Що насправді вимірює BTU
Британська теплова одиниця — це кількість тепла, яка необхідна, щоб підняти один фунт води на один градус за Фаренгейтом — невелика, старомодна одиниця, яку все одно використовувало обладнання HVAC. Що важливо для цілей покупки, так це швидкість: БТЕ за годину, або БТЕ/год, яка надрукована на кожному кондиціонері, печі та обігрівачі.
Більший БТЕ/год означає більшу потужність обігріву або охолодження, але більший не означає автоматично кращий — блок, розмір якого значно перевищує потрібне кімнаті, швидко охолоджує повітря, вимикається та знову вмикається через кілька хвилин. Цей короткий цикл витрачає енергію та гірше справляється з видаленням вологи з повітря, ніж пристрій відповідного розміру, який працює з довшими стабільнішими циклами.
Основна формула: площа, тип приміщення, теплоізоляція, клімат
Кожен режим у цьому калькуляторі базується на одній базовій ідеї — помножте площу підлоги на значення BTU на квадратний фут для цього типу приміщення, а потім відкоригуйте, наскільки добре ізольовано простір і наскільки екстремальним є місцевий клімат:
Загальна BTU = Площа (кв. фути) × BTU типу кімнати/кв. фут × Коефіцієнт ізоляції × Коефіцієнт клімату
Приклад роботи: спальня розміром 10 × 12 футів має площу 120 квадратних футів. Спальні використовують 20 BTU/кв. фут, тому базове навантаження становить 120 × 20 = 2400 BTU. Із середньою ізоляцією (×1,2) у помірному кліматі (×1,0) загальна сума становить 2400 × 1,2 × 1,0 = 2880 БТЕ/год.
BTU на квадратний фут за типом приміщення
Не кожна кімната потребує однакової кількості охолодження на квадратний фут. Кухні та горища нагріваються більше — від кухонних приладів і тепла від даху відповідно — тому вони мають більш високий базовий рівень, ніж ванна кімната чи гараж, які рідко утримують багато тепла:
| Тип кімнати | БТЕ/кв. фут |
|---|---|
| Санвузол, гараж | 15 |
| Загальна, спальня, кабінет, підвал | 20 |
| Вітальня, їдальня | 25 |
| Кухня, мансарда | 30 |
Поправка на теплоізоляцію та клімат
Погано утеплене приміщення в холодному кліматі втрачає (або отримує) тепло набагато швидше, ніж добре ізольоване приміщення в помірному кліматі, тому обидва фактори збільшують або зменшують базову цифру:
| Ізоляція | Multiplier |
|---|---|
| Чудово | ×0.8 |
| добре | ×1.0 |
| Середній | ×1.2 |
| Бідний | ×1.5 |
| Жодного | ×2.0 |
| Кліматична зона | Multiplier |
|---|---|
| Дуже холодно (< 0°F) | ×1.3 |
| Холодна (0–20°F) | ×1.2 |
| Помірний (20–50°F) | ×1.0 |
| Тепла (50–80°F) | ×0.9 |
| Гаряче (> 80°F) | ×0.8 |
| Тропічний | ×0.7 |
Кліматичні мультиплікатори тут сформульовані навколо опалювального навантаження — холодніші зони збільшують число, оскільки обігрівач повинен працювати більше, щоб подолати більший температурний розрив. Під час конкретного визначення розміру приміщення для охолодження режим охолоджувального навантаження калькулятора додає 20% до базової цифри, щоб відобразити різні вимоги щодо відведення тепла та його додавання.
Охолоджувальне навантаження: чому враховуються вікна, люди та прилади
Площа підлоги та ізоляція дають вам більшу частину шляху до точного числа, але в кімнаті, яка виходить на захід і повна вікон і людей, стає спекотніше, ніж передбачає базова формула. Режим охолодження додає три додаткові джерела тепла на додаток до налаштованої базової цифри:
- Вікна: +1000 BTU на вікно з урахуванням сонячного тепла, отриманого через скло.
- Мешканці: +400 BTU на людину, оскільки тіла виробляють постійну кількість тепла.
- Побутова техніка: +3,412 BTU на ват навантаження працюючого приладу — той самий коефіцієнт перетворення, який пов’язує вати з BTU/год будь-де в іншому місці.
Додайте їх до бази з поправкою на теплоізоляцію та клімат, і загальна сума, поділена на 12 000, дасть вам розмір у тоннах — центральні системи кондиціонування повітря зазвичай розраховані на одиницю, де 1 тонна = 12 000 БТЕ/год.
Перетворення BTU у ват, кВт/год та інші одиниці енергії
BTU відображається поруч із кількома іншими одиницями енергії залежно від того, що ви порівнюєте — потужність електричного обігрівача, рахунок за комунальні послуги в кВт-год або фізична формула в Джоулях. Усі перетворення проходять через одну контрольну точку:
| 1 BTU дорівнює | Значення |
|---|---|
| Кіловат-години (кВт·год) | 0.000293 |
| Джоулі | 1,055.06 |
| Калорії | 252.16 |
| Фут-фунтів | 778.17 |
Один ват дорівнює приблизно 3,412 BTU/год, тому обігрівач потужністю 1500 Вт часто позначається приблизно як 5100 BTU/год — ці два числа описують однакову потужність. Варто також знати, що показники BTU/год описують вихідну потужність, а не ефективність: рейтинг SEER (охолодження) або AFUE (опалення) пристрою говорить вам, скільки електроенергії чи палива він спалює, щоб забезпечити цю потужність, що фактично визначає ваш рахунок за електроенергію.
Джерела та подальше читання
- ENERGY STAR — вказівки щодо розмірів і ефективності кімнатного кондиціонера
- Міністерство енергетики США — центральне кондиціонування повітря
Цей калькулятор надає базову оцінку для загального планування. Для системи, яку ви фактично встановлюєте, розрахунок навантаження вручну J від ліцензованого підрядника HVAC враховує фактори — схему повітроводу, точну орієнтацію вікна, місцевий код — які не може зробити проста оцінка на основі площі.