Conversor de toneladas para kW

kW = TR × 3,5168528, a partir de 1 TR = 12.000 BTU_IT/h e 1 BTU_IT = 1.055,05585262 J

TR

A tonelada de refrigeração, a unidade de onde esta página parte e a que causa mais confusão. Ela é uma potência, não uma massa: é a taxa com que o calor precisa ser retirado para congelar uma tonelada curta de água a 0 °C em 24 horas, e a tonelada curta aqui são 2.000 libras, cerca de 907 quilogramas. Nada nesta página é medido em libras ou em quilogramas. Se você chegou aqui esperando uma conversão de peso, as tabelas de massa são outro conjunto de páginas

12.000

O número de BTU por hora em uma tonelada de refrigeração, e ele é uma definição, não uma conversão. Ele sai da aritmética original: derreter uma libra de gelo consome cerca de 144 BTU, então 2.000 libras consomem 288.000 BTU e, distribuídos ao longo de 24 horas, isso dá exatamente doze mil BTU por hora. É por isso que a tonelada vale doze mil e não alguma cifra métrica redonda — a definição é americana, e sobreviveu porque a refrigeração cresceu nesse mercado

3,5168528

A mesma tonelada expressa em quilowatts: doze mil BTU por hora convertidos por meio de joules, 12.000 × 1.055,05585262 / 3.600 = 3.516,8528 W. É uma dízima, então todo valor publicado é uma versão arredondada deste — 3,517 e 3,52 são o mesmo número escrito com menos rigor, e só a quarta casa decimal os distingue. É por isso que os resultados aqui trazem quatro casas

EER

A razão de eficiência energética, e o motivo de esta página insistir em dizer com qual potência está respondendo. A capacidade de refrigeração dividida pelo EER dá a potência elétrica de entrada, então um aparelho de uma tonelada com EER 11,5 consome cerca de 1,04 kW na tomada: 12.000 / 11,5 = 1.043 W. Quanto maior o EER, menos eletricidade compra a mesma refrigeração, e a classificação de uma bomba de calor em COP é a mesma ideia sem a conversão de unidades. A página não pede esse dado porque a conversão não precisa dele, mas toda capacidade informada aqui é refrigeração e nunca consumo

Btu_IT

A unidade térmica britânica da Tabela Internacional, 1.055,05585262 joules, que é a definição usada nesta página. Existe uma segunda, a BTU termoquímica, de 1.054,350 joules, e as duas diferem em cerca de 0,07 por cento — muito abaixo da tolerância de qualquer capacidade citada na prática, mas não são o mesmo número e misturá-las é um erro real, ainda que pequeno. A capacidade de refrigeração é normalmente citada pela Tabela Internacional

Use esta calculadora sempre que uma capacidade de refrigeração chegar em uma unidade que você não consegue comparar com nada do que tem: uma folha de dados americana em BTU por hora, uma etiqueta brasileira na mesma unidade, um catálogo europeu em quilowatts e uma placa de chiller em toneladas de refrigeração. Todas são a mesma grandeza e, como se trata de uma conversão entre definições e não de uma medição, nada nela é aproximado — uma tonelada são 3,5168528 kW por construção. Ela também é o passo anterior à pergunta elétrica. Com a capacidade de refrigeração conhecida, o conversor de watts para amperes transforma a potência de entrada do aparelho na corrente que ele vai puxar da rede, e é isso que dimensiona o cabo e o disjuntor.

1. A linha da definição: uma tonelada de refrigeração

   1. Uma tonelada de refrigeração são doze mil BTU por hora, por definição
   2. Converta para joules por hora: 12.000 × 1.055,05585262 = 12.660.670,23 J/h
   3. Converta para joules por segundo e isso são watts: 12.660.670,23 / 3.600 = 3.516,8528 W
   4. Divida por 1.000 e a resposta é 3,5169 kW

   As duas linhas do meio do painel de resultados são interessantes aqui, e nenhuma delas é artefato de arredondamento. A linha em BTU por hora é a própria definição, inalterada, porque a tonelada foi definida assim e todo outro número da página deriva dela. A linha em quilowatts é o mesmo número vestido de métrico, e é a que um leitor internacional vai citar. Se uma folha de dados diz 3,52 kW e esta página diz 3,5169, os dois concordam: a folha de dados arredondou.

