หน่วยความร้อนอังกฤษ

หน่วยความร้อนอังกฤษ () หรือมักเรียกว่า บีทียู (BTU) เป็นหน่วยวัดปริมาณความร้อนแบบหนึ่งของอังกฤษ ซึ่งนิยมใช้ในระบบปรับอากาศ กำหนดเป็นปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มหรือลดอุณหภูมิของน้ำ 1 ปอนด์ (ประมาณ 0.45 กิโลกรัม) 1 องศาฟาเรนไฮต์ (ประมาณ 0.55 องศาเซลเซียส) นอกจากนี้ระบบนี้เป็นส่วนหนึ่งของหน่วยวัดมาตรฐานของสหรัฐอเมริกาในบันทึกย่อ, โวเลจตั้งข้อสังเกตไว้ว่าคำนี้น่าจะมีต้นกำเนิดมาจากประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งต่อมามีการนำไปใช้ใน บริเตนใหญ่ ดูเพิ่มเติมได้ที่  ในระบบหน่วยวัดระหว่างประเทศ (SI) หน่วยพลังงานคือจูล (J) 1 บีทียู เท่ากับประมาณ 1,055 จูล (ความจริงมีค่าอยู่ระหว่าง 1,054 - 1,060 จูล ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความเฉพาะของบีทียู)

สำหรับเครื่องปรับอากาศ มักวัดกำลังความเย็นหรือความสามารถในการดึงความร้อนออกจากห้องในหน่วยบีทียูต่อชั่วโมง (BTU/h) ซึ่งเทียบเท่ากับหน่วยวัตต์ (W) ในระบบสากล ตัวอย่างเช่น เครื่องปรับอากาศขนาด 12,000 BTU/h หมายความว่าเครื่องปรับอากาศเครื่องนั้นสามารถดึงความร้อนออกจากห้องได้ 12,000 บีทียู ภายในเวลา 1 ชั่วโมง

อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ การเรียกหน่วย BTU/h ว่า "บีทียูต่อชั่วโมง" ซึ่งผิดหลักวิชาการ หน่วยที่ถูกต้องตามหลักวิชาการควรเป็น "หน่วยความร้อนต่อชั่วโมง" แต่เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป

แม้ว่าในงานทางวิทยาศาสตร์ทั่วไป หน่วยพลังงานจะถูกใช้แทนหน่วยความร้อน แต่ในบางสาขายังคงมีการใช้หน่วยความร้อนอยู่ ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ราคาก๊าซธรรมชาติจะแสดงเป็นดอลลาร์ต่อปริมาณก๊าซธรรมชาติที่สามารถให้พลังงานความร้อน 1 ล้านบีทียู (1 MMBtu) เมื่อถูกเผาบีทียูที่ใช้ในการกำหนดราคาก๊าซธรรมชาติของอเมริกาคือ "ปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำบริสุทธิ์ 1 ปอนด์ (มาตรอังกฤษ) จาก ที่ความดันคงที่ 14.73 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว" ดูเพิ่มเติม 

 คำจำกัดความ 
ในอดีต บีทียูถูกกำหนดให้เป็นปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำของเหลว 1 ปอนด์ (ประมาณ 0.45 กิโลกรัม) ขึ้น 1 องศาฟาเรนไฮต์ (ประมาณ 0.55 องศาเซลเซียส) ภายใต้ความดันคงที่ 1 หน่วยบรรยากาศ บีทียูมีคำจำกัดความที่แตกต่างกันหลายประการ ซึ่งมีความแตกต่างกันเล็กน้อย สาเหตุหลักมาจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำที่มีมวลเท่ากัน เนื่องจากการเติมความร้อนในปริมาณที่กำหนด (วัดเป็นหน่วยพลังงาน เช่น จูล) จะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำเล็กน้อย ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง ค่าของบีทียูจะเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิเริ่มต้นของน้ำ โดยมีความแตกต่างสูงสุดถึง 0.5%

