انرژی چیست؟

مبانی واحد انرژی

چگونه می توان انواع مختلفی از سوخت را مقایسه کرد؟ یک روش عملی تبدیل واحدهای فیزیکی سوختها از جمله وزن یا حجم به واحدهای حرارتی انگلیس یا Btu” است. Btu اندازه گیری دقیقی از میزان گرمای سوخت ها است.

واحدهای فیزیکی اندازه گیری مسافت ها، مناطق، حجم، ارتفاع، وزن، جرم، نیرو و انرژی است. ما برای اندازه گیری انواع انرژی و سوخت های مختلف از واحدهای مختلف فیزیکی استفاده می کنیم:

بشکه یا گالن برای سوخت های مایع نفتی (مانند بنزین، سوخت دیزل و سوخت جت) و سوخت های زیستی (اتانول و بیودیزل)

تن زغال سنگ (یک تن کوتاه برابر با 2،000 پوند؛ یک تن متریک برابر با 2،205 پوند است)

کیلو واتورها برای برق

برای مقایسه سوخت ها با یکدیگر، باید اندازه گیری های آنها را به واحدهای مشابه تبدیل کنیم.

واحد هایی برای مقایسه انرژی

برخی از واحدهای محبوب برای مقایسه انرژی شامل واحدهای حرارتی بریتانیا (Btu) ، بشکه معادل روغن، معادل تن معادل روغن، معادل تن معادل ذغال سنگ و ترجول است.

در ایالات متحده، Btu، اندازه گیری انرژی گرما، رایج ترین واحد برای مقایسه منابع انرژی یا سوخت هاست. از آنجا که انرژی مورد استفاده در کشورهای مختلف از مکانهای مختلف تأمین می شود، محتوای سوخت های Btu کمی از کشور به کشور دیگر متفاوت است.

مقدار Btu هر سوخت موجود در زیر (به جز نفت خام) میانگین گرمای سوخت برای سوختهای مصرف شده در ایالات متحده است.

محتوای Btu واحدهای انرژی مشترک (برآوردهای اولیه برای 20181)

1 بشکه (42 گالن) نفت خام تولید شده در ایالات متحده = 5،705،000 Btu

1 گالن بنزین موتور تمام شده (حاوی حدود 10٪ اتانول سوخت در حجم) = 120333 Btu

1 گالن سوخت دیزل یا روغن گرمایش (با محتوای گوگرد کمتر از 15 قسمت در میلیون) = 137،381 Btu

1 گالن روغن گرمایش (با مقدار گوگرد در 15 تا 500 قطعه در میلیون) = 138.500 Btu

1 بشکه روغن سوخت باقیمانده = 6،287،000 Btu

1 فوت مکعب گاز طبیعی = 1،036 Btu

1 گالن پروپان = 91333 Btu

1 تن کوتاه (2،000 پوند) زغال سنگ (مصرف شده توسط بخش برق) = 18،911،000 Btu

1 کیلو وات برق = 3،412 Btu

نمونه هایی از تبدیل منابع انرژی در واحدهای مختلف فیزیکی به Btu

مثال1:

شما در خانه خود یک کوره گاز طبیعی دارید که در زمستان گذشته از 67000 فوت مکعب گاز طبیعی برای گرمایش استفاده کرده است. همسایه شما کوره ای دارد که روغن گرمایشی را که زمستان گذشته از 500 گالن روغن گرمایش استفاده کرده است می سوزاند. می توانید داده های مصرف گاز طبیعی و سوخت مصرفی روغن را به Btu تبدیل کنید تا مشخص کنید که در خانه از انرژی بیشتری برای گرمایش استفاده شده است.

گاز طبیعی   67،000 فوت مکعب (خانه شما)*  1.036 Btu در هر فوت مکعب = 69،412،000 Btu

روغن گرمایش  500 گالن (خانه همسایه) * 137،381 Btu در هر گالن = 68،690،476 Btu

نتیجه: شما از انرژی بیشتری برای گرم کردن خانه خود استفاده کرده اید. (توجه داشته باشید که عوامل بسیاری بر میزان انرژی یک خانواده در واقع برای گرمایش تأثیر می گذارد.)

مثال 2:

شما و همسایه خود می خواهید قیمت سوخت برای گرم کردن خانه های خود را بر اساس یکسان مقایسه کنید. شما می توانید با تقسیم قیمت هر واحد از سوخت ها بر اساس مقدار Btu سوخت ها در میلیون Btu در هر واحد قیمت سوخت را به دلار در هر میلیون Btu مقایسه کنید.

گاز طبیعی 12.60 دلار در هر هزار فوت مکعب  ÷ 1.036 میلیون Btu در هر هزار فوت مکعب = 12.16 دلار در هر میلیون Btu

روغن گرمایش  3.54 دلار در هر گالن ÷ 0،137381 میلیون Btu در هر گالن = 25.76 دلار در هر میلیون Btu

نتیجه: قیمت هر میلیون Btu برای گاز طبیعی تقریبا نیمی از قیمت روغن گرمایش در هر میلیون Btu است.