2. Um ar-condicionado de três toneladas, o tamanho mais comum nos Estados Unidos

   1. Três toneladas de refrigeração são 3 × 12.000 = 36.000 BTU por hora
   2. Divida por 3.412,1416 BTU por hora por kW, e 36.000 / 3.412,1416 = 10,5506 kW
   3. Ou pegue o valor de uma tonelada e multiplique: 3 × 3,5168528 = 10,5506 kW
   4. Como carga elétrica com EER 11,5 isso dá 36.000 / 11,5 = 3.130 W, ou seja, 3,1 kW

   Leia o último passo em contraste com o primeiro, porque é essa distância o ponto da página. O aparelho é vendido como três toneladas e entrega 10,55 kW de refrigeração, e vai puxar cerca de 3,1 kW da tomada — um terço disso, porque uma bomba de calor move o calor em vez de produzi-lo. Quem dimensiona o circuito a partir do número da refrigeração instala um cabo e um disjuntor três vezes maiores do que o necessário; quem supõe que o número elétrico é a capacidade subdimensiona o ar-condicionado. A tabela abaixo lista os tamanhos entre meia tonelada e cem toneladas, para que uma capacidade de placa possa ser encontrada nela diretamente.

3. Uma tonelada e meia, o tamanho que a maioria das casas acaba recebendo

   1. Uma tonelada e meia de refrigeração são 1,5 × 12.000 = 18.000 BTU por hora
   2. Multiplique o valor em quilowatts de uma tonelada: 1,5 × 3,5168528 = 5,2753 kW
   3. Confira no sentido inverso: 5,2753 kW × 3.412,1416 / 12.000 = 1,5000 toneladas
   4. Como carga com EER 11,5 isso dá 18.000 / 11,5 = 1.565 W

   Os passos de meia tonelada são a resolução prática daquele mercado, e é por isso que a tabela abaixo traz meia, três quartos, uma, uma e meia, duas e três toneladas antes de dar um salto. Se o seu número vier de uma placa métrica, troque a unidade do campo para kW e digite o número da etiqueta — 2,5 kW informados diretamente voltam como 0,7109 toneladas, que é o quociente 2.500 / 3.516,8528 e não um cálculo separado. O seletor de unidades existe exatamente para isso, e a unidade base do campo só decide com que unidade a caixa abre.

4. Um chiller de cem toneladas, lido de uma placa em métrico

   1. Cem toneladas de refrigeração são 100 × 12.000 = 1.200.000 BTU por hora
   2. Em quilowatts: 100 × 3,5168528 = 351,6853 kW
   3. Ou a partir do valor em BTU: 1.200.000 / 3.412,1416 = 351,6853 kW
   4. A entrada foi digitada como 351,6853 kW com o seletor em kW, e a página a reescreveu em toneladas

   Nesse porte a tonelada é a unidade da planilha de seleção e o quilowatt é a unidade do edital, e uma central de água gelada é onde as duas se encontram com mais frequência. Nada muda na aritmética em nenhuma das pontas da faixa, o que vale saber porque os multiplicadores são fáceis de memorizar errado: 3,517 em vez de 3,5 é um erro de 0,5 por cento e, em uma máquina de 350 kW, isso é uma hora de megawatt por mês de refrigeração que ninguém contabilizou. Esta página recalcula a partir das definições a cada vez, em vez de aplicar um fator lembrado de cabeça.

A página converte uma capacidade de refrigeração e não faz nada além disso. Ela não dimensiona um aparelho para um ambiente, porque a carga térmica depende da área, da altura do pé-direito, do vidro, da orientação, do isolamento, do clima local e de quantas pessoas ficam no espaço, e nenhum desses itens é uma entrada aqui: uma regra de bolso como 100 a 150 W por metro quadrado não é aplicada e não pode ser lida nesta página. As capacidades são valores nominais nas condições padrão de ensaio, e um aparelho entrega menos do que a nominal quando a temperatura externa sobe bem acima delas. A tonelada aqui é a tonelada de refrigeração apenas — a tonelada curta, a tonelada longa e a tonelada métrica são massas e ficam nas tabelas de massa. A BTU usada é a da Tabela Internacional, e a BTU termoquímica difere em cerca de 0,07 por cento.

A tonelada de refrigeração é uma unidade de peso?

