Hvis du nogensinde har set nøje på en elmåler eller elregning, har du måske bemærket, at enhederne til elforbrug er angivet i kWh eller kilowatt-timer. Hvis du ikke har en formel baggrund inden for naturvidenskab, er denne enhed sandsynligvis forvirrende. Repræsenterer det energi? Strøm? Eller er disse de samme? Eller er en kilowatt-time noget helt andet?
Naturligvis er hovedproblemet her for enhver, der betaler en elregning, at forstå forbruget, hvordan det kan svinge i løbet af løbet et år, og hvad der kan gøres for at sænke forbruget i en given periode uden at gå på kompromis med det væsentlige hjem eller arbejdsplads funktioner. For at gøre dette skal du først forstå, hvad en kilowatt-time er, og hvorfor denne enhed anvendes i beregninger snarere end noget mere grundlæggende.
Hvad repræsenterer en kWh?
Hvis ikke andet, er du sandsynligvis bekendt med begrebet watt, den enhed, der bruges til at klassificere pærer. En watt er standardenheden for energi i fysik, og magt er igen energi pr. Tidsenhed. Standardenheden for energi er joule og kan udledes på en række måder; den mest almindelige er kraft ganget med afstand. Standardenheden for kraft er newtonen, mens afstanden er måleren, så en joule er virkelig en newtonmeter. Energi har forresten de samme enheder som arbejde og varme og kan udtrykkes i form af ergs, kalorier eller britiske termiske enheder afhængigt af arten af det problem, der skal løses.
Hvis kraft er energi divideret med tid, skal en kilowatt-time have enheder af energi, fordi multiplikation af a magtenhed med en tidsenhed annullerer tidsfaktoren i nævneren for effektdelen af enhed. Når du ved, at et kilowatt er 1.000 watt og en time inkluderer 3.600 sekunder, har du derefter:
1 kWh = (1.000 J / sek) (3.600 sek) = (3.600.000 J) = 3,6 megajoule = 3,6 MJ.
Amerikansk energiforbrug pr. Forbruger
Ifølge US Energy Information Administration brugte det gennemsnitlige hjem lidt under 10.800 kWh elektrisk energi i året 2017. Nogle husholdningsartikler er berygtede magtsvin. For eksempel bruger en tørretumbler ca. 5.000 watt eller 5 kW, mens en rækkevidde spiser over 8.000 watt eller 8 kW. En vandvarmer kontrollerer 2.500 watt (2,5 kW), og et typisk klimaanlæg vurderes til cirka 1.600 watt (1,6 kW).
Konvertering af kWh / år til watt eller kilowatt
10.800 kWh på et år er cirka 900 kWh pr. Måned (10.800 / 12 måneder = 900) og cirka 30 kWh pr. Dag (ved hjælp af en måned på 30 dage, 900/30 = 30). Når man borer endnu dybere ned, da der er 24 timer om dagen, svarer det til ca. 1,25 kWh i timen (30/24 = 1,25). Da "time" -enheden i kWh / h er annulleret, følger det, at brug af 10.800 kWh energi i løbet af et år kræver en jævn strømforbrug på 1,25 kW eller 1.250 watt.
Hvis 10.800 kWh om året oversættes til 1,25 kW, er konverteringsfaktoren:
(10.800 kWh / 1.25 kW) = 8.640 timer.
Dette er et trin-for-trin middel til at fastslå, hvad der muligvis har været klart for matematiske nørder fra starten: For at komme fra kWh pr. År til kW, skal du blot dividere med antallet af timer om året. Selvom ovenstående eksempel når op til 8.640, er dette tal unøjagtigt på grund af afrundingen i problemet. I virkeligheden er du nødt til at gange antallet af timer på en dag med antallet af dage i et år, og hvis du virkelig ønsker at få fancy og faktor i skudår, det gennemsnitlige antal dage i et år er 365,25, ikke 365, da et skudår finder sted hver fjerde flere år. En mere nøjagtig måde at udlede kW fra kWh / år betyder således at dividere med:
(365,25) (24) = 8,766 timer.
For at gå fra kWh / år til watt i stedet skal du blot gange dette resultat med 1.000, da en kilowatt er 1.000 watt.