冷凍トン換算

kW = RT × 3.5168528、1 RT = 12,000 Btu_IT/h、1 Btu_IT = 1,055.05585262 J

RT

冷凍トン。このページの出発点で、いちばん混乱を招く単位です。質量ではなく電力です。0 °Cの水1ショートトンを24時間で凍らせるために取り除かなければならない熱の割合で、ここでのショートトンは2000ポンド、約907キログラムです。このページのどこにもポンドやキログラムで測ったものはありません。重量の換算を期待して来たなら、質量の表は別のページです。

12,000

1冷凍トンあたりのBtu/hの数で、換算ではなく定義です。元の算術から出てきます。1ポンドの氷を溶かすのに約144 Btuかかるので、2000ポンドでは288,000 Btu、それを24時間で割るとちょうど12,000 Btu/hになります。冷凍トンがきりのよいメートル法の数ではなく12,000なのはそのためです。定義がアメリカのもので、空調がその市場で育ったから生き残りました。

3.5168528

同じ冷凍トンをキロワットで表したもの。1時間あたり12,000 Btuをジュール経由で換算すると、12,000 × 1,055.05585262 / 3,600 = 3,516.8528 Wです。循環小数なので、公開されている数はどれもこれを丸めたものです。3.517と3.52は同じ数をより粗く書いたもので、区別がつくのは小数第4位だけです。ここに出る結果が小数第4位まであるのはそのためです。

EER

エネルギー効率比。このページがどの電力の話をしているかを必ず言う理由です。冷房能力をEERで割ると電気入力（消費電力）になります。1冷凍トンでEER 11.5の機器は、コンセントで約1.04 kWを引きます。12,000 / 11.5 = 1,043 Wです。EERが高いほど、同じ冷房を少ない電気で買えます。ヒートポンプのCOPは、単位換算のない同じ考え方です。このページがEERを尋ねないのは、換算に必要ないからですが、ここに出る能力の数はすべて冷房であって消費ではありません。

Btu_IT

国際蒸気表（IT）の英熱量で、1,055.05585262ジュールです。このページが使っている定義です。もう1つ熱化学的Btuがあり、1,054.350ジュールで、両者は約0.07%違います。実際に引用される能力の値の許容差よりはるかに小さいのですが、同じ数ではなく、混ぜると小さくても実際の誤差になります。空調の能力はふつう国際蒸気表のほうで示されます。

冷房能力が、ほかの何かと比べられない単位で届いたときに使ってください。Btu/hで書かれたアメリカのデータシート、おおよそ2.5 kWを意味する匹という単位で書かれた中国の販売資料、キロワットで書かれたヨーロッパのもの、冷凍トンで書かれたチラーの銘板です。どれも同じ量で、これは測定ではなく定義の間の換算なので、どこも近似的ではありません。1冷凍トンは作りからして3.5168528 kWです。電気の話をする1つ手前の手順でもあります。冷房能力が分かったら、ワットからアンペアの計算ツールが、機器の入力電力を電源から引く電流に変えます。ケーブルと遮断器を決めるのはそれです。

1. 定義の行：1冷凍トン

   1. 1冷凍トンは定義により12,000 Btu/h
   2. ジュール毎時に換算：12,000 × 1,055.05585262 = 12,660,670.23 J/h
   3. ジュール毎秒に換算するとワット：12,660,670.23 / 3,600 = 3,516.8528 W
   4. 1,000で割ると3.5169 kW

   結果パネルの真ん中の2行はどちらも興味深く、どちらも丸めの産物ではありません。12,000 Btu/hの行は定義そのもので、冷凍トンがそう定義されたのだからそのまま変わらず、このページのほかのすべての数はそこから出ています。3.5169 kWの行は同じ数のメートル法の姿で、国際的な読者が引用するほうです。データシートが3.52 kWと書いていてこのページが3.5169と言うなら、両者は一致しています。データシートが丸めただけです。

2. 3冷凍トンのエアコン：北米の住宅で最も多い大きさ

   1. 3冷凍トンは3 × 12,000 = 36,000 Btu/h
   2. 1 kWあたり3,412.1416 Btu/hで割ると、36,000 / 3,412.1416 = 10.5506 kW
   3. 1冷凍トンの値に3を掛けてもよい：3 × 3.5168528 = 10.5506 kW
   4. EER 11.5の電気負荷としては36,000 / 11.5 = 3,130 Wで、ほぼ3.1 kW

   最後の手順を最初の手順と並べて読んでください。その隔たりがこのページの要点です。3トンとして売られている機器は冷房能力が10.55 kWで、コンセントからは3.1 kWほどを引きます。3分の1なのは、ヒートポンプが熱を作るのではなく運ぶからです。冷房能力の数から回路を設計すると、必要の3倍のケーブルと遮断器を取り付けることになります。電気のほうの数が能力だと思い込むと、冷房が足りなくなります。下の表は0.5冷凍トンから100冷凍トンまでの大きさを並べているので、銘板の数はそのまま探せます。

3. 1.5冷凍トン：北米の住宅で実際に最もよく選ばれる大きさ

   1. 1.5冷凍トンは1.5 × 12,000 = 18,000 Btu/h
   2. 1冷凍トンのキロワット値に掛ける：1.5 × 3.5168528 = 5.2753 kW
   3. 逆を確かめる：5.2753 kW × 3,412.1416 / 12,000 = 1.5000冷凍トン
   4. EER 11.5の負荷としては18,000 / 11.5 = 1,565 W