Não. É uma unidade de potência, e o nome é herança de como ela foi definida originalmente: a taxa com que o calor precisa ser retirado para congelar uma tonelada curta de água a 0 °C em 24 horas. O peso faz parte da definição, e não da resposta. Uma tonelada de refrigeração são doze mil BTU por hora, o que dá 3,5168528 kW, e a tonelada curta, a tonelada longa e a tonelada métrica — os pesos de verdade — são tratadas pelas páginas de conversão de massa.

Por que uma tonelada são exatamente doze mil BTU por hora?

Porque a unidade foi construída a partir do gelo. Derreter uma libra de gelo consome cerca de 144 BTU de calor latente, então 2.000 libras consomem 2.000 × 144 = 288.000 BTU e, distribuindo isso ao longo de 24 horas, chega-se a 288.000 / 24 = doze mil BTU por hora. A aritmética é deliberadamente redonda em BTU por dia, e é por isso que a cifra métrica para a qual ela converte não é redonda de jeito nenhum. Todo outro número desta página descende desse.

Isto é a eletricidade que o ar-condicionado consome?

Não, e esse é o erro que a página existe para evitar. O que você informa e o que ela devolve é capacidade de refrigeração: calor retirado do ambiente. A potência elétrica de entrada é a capacidade de refrigeração dividida pela razão de eficiência energética, então um aparelho de três toneladas entrega 10,55 kW de frio e pede cerca de 3,1 kW de eletricidade com um EER de 11,5. Dimensionar o circuito a partir do número da refrigeração dá um cabo e um disjuntor cerca de três vezes maiores do que a instalação precisa. O consumo que aparece na conta de luz é esta potência elétrica multiplicada pelas horas de uso, e é o segundo número, não o primeiro, que vira quilowatt-hora.

Como isso se compara com um ar-condicionado vendido por BTU/h no Brasil?

É a mesma grandeza com outra unidade no rótulo. Aqui a capacidade dos aparelhos vem impressa em BTU por hora e não em toneladas, então troque a unidade do campo para BTU por hora e digite o número da etiqueta: o painel devolve a mesma capacidade em toneladas e em quilowatts. A tonelada de refrigeração continua sendo a unidade dos projetos de engenharia — chillers, centrais de água gelada, memoriais descritivos —, e é por isso que vale esta página fazer as duas leituras conviverem. As capacidades que aparecem nas etiquetas brasileiras são exatamente as linhas desta tabela, e um aparelho de parede doméstico fica na casa de uma tonelada ou pouco mais.

Qual BTU a página usa?

A BTU da Tabela Internacional, 1.055,05585262 joules, que é aquela em que a capacidade de refrigeração costuma ser citada. A BTU termoquímica vale 1.054,350 joules, cerca de 0,07 por cento menor, e usá-la aqui mexeria no valor em quilowatts na quinta casa decimal. As duas estão nas tabelas de conversão, e a diferença é muito menor do que a precisão de qualquer capacidade que um fabricante publique, mas a página declara qual usou em vez de deixar isso para ser adivinhado.

Por que a resposta é exata?

Porque nada nela é medido. Uma tonelada de refrigeração é definida como doze mil BTU por hora, a BTU da Tabela Internacional é definida como 1.055,05585262 joules e uma hora são 3.600 segundos; as únicas operações são multiplicação e divisão sobre grandezas definidas. A capacidade entregue por um aparelho real é uma medição e varia com as condições, mas a conversão entre as unidades não tem incerteza nenhuma, então os números aqui estão corretos em todas as casas que são mostradas.

Posso informar um valor em quilowatts ou em BTU por hora?

Pode. O campo tem um seletor de unidades que cobre toneladas de refrigeração, quilowatts, watts e BTU por hora, e a conversão funciona nas duas direções. A caixa abre em toneladas de refrigeração porque é o nome da página, e o painel de resultados sempre reescreve o valor nas três unidades — toneladas, quilowatts e BTU por hora —, de modo que um número de qualquer origem pode ser conferido contra os outros sem uma segunda conta.

• Ton of refrigeration — the 12,000 BTU per hour definition, how melting a short ton of ice in 24 hours produces it, and why the unit is still standard in North American air conditioning — Wikipedia
• Sistema Internacional de Unidades (SI) — INMETRO
• British thermal unit — the International Table and thermochemical definitions, which differ by about 0.07 per cent, and where each is used — Wikipedia