Chuyển °R sang °F Rankine ↔ Fahrenheit Miễn phí Trực tuyến An toàn

Công thức HVAC và bảng tính máy làm lạnh: từ Rankine sang Fahrenheit

Ngành sưởi, làm mát và thông gió của Mỹ chạy bằng Fahrenheit, nhưng các công thức của nó về khối lượng riêng không khí, hành vi của khí và hiệu suất lý tưởng lại được viết cho nhiệt độ tuyệt đối theo Rankine. Một kỹ thuật viên đọc phép tính ghi 527,67 °R cần biết đó là một căn phòng 68 °F. Để chuyển °R sang °F, hãy trừ 459,67: 491,67 °R là 32 °F, 527,67 °R là 68 °F và 671,67 °R là 212 °F. Máy tính phía trên trừ ngay khi bạn gõ, và các phần dưới đây cho thấy các con số Rankine trong tính toán điều hòa không khí, thông gió và máy làm lạnh quay về thang đo của bộ điều nhiệt thế nào.

Bạn sẽ thấy công thức kèm các ví dụ cụ thể, hồ sơ ngắn về từng thang đo, một phép so sánh, một loạt trường hợp thực tế từ dịch vụ tòa nhà và những sai sót cần tránh. Phép tính chạy trong trình duyệt của bạn, và những gì bạn gõ không được gửi đi đâu cả. Với công việc thiết kế, hãy dựa vào một kỹ sư có giấy phép.

Cách chuyển °R sang °F: trừ 459,67

Công thức

Công thức là °F = °R − 459,67. Vậy 559,67 °R là 100 °F, 459,67 °R là 0 °F và 0 °R là −459,67 °F. Để đi chiều ngược lại, hãy cộng 459,67. Để làm nhanh, nhiều kỹ thuật viên trừ 460, chính xác trong vòng một phần ba độ.

Các ví dụ cụ thể

Nhiệt độ không khí cấp 514,67 °R là 55 °F. Một căn phòng ở 529,67 °R là 70 °F. Nhiệt độ nước lạnh 503,67 °R là 44 °F. Nhiệt độ nước nồi hơi 639,67 °R là 180 °F, và nhiệt độ hơi nước 859,67 °R là 400 °F.

Vì sao chỉ là một phép trừ

Một độ Rankine và một độ Fahrenheit có cùng cỡ, nên không cần co giãn. Hai thang chỉ khác nhau ở điểm không. Độ không tuyệt đối là 0 °R và −459,67 °F.

Một phép thử nhanh

Con số Fahrenheit luôn thấp hơn 459,67. Nếu kết quả phép “chuyển °R sang °F” cao hơn đầu vào, bạn đã cộng thay vì trừ.

Thang Rankine

Nhiệt độ tuyệt đối với các độ có cỡ Fahrenheit

Rankine bắt đầu từ độ không tuyệt đối, nên mọi giá trị đều dương. Nó xuất hiện trong các công thức cần một tỷ số nhiệt độ thật, như khối lượng riêng không khí và hiệu suất của chu trình lý tưởng, trong thế giới đơn vị Anh của dịch vụ tòa nhà.

Nơi nó xuất hiện

Công thức thiết kế, sổ tay kỹ thuật và các bảng tham chiếu kiểu ASHRAE.

Thang Fahrenheit

Thang đo trên mọi bộ điều nhiệt của Mỹ

Fahrenheit có 32 ở điểm đóng băng và 212 ở điểm sôi. Đó là thang đo của bộ điều nhiệt, đồng hồ, điểm đặt nước lạnh và biển tên thiết bị ở Hoa Kỳ, nên mọi kết quả tính toán cuối cùng đều được dịch trở lại thang này.

Nơi nó xuất hiện

Bộ điều nhiệt, biển tên, phiếu nghiệm thu và đồng hồ dịch vụ.

Rankine so với Fahrenheit

Hai thang có cùng độ. Một hiệu nhiệt độ 20 độ là cùng một con số ở cả hai. Các giá trị tuyệt đối khác nhau 459,67, nên 70 °F là 529,67 °R. Vì Rankine bắt đầu từ độ không tuyệt đối, các tỷ số như 559,67 trên 529,67 có ý nghĩa vật lý, trong khi tỷ số 100 trên 70 Fahrenheit thì không.

