英国熱量単位 (Btu )は、 エネルギー の一形態である熱 の尺度です。元々は、1ポンド の水の温度を1度華氏 上げるのに必要な熱量として定義されていました。また、米国慣用単位 の一部でもあります。[ 1 ] エネルギーのSI単位はジュール(J)です。1 Btu は約1,055 Jに相当します( Btuの具体的な定義によって1,054~1,060 Jの範囲で変動します。下記参照)。
科学分野では熱の単位はエネルギーの単位に置き換えられることが多いが、一部の分野では依然として使用されている。例えば、米国では天然ガスの価格は、 燃焼した場合に100万Btu(1「MMBtu」)の熱エネルギーが得られる天然ガスの量あたりのドルで表示される。[ 2 ] [ 3 ]
定義 Btuはもともと、1気圧単位 の一定圧力下で1ポンド の液体の水の温度を1度華氏 上げるのに必要な熱量として定義されていました。[ 4 ] Btuにはいくつかの異なる定義があり、それぞれわずかに異なります。これは、特定の量の熱(通常はジュールなどのエネルギー単位で計算される)を加えたときの水の質量の温度変化が、水の初期温度にわずかに依存するという事実を反映しています。下の表に示すように、異なる水温に基づくBtuの定義は最大で0.5%異なります。
接頭辞 kBtuの単位は、建物のエネルギー使用量の追跡や暖房システムの規模決定に使用されます。エネルギー使用指数(EUI)は、空調された床面積1平方フィートあたりのkBtuを表します。「k」は1,000を表します。[ 11 ]
MBtu という 単位は、天然ガスやその他の産業で 1,000 Btu を表すのに使われます。[ 12 ] [ 13 ] しかし、メートル法 (SI) では「メガ 」、つまり 100 万 (1,000,000)を表すのに接頭辞「M」が使われるため、曖昧さがあります。それでも、特に石油・ガス業界では、100 万 Btu を表すのに「MMBtu」がよく使われます。[ 14 ]
1,000 を表す単位として「k」(「キロ 」)に慣れているエネルギーアナリストは、特に M が MW、MWh、$ などの他のエネルギーまたはコスト単位で 100 を表す文書では、100 を表すのに MBtu を使用する可能性が高い。[ 15 ]
単位「サーモ 」は 100,000 Btu を表すのに使用されます。[ 12 ] デカサーモは 10 サーモ、つまり 100 万 Btu です。単位「クワッド」 は、1 京 (10 15 ) Btuを表すのに一般的に使用されます。[ 14 ]
変換 1 Btu は約:
1.0551 kJ (キロジュール ) 0.2931 W⋅h (ワット時 ) 252.2 カロリー 0.2522 kcal (キロカロリー) 25,031~25,160 ft⋅pdl(フィートポンド ) 778.2 ft⋅lbf (フィートポンド力 ) 5.40395 (lbf/in 2 )⋅ft 3 Btuは、木製のキッチンマッチ1本を燃やしたときに発生する熱量、または1ポンド(0.45kg )の 重りを778フィート(237m ) 持ち上げるのに必要なエネルギー量として近似できます。[ 16 ]
Btu換算係数 サイトのエネルギー に関しては、次の変換係数が適用されます。[ 17 ]
電気:3,412 Btu/キロワット時 天然ガス:1,031 Btu/立方フィート 燃料油 1号:135,000 Btu/ガロン灯油 :135,000 Btu/ガロン燃料油2号:138,690 Btu/ガロン LPG(プロパン ):91,330 Btu/ガロン 薪:2000万Btu/コード
天然ガスの場合 天然ガス 価格設定におけるカナダの定義は、 1,000,000 Btu ≡ 1.054 615 GJ 。[ 18 ] 天然ガスの体積あたりのエネルギー含有量(高発熱量または低発熱量)は、天然ガスの組成によって異なるため、エネルギーを体積に換算するための普遍的な換算係数は存在しません。平均的な天然ガス1立方フィート(28リットル) は、燃焼時に約1,030 Btuの熱量(品質によって1,010 Btuから1,070 Btuの間)を発生します。 大まかな概算として、1,000立方フィート(28 m 3 ) の天然ガスは約 1,000,000 Btu ≈ 1 GJ 。 天然ガス価格の換算 1,000 m 3 ≈ 3690 万 Btu および 1,000,000 Btu ≈ 27.1 m³
Btu/h暖房および冷房システムの電力 のSI単位はワット です。北米および英国では、Btu /h (Btu/h)が使用されることがあります。後者は主に空調に使用されますが、「Btu/h」は単に「Btu」と略されることもあります。 [ 19 ] MBH (千Btu/時)も一般的です。[ 20 ]
1 W は約3.412142 Btu/hです [ 21 ] 1,000 Btu/h は約0.2931 kWです。 1 馬力は約2,544 Btu/hに相当します。
