על השווה והשונה בין סוסים וואטים וקלוריות

גם מהנדסים מתבלבלים בבואם לבדוק ולהשוות מכשירים לחימום הבית, בכל סופרמרקט, הומ-סנטר וכד` יש שפע אפשרויות נפלא, מתברר שהבחירה בניהם היא תרגיל מסובך למדי. על גבי האריזה של כל מכשיר יש הסבר מפורט העוזר לנו לסבך את הבעיה, כי ההסבר מתייחס ליחידות מידה שונות, האחד מספר לנו כמה קלוריות זה נותן, במכשיר השני מדובר בקילוואטים, בשלישי זה בי.טי.יו. (Btu) ובנוסף לכל הצרות – מה בכלל הקשר בין סוסים למזגנים ?


כדי להשוות בין מכשירים המספקים צורך דומה - חימום,  הכרחי להשוות ביניהם על בסיס אחד.
קלוריה (cal) זו כמות החום הנחוצה כדי לחמם גרם אחד מים במעלה צלזיוס אחת. הקלוריה היא יחידת אנרגיה המבוטאת ביחידות מוכרות - טמפרטורה ומשקל. השימוש בקילוקלוריות או קק"ל (kcal) ז"א 1000 קלוריות, נפוץ יותר, הקלוריה המדוברת בהקשר של דיאטה היא למעשה אלף קלוריות. יש מקומות בהם מסמנים 1000 קלוריות בתור Cal לעומת קלוריה (קטנה) המסומנת cal.

הבי.טי.יו.  Btu , ראשי תיבות של בריטיש טרמל יוניט (British Thermal Unit) עושה משהו דומה, מחממת פאונד אחד (454 גרם) מים במעלה אחת פרנהייט. Btu אחד שווה ל- 252 קלוריות או קילוקלוריה אחת שווה Btu 3.97
לאנרגיה יש גלגולים רבים ובהתאם גם צורות מדידה וצורות הצגה רבות, יחידת המידה התקנית היא הג`אול, צורת הצגה שמקורה במכניקה.  
ג`אול אחד הפועל תוך שניה אחת מייצר הספק של וואט אחד. להספק של 1000 וואט קוראים קילוואט ואם זה פועל במשך שעה אחת זו אנרגיה של קילוואט-שעה או בקיצור קוט"ש, קוט"ש אחד שווה ל- 860 קק"ל.

נעשה תרגיל בחשבון - נפעיל למשך שעה, קומקום של קילווואט אחד, ובו ליטר אחד של מים, בליטר מים יש כידוע 1000 גרם, ולכן טמפרטורת המים תעלה ב- 860 מעלות. זה כמובן לא נכון, כי הרבה לפני כן המים יהפכו לקיטור והקומקום יפסיק לעבוד. אם הקומקום יעבוד רק דקה אחת טמפרטורת המים תעלה ב- 14 מעלות (860 לחלק ל- 60 שווה ל- 14.3), למעשה מעט פחות, כי חלק מהאנרגיה מתבזבזת לחימום גופו של הקומקום ולאידוי קצת מים וכדומה. לקומקום במטבח שלי יש נפח של ליטר וחצי ויש לו גוף חימום של 2000 וואט. העיריה מספקת לי מים ב- 20 מעולת צלזיוס, וכתוצאה המים מגיעים לטמפרטורת רתיחה שהיא 100 מעלות צלזיוס, תוך כ- 4 דקות.

 
(2 x 860 = 1720    1720 / 1.5 = 1147      (100-20) / 1147 = 0.07    0.07 x 60 = 4.18)
 
כח-סוס זה 0.746 קילוואט, בעבר הלא רחוק הערכת מזגנים נעשתה לפי ההספק במדחס של המזגן, במזגן מודרני, כל כח-סוס מפיק אויר חם בהספק של 2 עד 3 קילוואט .
לפי ההגדרות שנתתי עד עכשיו – אמצעי חימום של Btu 10,000 מספק לנו 2500 קק"ל שהם 2.9 קילוואט,   או במבט אחר,  תנור של 1000 וואט ז"א 1 קילווואט,  מספק לנו 860 קק"ל שהם כ-    3400 Btu

כעת ביכולתנו להשוות את החום שנותן לנו כל מכשיר וגם את עלות החימום. כך למשל, אם ליטר נפט עולה לנו 5.20 ₪ לליטר (המחיר שנדרש ממני ברכישת 500 ליטר), עלינו לחלק את אותם 5.20 ₪ למשקל הסגולי של הנפט שהוא 0.83 ק"ג לליטר כך שכל ק"ג נפט עולה לנו 6.265 ₪ (5.20/0.83=6.265 ) בכל ק"ג נפט יש 10,330 קק"ל כך שכל ₪ נותן לנו 1650 קק"ל

מחיר החשמל לצריכה ביתית עומד כיום על 55 אגורות לקילו-וואט-שעה, שהם 860 קק"ל ז"א תמורת ₪ אחד נקבל 1564 קק"ל . מחיר החשמל מפורסם באתר האינטרנט של חברת החשמל, מחירי כל הדלקים האחרים שונים ממקום למקום ותלויים בסוג האספקה (גז בצובר או במיכל, נפט בתחנת הדלק או במיכלית הביתה), בכמויות , ובכושר המיקוח של הלקוח, כך שהערכים בטבלה הם לפי ערכי שוק זמניים בלבד.
 
טבלת השוואה לאנרגיות ומחירים :
 
חומר
משקל
קק"ל
קק"ל
Btu
קק"ל
קווט"ש
מחיר
מחיר
מחיר
אגורות
קק"ל
Btu
 
סגולי
לק"ג
לליטר
לליטר
למ"ק
לק"ג
לליטר
לק"ג
למ"ק
לקווט"ש
לש"ח
לש"ח
נפט
0.83
10,330
8,574
34,023
 
12.01
5.20
6.27
 
52.2
1649
6,543
סולר
0.85
10,170
8,645
34,304
 
11.83
5.20
6.12
 
51.7
1662
6,597
גפ"מ
2.5 ק"ג למ"ק
10,850
 
 
27,125
12.62
 
3.60
9
28.5
3014
11,960
 
 
10.00
25
79.3
1085
4,306
חשמל
 
 
 
 
 
 
 
 
 
55.0
1564
6,205

גפ"מ = גז פחממני מעובה, זה השם התיקני לגז המשמש לבישול או חימום ביתי.

חשמל נמכר לפי קווט"ש - כל השאר המחיר נתון לפי שווה הערך לחימום תכולת האנרגיה ומשקל סגולי לפי מידע באתר של משרד התשתיות הלאומיות.
 
המאמר נותן אבן בוחן להשוואת אמצעי חימום שונים, מבחינת ההספק ומבחינת המחיר יחסית לתפוקת החום. 
ההשוואה הזו היא רק חלק מהתמונה מאחר ואינה אומרת דבר על יעילות החימום או על תחושת הנוחות שהוא מספק לנו.