Phép trừ chính xác, nên làm tròn chỉ xảy ra ở kết quả hiển thị. Các sai sót thông thường là quên dấu dưới 459,67 °R và áp dụng phép chuyển cho một hiệu số.

Phép chuyển đổi xuất hiện ở đâu

Khối lượng riêng không khí

Các bảng kiểu ASHRAE cho khối lượng riêng không khí là 1,325 lần áp suất tính bằng inch thủy ngân chia cho nhiệt độ tuyệt đối tính bằng °R. Ở 29,92 inHg và 527,67 °R, tức 68 °F, khối lượng riêng là 0,0751 lb/ft³. Ở 95 °F, hay 554,67 °R, nó giảm còn 0,0715. Một phép tính “chuyển °R sang °F” biến con số Rankine trung gian trở lại con số trên bộ điều nhiệt.

Công thức nhiệt hiện

Công thức quen thuộc Q = 1,08 × CFM × ΔT tính bằng Btu mỗi giờ đến từ 60 phút nhân 0,075 lb/ft³ nhân 0,24 Btu mỗi pound mỗi độ. ΔT là một hiệu số, nên nó như nhau ở °F và °R. Không khí cao hơn phòng 20 độ, chuyển động ở 1.000 CFM, mang 21.600 Btu mỗi giờ.

Giới hạn hiệu suất máy làm lạnh

Một máy làm lạnh với nước lạnh ở 44 °F, hay 503,67 °R, và nước ngưng ở 85 °F, hay 544,67 °R, có hệ số hiệu năng lý tưởng bằng 503,67 chia cho 41, tức 12,3. Điều đó tương ứng với 0,29 kW mỗi tấn, so với con số thực khoảng 0,6. Tỷ số cần nhiệt độ tuyệt đối.

Quá nhiệt và làm lạnh quá mức

Kỹ thuật viên đo độ quá nhiệt là nhiệt độ đường hút trừ nhiệt độ bão hòa ở áp suất hút. Một độ quá nhiệt điển hình 10 đến 15 độ là cùng một con số ở °F và °R. Nếu sổ tay cho nhiệt độ bão hòa là 499,67 °R và đường ống ở 512,17 °R, độ quá nhiệt là 12,5 độ, và đường ống ở 52,5 °F.

Ống gió và sự giãn nở

Ống gió thép mạ kẽm giãn nở khoảng 0,0000067 mỗi °F. Một đoạn dài 100 ft được nung từ 60 °F lên 180 °F, tăng 120 độ, dài thêm 0,96 inch. Hiệu số là như nhau ở Rankine. Khớp giãn nở được quy định bằng inch mỗi 100 ft mỗi 100 °F, nên kỹ thuật viên chỉ cần hiệu số, không cần thang tuyệt đối.

Glycol và chống đóng băng

Một dung dịch propylene glycol 30 phần trăm đóng băng gần 8 °F, hay 467,67 °R, và dung dịch 40 phần trăm gần −5 °F, hay 454,67 °R. Các hệ thống thủy lực ở vùng lạnh chọn hỗn hợp theo nhiệt độ thiết kế thấp nhất. Điểm chống nứt vỡ thấp hơn điểm đóng băng, nên nhãn cho cả hai con số bằng Fahrenheit.

Hút ẩm

Không khí ở 75 °F và độ ẩm tương đối 50 phần trăm có điểm sương gần 55 °F, tức 514,67 °R. Một dàn lạnh dưới nhiệt độ đó loại bỏ hơi ẩm. Một dàn ở 45 °F, hay 504,67 °R, loại bỏ nhiều hơn. Biểu đồ trắc ẩm được vẽ với trục Fahrenheit, nhưng các phép tính đằng sau chúng dùng nhiệt độ tuyệt đối trong định luật khí cho hơi nước.

Thiết bị đốt gas

Một lò sưởi có khí khói ở 400 °F, hay 859,67 °R, mất nhiều nhiệt hơn lò ở 300 °F, hay 759,67 °R. Lò ngưng tụ hạ khí xuống 120 °F, hay 579,67 °R, và nhờ đó thu hồi ẩn nhiệt. Tính hiệu suất dùng độ tăng nhiệt độ khí khói so với phòng, là một hiệu số, và bước tính “chuyển °R sang °F” chỉ cần cho khối lượng riêng khí.