関連ユニット 北米の冷凍・空調設備で一般的に用いられる単位である1トンの冷却能力 は、 12,000 Btu/h(3.52 kW)です。これは 、1ショートトン(907 kg) の水を24時間で氷にするために必要な熱伝達量です。 米国とカナダでは、断熱材 の性能を表すR値は 、通常、平方フィート・華氏度・時間/英国熱量単位(ft²・°F・h/Btu)で表されます。1 平方フィートの断熱材の場合、断熱材の両端の温度差が1度増えるごとに、1時間あたり1Btuの熱が断熱材を通過します。 米国では、1サーモ はBtu 59 °F の定義を用いて100,000 Btuと定義されている。EUでは、1979年にBTU ITの 定義でリストアップされ、1994年までに取引の法定単位として廃止される予定だった。[ 22 ] 英国の規制は、2000年1月1日からサーモをジュールに置き換えるよう改正された。[ 23 ] 2013年現在 サーモは英国における天然ガス価格設定に依然として使用されていた。[ 24 ] 1クワッド (クワッド兆 Btuの略 ) は 10 15 Btu で、約 1 エクサジュール ( 1.055 × 10 18 J )。クワッドは、米国では大規模経済の年間エネルギー消費量を表すために使用されています。たとえば、米国経済は2005年に99.75クワッドを使用しました。 [ 25 ] 1クワッド/年は約33.43ギガワットです。 Btuは、英国で使われていたキロワット時( 1 kW⋅hまたは3,412 Btu )の同義語であるBoard of Trade Unit (BTU)と混同してはいけません。
Btuは、発電所における熱から電気エネルギーへの 変換効率を表すためによく使用されます。数値は、1 kW⋅hの電気エネルギーを生成するために必要な熱量(Btu)で示されます 。典型的な石炭火力発電所は10,500 Btu/kWh(3.1 kWh/kWh) で稼働し、効率は32~33%です。[ 26 ]
摂氏熱量単位(CHU)は、 1ポンド(0.45 kg) の水の温度を1 ℃ 上げるのに必要な熱量です。これは1.8 Btuまたは1,899ジュールに相当します。[ 27 ] 1974年当時、この単位は英国でBtuの代替として「まだ時々使用されていた」。[ 28 ]
メートル法 におけるエネルギーのもう一つの伝統的な単位はカロリー であり、これは1グラムの水の温度を1 ℃ 上げるのに必要な熱量として定義される。[ 29 ]
注記 ↑ 4.184 × 453.59237 × 5 / 9 ↑ 4.1868 × 453.59237 × 5/9
参考文献 ↑ 短い注釈で、ウォレッジは、実際の技術用語「英国熱量単位」は米国で生まれ、その後英国で採用されたようだと述べている。ウォレッジ、G. (1942年5月30日) 「 英国熱量単位の歴史」 Nature 149 ( 149 ): 613を参照。Bibcode : 1942Natur.149..613W . doi : 10.1038/149613c0 . S2CID 4104904 . ↑ 「ヘンリーハブ天然ガススポット価格」 。米国エネルギー情報局。 2017年8月1日時点のオリジナルより アーカイブ。 1 2 アメリカの天然ガス価格設定で使用される Btu は、「1 常用ポンドの純水の温度を58.5 °F から 59.5 °F (14.7 °C から 15.3 °C) まで、1平方インチあたり 14.73 ポンドの一定圧力で上昇させるのに必要な熱量」です。「第 220 章: ヘンリー ハブ天然ガス先物」 (PDF) を参照してください。 NYMex ルールブック 。 ニューヨーク マーカンタイル取引所 (NYMex)。2016 年 11 月 10 日にオリジナルから アーカイブ (PDF) 。2017 年 1 月 6 日 に取得 。 1 2 3 Smith, JM; Van Ness, HC; Abbott, MM (2003). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics . BI Bhatt (改訂版) (第6 版). Tata McGraw-Hill Education. p. 15. ISBN 0-07-049486-X 。1 2 ポンドは定義により 453.59237 グラムです。「NIST ハンドブック 44、計量および測定機器の仕様、許容差、その他の技術要件、測定単位の一般表」の付録 C (PDF) を参照してください。米国標準局。p. C-12。2006年 11 月 26 日に オリジナル (PDF) からアーカイブされました。 定義上、華氏 1 度は摂氏1 度 のちょうど5/9 です。 ↑ Thompson, Ambler; Taylor, Barry N. 「国際単位系(SI)2008年版の使用ガイド」 (PDF) 。 米国国立標準技術研究所 (NIST)。p. 58。 2016年6月3日にオリジナルから アーカイブ (PDF) 。 NIST特別刊行物811。1 2ソーレンセン 、 ベント(2008)。 再生可能エネルギーフォーカスe-メガハンドブック 。アカデミックプレス 。p.5。ISBN 9780123747068 。↑ Koch, Werner (2013). VDI 蒸気表 (第 4 版). Springer. p. 8. ISBN 9783642529412 。