 ประเภท พลังงาน (J) หมายเหตุ เทอร์โมเคมี ≈1,054.35 ในอดีต เทอร์โมเคมีบีทียูถูกกำหนดให้เป็นปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 ปอนด์ (ประมาณ 0.45 กิโลกรัม) จากจุดเยือกแข็ง (0 °C) ถึงจุดเดือด (100 °C) หารด้วย 180 (อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอยู่ที่ 180 องศาฟาเรนไฮต์) คำจำกัดความสมัยใหม่ของเทอร์โมเคมีบีทียู มีพื้นฐานมาจาก เทอร์โมเคมีแคลอรี่ ซึ่งมีแนวคิดคล้ายคลึงกัน เทอร์โมเคมีแคลอรี่ถูกกำหนดให้เป็นปริมาณความร้อนที่จำเป็นในการเพิ่มอุณหภูมิของน้ำ 1 กรัม (0.001 กิโลกรัม) จากจุดเยือกแข็ง (0 °C) ถึงจุดเดือด (100 °C) หารด้วย 100 (อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอยู่ที่ 100 องศาเซลเซียส) ตามคำจำกัดความขององค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน (ISO) 1 เทอร์โมเคมีแคลอรี่ เท่ากับ 4.184 จูล (J) เทอร์โมเคมีบีทียูคำนวณโดยการแปลงจากกรัมเป็นปอนด์ และจากเซลเซียสเป็นฟาเรนไฮต์ตามคำจำกัดความ 1 ปอนด์มีค่าเท่ากับ 453.59237 กรัม ดูเพิ่มเติม  และตามคำจำกัดความ 1 องศาฟาเรนไฮต์ มีค่าเท่ากับ  1 องศาเซลเซียส  ≈1,054.80 NIST Special Publication 811. ใช้สำหรับการกำหนดราคาก๊าซธรรมชาติของสหรัฐอเมริกา  ≈1,054.68 ส่วนใหญ่ใช้ในแคนาดา  ≈1,059.67 ใช้วัดค่าแคลอรี่ของน้ำที่ความหนาแน่นสูงสุด (). International Steam Table (IT) ≈1,055.06 ในช่วงแรกๆ มีความพยายามที่จะกำหนดหน่วยความร้อนโดยตรงในรูปของหน่วยพลังงาน แทนที่จะพึ่งพาคุณสมบัติของน้ำ การประชุม International Steam Table Conferences เป็นเวทีสำคัญสำหรับความพยายามนี้

การประชุมเหล่านี้เริ่มต้นด้วยคำจำกัดความง่ายๆ ว่า 860 แคลอรี่ "ไอที" เท่ากับ 1 วัตต์-ชั่วโมงสากลพอดี (ซึ่งแตกต่างจากวัตต์-ชั่วโมงสมัยใหม่) คำจำกัดความนี้ถูกพัฒนาต่อมาเป็น 1 แคลอรี่ไอที เท่ากับ 4.1868 จูล พอดี Published under the auspices of the  (VDI). บีทียูสามารถคำนวณจากแคลอรี่ได้ โดยใช้วิธีเดียวกับที่ใช้ในคำจำกัดความความร้อนเคมีของบีทียูและแคลอรี่ วิธีการนี้สอดคล้องกับมาตรฐานสากล ISO 31-4 ปริมาณและหน่วย - ส่วนที่ 4: ความร้อน และมาตรฐานอังกฤษ BS 350: ส่วนที่ 1: 1974 ปัจจัยการแปลง และตาราง

คำนำหน้า
kBtu (กิโลบีทียู) เป็นหน่วยวัดปริมาณความร้อน นิยมใช้ติดตามการใช้พลังงานของอาคารและคำนวณขนาดระบบทำความร้อน ดัชนีการใช้พลังงาน (EUI) วัดเป็น kBtu ต่อตารางฟุตของพื้นที่ปรับอากาศ แสดงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของอาคาร เปรียบเทียบกับอาคารอื่น "k" ย่อมาจาก 1,000 หมายความว่า 1 kBtu เท่ากับ 1,000 บีทียู