Công thức bảng tính

Đặt các giá trị Rankine vào cột A và dùng =A2-459.67 trong cột B. Cho chiều ngược lại, dùng =B2+459.67. Với hiệu số, hãy chép giá trị không đổi. Định dạng một chữ số thập phân và ghi đơn vị cho mọi cột, để bảng có thể trao cho đồng nghiệp mà không cần ghi chú.

Làm tròn và độ chính xác

Phép trừ chính xác. Nhiệt kế hiện trường đọc đến một độ, nên nêu 527,67 °R cho một căn phòng 68 °F không thêm gì. Hãy cho các con số Rankine đến một hoặc hai chữ số thập phân trong tính toán, và làm tròn kết quả cuối đến độ phân giải của bộ điều khiển, thường là một độ.

Một mẹo tính nhẩm

Hãy trừ 460 và cộng một phần ba. Với 530 °R: 70 cộng 0,33 cho 70,33 °F, gần với con số chính xác 70,33. Với 560 °R: 100,33 °F. Ở hiện trường, 460 là con số mọi kỹ thuật viên nhớ, và một phần ba độ hiếm khi quan trọng.

Các mốc để ghi nhớ

459,67 °R là 0 °F, 491,67 °R là 32 °F, 519,67 °R là 60 °F, 529,67 °R là 70 °F, 559,67 °R là 100 °F và 671,67 °R là 212 °F. Sáu con số này bao quát hầu hết các nhiệt độ trong công việc dịch vụ tòa nhà.

Thang tham chiếu

0 °R là −459,67 °F. 419,67 °R là −40 °F. 459,67 °R là 0 °F. 491,67 °R là 32 °F. 503,67 °R là 44 °F. 514,67 °R là 55 °F. 529,67 °R là 70 °F. 559,67 °R là 100 °F. 671,67 °R là 212 °F. Một thang như thế này cho phép lướt nhanh.

Kiểm tra bằng cách đảo ngược

Để kiểm tra bất kỳ kết quả chuyển °R sang °F nào, hãy cộng 459,67 và xem bạn có trở về điểm đầu không. Nếu 529,67 °R thành 70 °F, thì 70 cộng 459,67 là 529,67. Một phép thử thứ hai là dấu: giá trị Fahrenheit phải thấp hơn, và nó trở nên âm dưới 459,67 °R.

Độ cao và khối lượng riêng không khí

Ở 5.000 ft áp suất khoảng 24,9 inHg, và cùng công thức cho khối lượng riêng 0,0625 lb/ft³ ở 527,67 °R, thấp hơn mực nước biển 17 phần trăm. Quạt chuyển cùng thể tích, nhưng khối lượng không khí và nhiệt nó mang nhỏ hơn. Nhà thiết kế hiệu chỉnh công suất theo tỷ số khối lượng riêng và nêu nhiệt độ bằng Fahrenheit trên bản vẽ.

Liên hệ với kelvin và Celsius

Rankine chia cho 1,8 cho kelvin. 529,67 °R là 294,26 K, tức 21,1 °C. Các kỹ sư ở dự án quốc tế chuyển qua lại giữa ba thang. Đường ngắn nhất từ Rankine sang Celsius là chia cho 1,8 và trừ 273,15, trong khi đường qua Fahrenheit tốn hai bước nhưng dễ kiểm tra với bộ điều nhiệt hơn.

Hiệu nhiệt độ

Một hiệu 18 °R là một hiệu 18 °F, và cũng là 10 K hay 10 °C. Đừng bao giờ trừ 459,67 khỏi một hiệu số. ΔT thông thường 20 độ qua một dàn lạnh là như nhau ở °F và °R, và là 11,1 K trong hệ SI.

Viết đơn vị cho đúng

Hãy viết Rankine là °R và Fahrenheit là °F, mỗi cái có một khoảng trắng sau con số. Trong một tài liệu thiết kế, hãy nêu thang ở đầu mỗi cột. Một bảng trộn °R cho khối lượng riêng và °F cho điểm đặt nên nói rõ, vì nếu không một độc giả lướt qua có thể coi 529,67 là nhiệt độ phòng.