   0.5冷凍トン刻みがこの市場の実用的な分解能で、下の表が0.5、0.75、1、1.5、2、3と並んでから飛ぶのはそのためです。手元の数がメートル法の銘板から来たものなら、単位をkWに切り替えてラベルに印字されている数をタイプしてください。2.5 kWをそのまま入れると0.7109冷凍トンが返ります。これは2,500 / 3,516.8528の商であって、別の計算ではありません。単位のドロップダウンはまさにそのためにあり、入力の基準単位は、欄が開いたときに何が入っているかを決めるだけです。

4. 100冷凍トンのチラー：メートル法の銘板から読む

   1. 100冷凍トンは100 × 12,000 = 1,200,000 Btu/h
   2. キロワットでは：100 × 3.5168528 = 351.6853 kW
   3. Btu/hの数からでも：1,200,000 / 3,412.1416 = 351.6853 kW
   4. 入力は単位のドロップダウンをkWにして351.6853とタイプし、ページはそれを冷凍トンで言い直した

   この大きさでは、選定表の単位が冷凍トンで入札図書の単位がキロワットになり、両者が最も頻繁に出会うのがチラープラントです。量程の両端で算術は何も変わりません。覚えておくとよいのは、掛ける数が間違えやすいからです。3.5ではなく3.517は0.5%の誤差で、350 kWの機械では月に1メガワット時ぶんの冷房が誰にも計上されないことになります。このページは覚えた係数を当てるのではなく、毎回定義から計算し直します。

このページは冷房能力を換算するだけで、それ以外はしません。部屋に合う機器を選ぶことはしません。冷房負荷は床面積、天井高、窓、方位、断熱、地域の気候、在室人数で変わり、そのどれもここには入力がありません。1平方メートルあたり100〜150 Wといった経験値は適用していませんし、このページから読み取ることもできません。能力の値は標準的な定格条件における公称値で、外気温がそれを大きく上回ると、機器は定格より少ない量しか出しません。ここでいうトンは冷凍トンだけです。ショートトン、ロングトン、トンヌは質量で、質量の換算ページにあります。使っているBtuは国際蒸気表（IT）のもので、熱化学的Btuは約0.07%違います。

冷凍トンは重さの単位ですか

いいえ。電力の単位で、名前は元の定義の名残です。0 °Cの水1ショートトンを24時間で凍らせるために取り除かなければならない熱の割合です。重さは定義の一部であって、答えの一部ではありません。1冷凍トンは12,000 Btu/hで、3.5168528 kWです。実際の重さであるショートトン、ロングトン、トンヌは、質量の換算ページが扱います。

1冷凍トンがちょうど12,000 Btu/hなのはなぜですか

この単位が氷から作られたからです。1ポンドの氷を溶かすのに約144 Btuの潜熱が要るので、2000ポンドでは2000 × 144 = 288,000 Btu、それを24時間で割ると288,000 / 24 = 12,000 Btu/hになります。この算術は1日あたりのBtuで意図的にきりのよい形になっており、換算したメートル法の値がまったくきりよくないのはそのためです。このページのほかの数はすべて、この1つから出ています。

これはエアコンが使う電気ですか

いいえ。これがこのページの防ぎたい間違いです。入力したものも返ってくるものも冷房能力、つまり部屋から取り除く熱です。電気入力（消費電力）は、冷房能力をエネルギー効率比で割った値です。だから3冷凍トンの機器は冷房能力が10.55 kWで、EER 11.5なら電気は約3.1 kWです。冷房能力の数から回路を設計すると、設備に必要な3倍ほどのケーブルと遮断器になります。

中国で匹単位で売られているエアコンとはどう比べますか

匹は定義された単位ではなく業界の通称で、1匹はおよそ2,500 Wの冷房能力を意味するものとして使われます。その慣例では、3.5169 kWの1冷凍トンは約1.4匹で、中国でよくある1匹、1.5匹、2匹はおよそ2.5、3.5、5 kWです。匹は定義ではなく販売上のラベルなので、このページは入力単位として用意していません。ワットかキロワット経由で換算してください。銘板に載っているのはそちらです。

どのBtuを使っていますか

国際蒸気表（IT）のBtuで、1,055.05585262ジュールです。空調の能力がふつうこれで示されるものです。熱化学的Btuは1,054.350ジュールで約0.07%小さく、こちらを使うとキロワットの値が小数第5位で動きます。両方とも換算表にあり、その差はメーカーが公表する能力の値の精度よりはるかに小さいのですが、このページは推測に任せず、どちらを使ったかを明記します。

答えが正確なのはなぜですか

中に測ったものが1つもないからです。1冷凍トンは12,000 Btu/hと定義され、国際蒸気表のBtuは1,055.05585262ジュールと定義され、1時間は3,600秒です。演算は、定義された量の掛け算と割り算だけです。実際のエアコンが届ける能力は測定値で条件によって変わりますが、単位同士の換算には不確かさが一切ないので、ここに出る数は表示されている桁まで正しいのです。

キロワットやBtu/hで入れられますか

入れられます。入力には冷凍トン、キロワット、ワット、Btu/hを切り替える単位セレクターがあり、換算はどちらの向きにも動きます。欄が冷凍トンで開くのはページの名前がそれだからで、結果パネルは常に冷凍トン、キロワット、Btu/hの3つで値を言い直すので、どこから来た数でも2度目の計算なしにほかと突き合わせられます。

• Ton of refrigeration — 毎時12,000 BTUという定義、1ショートトンの氷を24時間で溶かすとそれが導かれる仕組み、そして北米の空調で今も標準であり続ける理由 — Wikipedia
• NIST Special Publication 811, Guide for the Use of the International System of Units (SI), Appendix B.8 — ここで使う換算係数。国際蒸気表の英熱量1055.05585262 Jを含む — National Institute of Standards and Technology
• British thermal unit — 国際蒸気表と熱化学の定義、両者が約0.07パーセント違うこと、そしてそれぞれが使われる場面 — Wikipedia