Verein Deutscher Ingenieure (VDI) の後援の下で出版されています。↑ Cardarelli, Francois (2012). Scientific Unit Conversion: A Practical Guide to Metrication . MJ Shields (翻訳) (第2 版). Springer. p. 19. ISBN 9781447108054 。↑ BS 350:Part 1:1974 換算係数と表、パート 1. 表の基礎。換算係数 。英国規格協会。1974 年。p. 59。 ↑ 「自主的な建物エネルギー性能評価システム」 。 オレゴン州務長官行政規則 。 1 2 「Mcf、Btu、thermsとは何ですか? Mcfの価格をBtuとthermsに変換するにはどうすればよいですか?」 米国 エネルギー情報局 2016年4月6日。 2016年12月25日のオリジナルから アーカイブ。 2016年 12月30日 取得 。 ↑ プライス、ゲイリー D. (2014). 電力システムと再生可能エネルギー:設計、運用、システム分析 . モメンタムプレス. p. 98. ISBN 9781606505717 。1 2 「エネルギー単位」 。 アメリカ物理学会 。 2016年12月31日のオリジナルから アーカイブ済み 。 2016年 12月26日 取得。 ↑ クック、ウォーレン 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 ↑ リスティネン、ロバート A.、クラウシャール、ジャック J. (2006). エネルギーと環境 . ジョン・ワイリー・アンド・サンズ. pp. 13 –14. ISBN 978-0-471-73989-0 。↑ 「Btu変換係数」 。エネルギー辞書。 2025年8月30日時点の オリジナルからアーカイブ。 2025年 9月15日 取得 。 ↑ 「エネルギー測定」 。アルバータ州政府。 2017年1月20日に オリジナルからアーカイブ済み 。 2017年 1月7日 に取得。 ↑ ケン・マテス(2010)。 『蓄熱式暖房器:太陽の恵みを利用した設計、建設、生活』 チェルシー・グリーン出版、148ページ 。 ↑ アリメス、トム(1994)。HVACと耐薬品性に 関する エンジニアと建築家のためのハンドブック :編集版 。ケンタッキー州レキシントン:BCT。11-12ページ 。ISBN 0-9640967-0-6 . OCLC 32314774 . ↑ 「2009 ASHRAE ハンドブック – 基礎編 (IP 版)」 。 米国暖房冷凍空調学会 。2015 年 10 月 17 日時点のオリジナルより アーカイブ。2015 年 9 月 21 日 取得 。 ↑ 「1979年12月20日の理事会指令(測定単位に関する加盟国の法律の近似化及び指令71/354/EEC(80/181/EEC)の廃止について)」 。 2024年 10月25日 取得 。 ↑ 「1995年測定単位規則」 。 2019年 11月7日 取得 。 ↑ 「英国のガス卸売市場」 。 ガス・電力市場局 。 2013年9月30日のオリジナルから アーカイブ 。 2013年 1月13日 取得。 英国の卸売ガス市場では、ガスの供給元に関係なく、ガスの価格は1つです。これはガスのナショナル・バランシング・ポイント(NBP)価格と呼ばれ、通常はガス1サーモあたりの価格で表示されます。 ↑ Husher, John Durbin (2009). Crises of the 21st Century: Start Drilling-The Year 2020 Is Coming Fast . iUniverse. p. 376. ISBN 9781440140549 OCLC 610004375 。↑ ベルマン、デイビッド K. 編 (2007 年 7 月 18 日)。 「発電効率」 (PDF) 。 全米石油評議会 (NPC)。2008年 11 月 20 日の オリジナル (PDF) からアーカイブ。2012 年 3 月 30 日 取得 。 NPCグローバル石油・ガス調査の作業文書。↑ 「摂氏熱量単位」 。 2016年12月25日に オリジナル からアーカイブ済み 。 2017年 2月10日 に取得。 ↑ BS 350: パート 1:1974 - 換算係数と表; パート 1. 表の基礎、換算係数 。英国規格協会。1974 年。p. 59。 ↑ ハーグローブ、ジェームズ L. (2007). 「食品エネルギー単位の歴史は「カロリーの混乱」に対する解決策を示唆しているか?」 . Nutrition Journal . 6:44 . doi : 10.1186/1475-2891-6-44 . PMC 2238749. PMID 18086303 .
外部リンク 「1995年測定単位規則」。www.legislation.gov.uk。HMSO 。 1995年7月 13日。 2018年 2 月23日 取得 。 「天然ガス入門」 www.nrcan.gc.caカナダ 天然資源 省 2015年11月27日。2018年2月24日にオリジナルからアーカイブ済み。 2018年 2月23日 取得 。