFUE (нагрев) агрегата показывает, сколько электроэнергии или топлива он сжигает для обеспечения этой мощности, что на самом деле влияет на ваши счета за электроэнергию.
Источники и дополнительная литература
- ENERGY STAR — Руководство по выбору и эффективности комнатного кондиционера
- Министерство энергетики США — Центральное кондиционирование воздуха
Этот калькулятор дает приблизительную оценку общего планирования. Для системы, которую вы фактически устанавливаете, в руководстве по расчету нагрузки J лицензированного подрядчика по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха учитываются факторы — расположение воздуховодов, точная ориентация окон, местные нормы — которые не могут быть получены при простой оценке на основе площади.