Si vous avez déjà regardé de près un compteur électrique ou une facture de services publics, vous avez peut-être remarqué que les unités de consommation d'électricité sont données en kWh, ou kilowattheures. Si vous n'avez pas de formation formelle en sciences physiques, cette unité est susceptible d'être déroutante. Représente-t-il l'énergie? Pouvoir? Ou sont-ce les mêmes? Ou est-ce qu'un kilowattheure est tout autre chose ?
Bien sûr, le principal problème ici pour quiconque paie une facture d'électricité est de comprendre la consommation, comment elle peut fluctuer au cours d'un an et ce qui pourrait être fait pour réduire la consommation dans une période de temps donnée sans compromettre la maison ou le lieu de travail essentiel les fonctions. Pour ce faire, vous devez d'abord comprendre ce qu'est un kilowattheure et pourquoi cette unité est utilisée dans les calculs plutôt que quelque chose de plus basique.
Que représente un kWh ?
Si rien d'autre, vous êtes probablement familier avec le concept de watt, l'unité utilisée pour classer les ampoules. Un watt est l'unité de puissance standard en physique, et la puissance à son tour est l'énergie par unité de temps. L'unité standard d'énergie est le joule et peut être dérivée de plusieurs manières; la plus courante est la force multipliée par la distance. L'unité standard de force est le newton, tandis que celle de distance est le mètre, donc un joule est vraiment un newton-mètre. L'énergie, d'ailleurs, a les mêmes unités que le travail et la chaleur, et peut être exprimée en termes d'ergs, de calories ou d'unités thermiques britanniques, selon la nature du problème à résoudre.
Si la puissance est l'énergie divisée par le temps, alors un kilowattheure doit avoir des unités d'énergie, car la multiplication d'un unité de puissance par une unité de temps annule le facteur temps dans le dénominateur de la partie puissance de la unité. Sachant qu'un kilowatt vaut 1 000 watts et qu'une heure comprend 3 600 secondes, vous avez alors :
1 kWh = (1 000 J/sec) (3 600 s) = (3 600 000 J) = 3,6 mégajoules = 3,6 MJ.
Consommation d'énergie aux États-Unis par consommateur
Selon l'Energy Information Administration des États-Unis, une maison moyenne a utilisé un peu moins de 10 800 kWh d'énergie électrique en 2017. Certains articles ménagers sont des énergivores notoires. Par exemple, un sèche-linge utilise environ 5 000 watts, ou 5 kW, tandis qu'un dessus de cuisinière consomme plus de 8 000 watts, ou 8 kW. Un chauffe-eau affiche une puissance de 2 500 watts (2,5 kW) et un climatiseur typique est évalué à environ 1 600 watts (1,6 kW).
Conversion de kWh/an en Watts ou Kilowatts
10 800 kWh en un an équivaut à environ 900 kWh par mois (10 800/12 mois = 900) et environ 30 kWh par jour (en utilisant un mois de 30 jours, 900/30 = 30). En creusant encore plus profondément, puisqu'il y a 24 heures dans une journée, cela se traduit par environ 1,25 kWh par heure (30/24 = 1,25). L'unité "heure" en kWh/h étant annulée, il s'ensuit que la dépense de 10 800 kWh d'énergie au cours d'une année nécessite une consommation électrique constante de 1,25 kW, soit 1 250 watts.
Si 10 800 kWh par an se traduisent par 1,25 kW, alors le facteur de conversion est :
(10 800 kWh/1,25 kW) = 8 640 h.
Il s'agit d'un moyen étape par étape d'établir ce qui a pu être clair pour les matheux dès le départ: pour passer de kWh par an à kW, il suffit de diviser par le nombre d'heures dans une année. Bien que l'exemple ci-dessus arrive à 8 640, ce chiffre est inexact en raison de l'arrondi effectué dans le problème. En réalité, vous devez multiplier le nombre d'heures dans une journée par le nombre de jours dans une année, et si vous voulez vraiment obtenir fantaisie et compte tenu des années bissextiles, le nombre moyen de jours dans une année est de 365,25, et non de 365, car une année bissextile se produit tous les quatre années. Ainsi, une manière plus précise de dériver les kW des kWh/an consiste à diviser par :
(365,25)(24) = 8 766 heures.
Pour passer plutôt du kWh/an aux watts, il suffit de multiplier ce résultat par 1 000, puisqu'un kilowatt vaut 1 000 watts.