Mbtu (เมกะบีทียู) นิยมใช้ในอุตสาหกรรมก๊าซธรรมชาติและอุตสาหกรรมอื่นๆ หมายถึง 1,000 บีทียู ในระบบเมตริก (SI) "M" ย่อมาจาก "เมกะ-" หมายถึง 1 ล้าน (1,000,000) แต่ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ มักใช้ "MMbtu" เพื่อระบุ 1 ล้าน Btu

นักวิเคราะห์พลังงาน ที่คุ้นเคยกับระบบเมตริกที่ "k" ย่อมาจาก "กิโล-" มักใช้ MBtu แทน 1 ล้าน Btu แทนที่จะใช้ MMBtu นักวิเคราะห์เหล่านี้อาจคุ้นเคยกับการใช้ "M" แทน 1 ล้าน ในหน่วยพลังงานอื่นๆ เช่น MW, MWh และ $Cook, Warren C (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

หน่วย 'เทอร์ม' ใช้แทน 100,000 บีทียู เดคาเธิร์มคือ 10 เทอร์ม หรือหนึ่ง MMBtu (ล้านบีทียู) และโดยทั่วไปหน่วยควอด (หน่วยวัด)จะใช้แทนหนึ่งพันล้านล้าน (1015) บีทียู

 การแปลงหน่วย 
หนึ่งบีทียูมีค่าประมาณ:
  (กิโลจูล)
  (วัตต์ชั่วโมง)
  (แคลอรี่)
  (กิโลแคลอรี)
 25,031 to 25,160 ft⋅pdl (ฟุต-ปอนด์)
  (ฟุต-ปอนด์-ฟอร์ซ)
 5.40395 (lbf/in2)⋅ft3

บีทียูสามารถประมาณได้จากความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ไม้ขีดไฟอันเดียว หรือปริมาณพลังงานที่ใช้ในการยกน้ำหนัก  

 สำหรับก๊าซธรรมชาติ 
สำหรับราคาก๊าซธรรมชาติตามแนวนิยามของแคนาดา:  ≡ 
พลังงานความร้อนของก๊าซธรรมชาติ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของก๊าซ ไม่มีปัจจัยการแปลงพลังงานเป็นปริมาตรสากล ผลผลิตก๊าซธรรมชาติโดยเฉลี่ย  ≈ 1,030 บีทียู (ระหว่าง 1,010 บีทียูถึง 1,070 บีทียู ขึ้นอยู่กับคุณภาพเมื่อเผา)
จากการประมาณการเบื้องต้น ก๊าซธรรมชาติ  ให้ผลผลิต ≈  ≈  (กิกะจูล)
สำหรับการแปลงราคาก๊าซธรรมชาติ  ≈ 36.9 ล้าน Btu และ  ≈ 

BTU/h
หน่วยวัดกำลังมาตรฐานสำหรับระบบทำความร้อนและความเย็นในระบบ SI คือ วัตต์ (W) อย่างไรก็ตาม ยังมีหน่วยอื่นที่ใช้ควบคู่ไปด้วย เช่น บีทียูต่อชั่วโมง (Btu/h) ซึ่งนิยมใช้ในอเมริกาเหนือและสหราชอาณาจักร โดยเฉพาะสำหรับเครื่องปรับอากาศ แม้ว่าบางครั้ง "Btu/h" จะย่อว่า "Btu" เท่านั้น MBH หรือหลายพันบีทียูต่อชั่วโมงก็เป็นเรื่องปกติเช่นกัน
1 W คือประมาณ 
1,000 Btu/h คือประมาณ 
1 hp คือประมาณ 

เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสน ควรระบุหน่วยวัดที่ใช้ให้ชัดเจน

 ดูเพิ่มเติม 
การแปลงหน่วย
ความร้อนแฝงจำเพาะ
การวัด
ตันความเย็น

 โน้ต 

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:หน่วยพลังงาน
หมวดหมู่:ระบบปรับอากาศ