Phần mềm và cảm biến

Hệ thống tự động hóa tòa nhà lưu nhiệt độ bằng Fahrenheit hoặc Celsius và chuyển sang tuyệt đối khi một phép tính cần. Một số đọc cảm biến 70,0 °F xuất hiện trong phương trình là 529,67 °R cho thấy phép chuyển đang làm việc. Nếu một điểm hiện 529,67 trên đồ thị xu hướng, ai đó đã nối nhầm biến, và bước tính “chuyển °R sang °F” xác định vấn đề ngay.

Kiểm tra nghiệm thu

Trong khi nghiệm thu, các kỹ sư so nhiệt độ đo được với giá trị thiết kế. Một nhiệt độ không khí cấp thiết kế 55 °F, hay 514,67 °R, và giá trị đo 58 °F, hay 517,67 °R, chênh nhau 3 độ. Điều đó chấp nhận được hay không phụ thuộc vào dung sai, thường là 2 đến 3 độ. Phép so sánh được làm bằng Fahrenheit, và Rankine chỉ dùng cho các giá trị tính toán như khối lượng riêng không khí.

Định luật quạt và nhiệt độ

Khi nhiệt độ không khí trong một hệ thống ống gió thay đổi, lưu lượng khối qua một quạt cố định thay đổi theo khối lượng riêng, tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối. Không khí ở 70 °F là 529,67 °R, và ở 140 °F là 599,67 °R, nên lưu lượng khối giảm 11,7 phần trăm. Một kỹ thuật viên nghiệm thu dàn sưởi điều chỉnh mục tiêu lưu lượng gió, và một phép chuyển °R sang °F nhanh dịch con số Rankine về số đọc trên bộ điều nhiệt.

Khí nén trong nhà máy

Một máy nén khí trong phòng máy nâng không khí từ 80 °F lên hơn 300 °F ở đầu xả. Theo giá trị tuyệt đối đó là 539,67 °R tăng lên 759,67 °R hoặc hơn, tùy tỷ số áp suất. Bộ làm mát sau đưa không khí về trong vòng 15 độ của nước làm mát. Nhân viên bảo trì theo dõi nhiệt độ đầu xả và đầu ra bộ làm mát sau bằng Fahrenheit, nhưng phép tính công lý tưởng dùng Rankine.

Giới hạn của bơm nhiệt

Một bơm nhiệt lý tưởng sưởi một tòa nhà ở 70 °F từ không khí ngoài trời 17 °F có giới hạn bằng 529,67 chia cho 53, tức 10. Máy thực đạt 2,5 đến 4 ở nhiệt độ đó. Thang tuyệt đối được dùng cho giới hạn, trong khi biển tên cho hiệu năng ở 47 °F và 17 °F, tức 506,67 °R và 476,67 °R.

Bộ thu hồi nhiệt thông gió

Hiệu quả của một bộ thu hồi nhiệt thông gió là tỷ số của các hiệu nhiệt độ. Với không khí ngoài trời ở 10 °F, trong nhà 70 °F và không khí cấp 65 °F, hiệu quả là 55 chia cho 60, tức 0,92. Những hiệu số này như nhau ở Rankine và Fahrenheit. Chỉ khi các giá trị tuyệt đối xuất hiện, như trong khối lượng riêng, mới phải dùng một phép tính “chuyển °R sang °F”.

Tháp giải nhiệt

Một tháp giải nhiệt làm nguội nước đến trong vài độ của nhiệt độ bầu ướt. Với bầu ướt 78 °F, hay 537,67 °R, nước ra có thể là 85 °F, hay 544,67 °R. Độ tiệm cận là 7 độ. Công suất tháp được viết bằng Fahrenheit, trong khi các phương trình truyền nhiệt và truyền khối đằng sau chúng làm việc với nhiệt độ tuyệt đối.

