Si alguna vez ha mirado de cerca un medidor de electricidad o una factura de servicios públicos, es posible que haya notado que las unidades de consumo de electricidad se dan en kWh o kilovatios-hora. Si no tiene una formación formal en ciencias físicas, es probable que esta unidad le resulte confusa. ¿Representa energía? ¿Energía? ¿O son iguales? ¿O es un kilovatio-hora algo completamente diferente?
Por supuesto, el problema principal aquí para cualquier persona que paga una factura de electricidad es comprender el consumo, cómo podría fluctuar a lo largo del curso. de un año y qué se podría hacer para reducir el consumo en un período de tiempo determinado sin comprometer el hogar o el lugar de trabajo esenciales funciones. Para hacer esto, primero debe comprender qué es un kilovatio-hora y por qué esta unidad se emplea en los cálculos en lugar de algo más básico.
¿Qué representa un kWh?
Al menos, probablemente esté familiarizado con el concepto de vatio, la unidad que se usa para clasificar las bombillas. Un vatio es la unidad estándar de potencia en física, y la potencia a su vez es energía por unidad de tiempo. La unidad estándar de energía es el joule y puede derivarse de varias formas; el más común es la fuerza multiplicada por la distancia. La unidad estándar de fuerza es el newton, mientras que la de la distancia es el metro, por lo que un joule es realmente un newton-metro. La energía, por cierto, tiene las mismas unidades que el trabajo y el calor, y se puede expresar en términos de ergios, calorías o unidades térmicas británicas, según la naturaleza del problema a resolver.
Si la potencia es la energía dividida por el tiempo, entonces un kilovatio-hora debe tener unidades de energía porque multiplicar un unidad de potencia por una unidad de tiempo cancela el factor de tiempo en el denominador de la porción de potencia de la unidad. Sabiendo que un kilovatio son 1000 vatios y una hora incluye 3600 segundos, entonces tiene:
1 kWh = (1.000 J / seg) (3.600 seg) = (3.600.000 J) = 3,6 megajulios = 3,6 MJ.
Consumo de energía por consumidor en EE. UU.
Según la Administración de Información de Energía de EE. UU., El hogar promedio usó un poco menos de 10,800 kWh de energía eléctrica en el año 2017. Algunos artículos para el hogar son notorios consumidores de energía. Por ejemplo, una secadora usa alrededor de 5,000 vatios, o 5 kW, mientras que una estufa consume más de 8,000 vatios u 8 kW. Un calentador de agua alcanza los 2.500 vatios (2,5 kW) y un acondicionador de aire típico tiene una potencia de aproximadamente 1.600 vatios (1,6 kW).
Conversión de kWh / año a vatios o kilovatios
10,800 kWh en un año son aproximadamente 900 kWh por mes (10,800 / 12 meses = 900) y aproximadamente 30 kWh por día (usando un mes de 30 días, 900/30 = 30). Profundizando aún más, dado que hay 24 horas en un día, esto se traduce en aproximadamente 1,25 kWh por hora (30/24 = 1,25). Dado que la unidad de "hora" en kWh / h se cancela, se deduce que gastar 10.800 kWh de energía en el transcurso de un año requiere un consumo de energía constante de 1.25 kW, o 1.250 vatios.
Si 10800 kWh por año se traducen en 1,25 kW, entonces el factor de conversión es:
(10800 kWh / 1,25 kW) = 8640 h.
Este es un medio paso a paso de establecer lo que pudo haber sido claro para los nerds de las matemáticas desde el principio: para pasar de kWh por año a kW, solo necesita dividir por la cantidad de horas en un año. Aunque el ejemplo anterior llega a 8.640, esta cifra es inexacta debido al redondeo realizado en el problema. En realidad, debe multiplicar la cantidad de horas en un día por la cantidad de días en un año, y si realmente desea obtener fantasía y factor en años bisiestos, el número promedio de días en un año es 365.25, no 365, ya que un año bisiesto ocurre cada cuatro años. Por lo tanto, una forma más precisa de derivar kW a partir de kWh / año significa dividir por:
(365,25) (24) = 8.766 h.
Para pasar de kWh / año a vatios, simplemente multiplique este resultado por 1.000, ya que un kilovatio equivale a 1.000 vatios.