Εάν έχετε κοιτάξει ποτέ προσεκτικά έναν ηλεκτρικό μετρητή ή έναν λογαριασμό κοινής ωφέλειας, μπορεί να έχετε παρατηρήσει ότι οι μονάδες κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας δίνονται σε kWh ή κιλοβατώρες. Εάν δεν έχετε επίσημο υπόβαθρο στη φυσική επιστήμη, αυτή η μονάδα είναι πιθανό να προκαλεί σύγχυση. Αντιπροσωπεύει ενέργεια; Εξουσία? Ή είναι τα ίδια; Ή είναι κάτι κιλοβατώρα κάτι άλλο εντελώς;
Φυσικά, το κύριο ζήτημα εδώ για όποιον πληρώνει ηλεκτρικό λογαριασμό είναι να κατανοήσει την κατανάλωση, πώς μπορεί να κυμαίνεται κατά τη διάρκεια της πορείας ενός έτους και τι μπορεί να γίνει για τη μείωση της κατανάλωσης σε μια δεδομένη χρονική περίοδο χωρίς να διακυβεύεται το βασικό σπίτι ή το χώρο εργασίας λειτουργίες. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει πρώτα να καταλάβετε τι είναι μια κιλοβατώρα και γιατί αυτή η μονάδα χρησιμοποιείται σε υπολογισμούς και όχι κάτι πιο βασικό.
Τι αντιπροσωπεύει ένα kWh;
Αν δεν υπάρχει τίποτα άλλο, μάλλον είστε εξοικειωμένοι με την έννοια του watt, η μονάδα χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των λαμπτήρων. Ένα watt είναι η τυπική μονάδα ισχύος στη φυσική και η ισχύς με τη σειρά της είναι ενέργεια ανά μονάδα χρόνου. Η τυπική μονάδα ενέργειας είναι το joule και μπορεί να παραχθεί με διάφορους τρόπους. η πιο κοινή είναι η δύναμη πολλαπλασιαζόμενη με την απόσταση. Η τυπική μονάδα δύναμης είναι το Newton, ενώ η απόσταση είναι ο μετρητής, οπότε ένα joule είναι πραγματικά ένα Newton-meter. Η ενέργεια, παρεμπιπτόντως, έχει τις ίδιες μονάδες με την εργασία και τη θερμότητα, και μπορεί να εκφραστεί σε ergs, θερμίδες ή βρετανικές θερμικές μονάδες, ανάλογα με τη φύση του προβλήματος που πρέπει να λυθεί.
Εάν η ισχύς είναι ενέργεια διαιρούμενη με το χρόνο, τότε μια κιλοβατώρα πρέπει να έχει μονάδες ενέργειας επειδή πολλαπλασιάζεται a μονάδα ισχύος κατά μονάδα χρόνου ακυρώνει τον συντελεστή χρόνου στον παρονομαστή του τμήματος ισχύος του μονάδα. Γνωρίζοντας ότι ένα κιλοβάτ είναι 1.000 βατ και η μία ώρα περιλαμβάνει 3.600 δευτερόλεπτα, τότε έχετε:
1 kWh = (1.000 J / sec) (3.600 sec) = (3.600.000 J) = 3.6 megajoules = 3.6 MJ.
Κατανάλωση ενέργειας ΗΠΑ ανά καταναλωτή
Σύμφωνα με την Αμερικανική Υπηρεσία Πληροφοριών Ενέργειας, το μέσο σπίτι χρησιμοποίησε ελαφρώς κάτω από 10.800 kWh ηλεκτρικής ενέργειας το έτος 2017. Ορισμένα είδη οικιακής χρήσης είναι διαβόητα γουρούνια. Για παράδειγμα, ένα στεγνωτήριο χρησιμοποιεί περίπου 5.000 watt, ή 5 kW, ενώ η κορυφή του φάσματος καταναλώνει πάνω από 8.000 watt ή 8 kW. Ένας θερμοσίφωνας ελέγχει στα 2.500 watt (2,5 kW) και ένα τυπικό κλιματιστικό έχει περίπου 1.600 watt (1,6 kW).
Μετατροπή kWh / έτος σε Watt ή Κιλοβάτ
Τα 10.800 kWh σε ένα έτος είναι περίπου 900 kWh ανά μήνα (10.800 / 12 μήνες = 900) και περίπου 30 kWh ανά ημέρα (χρησιμοποιώντας ένα μήνα 30 ημερών, 900/30 = 30). Η διάτρηση γίνεται ακόμα πιο βαθιά, καθώς υπάρχουν 24 ώρες την ημέρα, αυτό μεταφράζεται σε περίπου 1,25 kWh ανά ώρα (30/24 = 1,25). Δεδομένου ότι η μονάδα "ώρας" σε kWh / h ακυρώνεται, συνεπάγεται ότι η δαπάνη 10.800 kWh ενέργειας κατά τη διάρκεια ενός έτους απαιτεί σταθερή κατανάλωση ισχύος 1,25 kW ή 1.250 watt.
Εάν 10.800 kWh ετησίως μεταφράζεται σε 1,25 kW, τότε ο συντελεστής μετατροπής είναι:
(10.800 kWh / 1.25 kW) = 8.640 ώρες.
Αυτό είναι ένα βήμα προς βήμα μέσο για να προσδιορίσετε τι μπορεί να ήταν ξεκάθαρο για τους μαθηματικούς από την αρχή: Για να φτάσετε από kWh ετησίως σε kW, απλά πρέπει να διαιρέσετε με τον αριθμό των ωρών σε ένα χρόνο. Αν και το παραπάνω παράδειγμα φτάνει στις 8.640, αυτός ο αριθμός είναι ανακριβής λόγω της στρογγυλοποίησης που έγινε στο πρόβλημα. Στην πραγματικότητα, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τον αριθμό των ωρών σε μια μέρα με τον αριθμό των ημερών σε ένα χρόνο, και αν θέλετε πραγματικά να λάβετε φανταχτερό και συντελεστή στα έτη άλματος, ο μέσος αριθμός ημερών σε ένα έτος είναι 365,25, όχι 365, δεδομένου ότι ένα έτος άλματος συμβαίνει κάθε τέσσερα χρόνια. Έτσι, ένας πιο ακριβής τρόπος για να αντλήσετε kW από kWh / έτος σημαίνει διαίρεση με:
(365,25) (24) = 8.766 ώρες.
Αντ 'αυτού, από kWh / έτος σε watt, πολλαπλασιάστε αυτό το αποτέλεσμα με 1.000, αφού ένα κιλοβάτ είναι 1.000 watt.