Nồi hơi và hơi nước

Một nồi hơi áp thấp chạy ở 5 psig, với hơi nước khoảng 228 °F, hay 687,7 °R. Một thiết bị áp cao ở 150 psig tạo hơi nước ở 366 °F, hay 825,7 °R. Bảng hơi nước liệt kê nhiệt độ bằng Fahrenheit và áp suất bằng psia, với entropy trên °R. Kỹ thuật viên dùng cột Fahrenheit và hiếm khi thấy Rankine.

Biểu đồ bão hòa môi chất lạnh

Biểu đồ áp suất-nhiệt độ liệt kê nhiệt độ bão hòa bằng Fahrenheit cho từng môi chất lạnh. Đằng sau chúng, phần mềm nhiệt động lực học làm việc bằng Rankine hoặc kelvin. Với R-410A ở 118 psig, nhiệt độ bão hòa khoảng 40 °F, hay 499,67 °R. Kỹ thuật viên đọc biểu đồ bằng °F và không bao giờ cần thang tuyệt đối, trừ khi viết các phương trình tạo ra nó.

Đá và lưu trữ nhiệt

Hệ lưu trữ nhiệt bằng đá làm đá ở 25 °F, hay 484,67 °R, và giải phóng lạnh ở 34 đến 40 °F. Ẩn nhiệt của nước là 144 Btu mỗi pound, tức 334 kJ/kg. Một bể 20.000 pound đá lưu trữ 2,88 triệu Btu, hay 240 ton-giờ. Nhiệt độ trong thiết kế bằng Fahrenheit, trong khi giới hạn hiệu suất dùng Rankine.

Máy làm lạnh hấp thụ

Máy làm lạnh hấp thụ chạy bằng nhiệt, như hơi nước ở 250 °F hay nước nóng ở 190 °F, tức 709,67 °R và 649,67 °R. Giới hạn hiệu suất của chúng phụ thuộc vào ba nhiệt độ tuyệt đối: nguồn nhiệt, nước làm mát và nước lạnh. Nhà sản xuất nêu cả ba bằng Fahrenheit, và một nhà thiết kế tính giới hạn chuyển tất cả bằng một phép tính “chuyển °R sang °F”.

Thêm các giá trị cho chuyển °R sang °F

Một danh sách chuyển đổi dài hơn

Nếu giá trị bạn cần không có trong danh sách đầu, các phép chuyển đổi bổ sung này có thể đủ gần để đọc trực tiếp:

• -273,15 °R = -732,82 °F
• -100 °R = -559,67 °F
• -20 °R = -479,67 °F
• 10 °R = -449,67 °F
• 15 °R = -444,67 °F
• 25 °R = -434,67 °F
• 30 °R = -429,67 °F
• 50 °R = -409,67 °F

Những sai sót thường gặp khi bạn chuyển °R sang °F

Quên dấu

Dưới 459,67 °R giá trị Fahrenheit âm. 419,67 °R là −40 °F, không phải 40 °F.

Chuyển một hiệu số

Một hiệu 20 độ là 20 độ ở cả hai thang. Đừng trừ 459,67.

Lẫn Rankine với kelvin

Hai thang khác nhau một hệ số 1,8. 529,67 °R là 294,26 K, không phải 529,67 K.

Câu hỏi nhanh

Phương pháp cho một phép tính “chuyển °R sang °F” là gì?

Bớt đi 459,67.

527,67 °R là bao nhiêu độ Fahrenheit?

68 °F.

491,67 °R là bao nhiêu độ Fahrenheit?

32 °F.

0 °R là bao nhiêu độ Fahrenheit?

−459,67 °F.

Con số của tôi có được lưu hay gửi đi không?

Không, nó ở lại trên thiết bị của bạn.

Đi tiếp đến đâu

Các bộ chuyển đổi nhiệt độ khác được liệt kê ở đây: Chuyển °R sang °C, Chuyển °R sang K, Chuyển K sang °F, Chuyển °Ré sang °F, Chuyển °F sang K, Chuyển km sang mi, Chuyển mi sang km, Chuyển L sang gal, Chuyển gal sang L. Nếu bạn cần chiều ngược lại, hãy dùng Chuyển °F sang °R.

Điều cần nhớ: một phép tính “chuyển °R sang °F” trừ 459,67 và ghi nhãn kết quả là °F. Con số bạn nhập chỉ được xử lý trên thiết bị của bạn.