Hauptunterschied – BTU vs. Watt
Es ist zunächst wichtig, die Konzepte von Energie und Leistung zu identifizieren, um den Unterschied zwischen BTU und Watt zu verstehen. Wenn ein Objekt eine Arbeit verrichtet, wird dem Objekt eine Energiemenge gegeben, um die Aufgabe auszuführen. Bei einer Wärmeübertragung von oder zu einem Objekt wird diesem Objekt eine Energiemenge entzogen bzw. zugeführt. Die verrichtete Arbeit oder die Rate der Wärmeübertragung wird als Leistung definiert. BTU und Watt sind zwei verschiedene Arten von Maßeinheiten zur Messung der Energieübertragung bzw. Leistung. Der Hauptunterschied zwischen BTU und Watt besteht also darin, dass BTU die Energie misst, die eine eigenständige physikalische Eigenschaft ist, während Watt die Energieübertragungsrate misst, die immer mit einem Zeitfaktor verbunden ist.
Was ist BTU?
BTU ist die Abkürzung für British Thermal Unit. Der Begriff thermisch wird häufig zur Messung von thermischer Energie oder der Energie in Form von Wärme verwendet. BTU ist kein Teil des Internationalen Einheitensystems oder der SI-Einheiten. Aber es wird auch heute noch oft als Maß in der Heizungs- und Klimaindustrie verwendet.
Ein BTU ist definiert als die Wärmemenge, die auf ein Pfund (lb) Wasser übertragen werden sollte, um seine Temperatur um ein Grad Fahrenheit (F) zu erhöhen. Da sowohl lb als auch F konventionelle Einheiten sind, kann die BTU durch das Gegenstück zu ihren SI-Einheiten, Joule (J), identifiziert werden. Das heißt, ein Joule ist die Wärme, die erforderlich ist, um ein Gramm Wasser zu übertragen, um die Temperatur um ein Grad Celsius (C) zu erhöhen. Eine BTU entspricht 1055 J.
Da BTUs häufig in Heizungs- und Klimaanlagen verwendet werden, verwenden Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen BTU zur Leistungsmessung. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Einheit in Bezug auf die Leistung, also die Wärmeübertragungsrate, in BTU pro Stunde angegeben werden sollte. Aber in den meisten Anwendungen wird dies als BTU selbst fehlinterpretiert. Die Übertragungsrate (hs) der fühlbaren Wärme, die einem Objekt zugeführt oder von ihm entfernt wird, um seine Temperatur zu ändern, wird wie folgt in BTU/h berechnet:
Hs=1,08 q dt.
Hier ist q das Luftvolumen in Kubikfuß, das pro Minute übertragen wird, um die Temperatur um dt F zu ändern. Die Zertifizierungsorganisation Energy Star empfiehlt, bei der Auswahl einer Klimaanlage eine Faustregel zu verwenden 20 BTU/h pro Quadratfuß. Sie empfehlen auch, dass, wenn die Anzahl der Personen, die den Raum regelmäßig nutzen, mehr als 2 beträgt, die BTU/he um 600 BTU/h für jede weitere Person erhöht werden sollte. Die Leistung sollte ebenfalls um 10 % erhöht oder verringert werden, wenn der Raum stark glänzt bzw. verschattet ist.
Abbildung 01: BTU wird häufig in Klimaanlagen verwendet.
Was ist Watt?
Watt ist die SI-Einheit zur Leistungsmessung. Diese Messung ist nach dem Erfinder der Dampfmaschine, James Watt, benannt. 1 Watt entspricht 1 Joule pro Sekunde. In Form der britischen Einheit entspricht ein Watt etwa 3,412 BTU/h. Obwohl die Leistung eines Heiz- oder Kühlsystems in BTU oder BTU/h angegeben wird, sollte die elektrische Eingangsleistung für den Betrieb des Systems in Watt angegeben werden. Beispielsweise kann eine Klimaanlage mit 24000 BTU/h je nach EER-Effizienzverhältnis (Wärmeübertragungsrate zu elektrischer Leistung) 2400 W verbrauchen. Somit ist der EER hier 10. (24000/2400).
In Bezug auf SI-Einheiten kann die fühlbare Wärmeübertragungsrate (hs) für eine Temperaturänderung wie folgt in kW berechnet werden:
Hs=Cpp q dt
Hierbei ist Cp die spezifische Wärme von Luft (1,006 kJ/kgᵒC); ρ ist die Luftdichte (1,202 kg/m3); q ist der Luftvolumenstrom (m3/s) und dt ist die Temperaturdifferenz in Celsius.
Abgesehen von thermischen Anwendungen wird Watt für viele andere Situationen verwendet, z. B. in der Strom-, Licht-, Audio- und Funkübertragung, in der Solarenergie usw. Beispielsweise wird in der Stromerzeugung die Kapazität eines Kraftwerks angegeben Kilowatt oder Gigawatt. Neben der Leistung wird auch der elektrische Energieverbrauch in kWh angegeben; also die elektrische Energie, die ein 1-kW-Gerät innerhalb einer Stunde verbraucht. Darüber hinaus wird die geschätzte Sonnenenergie, die auf die Erdatmosphäre trifft, mit 174 PetaWatt (PW) angegeben.
Abbildung 02: Wattmeter
Was ist der Unterschied zwischen BTU und Watt?
BTU vs Watt |
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| BTUs (British Thermal Unit) messen die Energiemenge, insbesondere die thermische Energieübertragung oder Wärme. | Watt misst die Energieübertragungsrate, also Joule pro Sekunde. Watt ist immer mit einem Zeitfaktor verbunden. |
| Arten von Einheitensystemen | |
| BTU ist ein Teil des britischen imperialen Einheitensystems. Es wird auch als klassische Einheit betrachtet. | Watt ist die Standardeinheit der Leistung, definiert als Teil des SI-Einheitensystems. |
| Definition in Bezug auf Wärmeübertragung | |
| BTU ist mit klassischen Einheiten definiert als die thermische Energie, die von oder zu einem Pfund Wasser übertragen wird, um seine Temperatur um ein Grad Fahrenheit zu ändern. | Ein Watt Wärmeübertragungsrate ist definiert als die Wärmemenge, die innerhalb einer Sekunde übertragen wird, um die Temperatur von einem Gramm Wasser um ein Grad Celsius zu erhöhen. |
Zusammenfassung – BTU vs. Watt
BTU und Watt sind zwei Maßeinheiten, die durch das britische imperiale Einheitensystem bzw. das internationale Einheitensystem definiert sind. Während BTU eine Energiemenge misst, misst Watt die Energieübertragungsrate. Dies ist der Hauptunterschied zwischen BTU und Watt. BTU wird normalerweise für Wärmeenergie oder Wärmeenergieübertragungsrate (BTU/h) verwendet. Watt wird jedoch häufig in vielen anderen Anwendungen wie Elektrizität, Licht, Hochfrequenz usw. verwendet. Das Gegenstück zu BTU in der SI-Einheit ist Joule oder Ws (Wattsekunde) und I BTU entspricht ungefähr 1055 Joule.
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