Ako ste ikad dobro pogledali račun za električno brojilo ili komunalne usluge, možda ste primijetili da se jedinice potrošnje električne energije daju u kWh ili kilovat-satima. Ako nemate formalno predznanje iz fizičke znanosti, ova će jedinica vjerojatno zbuniti. Predstavlja li energiju? Vlast? Ili su ovo isto? Ili je kilovat-sat nešto sasvim drugo?
Naravno, glavno pitanje za svakoga tko plati račun za električnu energiju jest razumijevanje potrošnje, kako ona može varirati tijekom puta godine i što bi se moglo učiniti za smanjenje potrošnje u određenom vremenskom razdoblju bez ugrožavanja osnovnog doma ili radnog mjesta funkcije. Da biste to učinili, prvo morate shvatiti što je kilovat-sat i zašto se ova jedinica koristi u izračunima, a ne nešto osnovnijem.
Što predstavlja kWh?
Ako ništa drugo, vjerojatno vam je poznat pojam vata, jedinice koja se koristi za klasifikaciju žarulja. Watt je standardna jedinica snage u fizici, a snaga je energija po jedinici vremena. Standardna jedinica energije je džul i može se izvesti na više načina; najčešća je sila pomnožena s udaljenošću. Standardna jedinica snage je njutn, dok je udaljenost metar, tako da je džul doista njutn-metar. Inače, energija ima iste jedinice kao rad i toplina, a može se izraziti u terminima ergova, kalorija ili britanskih termalnih jedinica, ovisno o prirodi problema koji treba riješiti.
Ako je snaga podijeljena s vremenom, kilovat-sat mora imati jedinice energije jer množenjem a jedinica snage jedinicom vremena poništava faktor vremena u nazivniku dijela snage sustava jedinica. Znajući da je kilovat 1.000 W i jedan sat uključuje 3.600 sekundi, tada imate:
1 kWh = (1.000 J / sec) (3.600 sec) = (3.600.000 J) = 3,6 megadžula = 3,6 MJ.
Potrošnja energije u SAD-u po potrošaču
Prema američkoj Upravi za energetske informacije, prosječna je kuća u 2017. godini potrošila nešto manje od 10.800 kWh električne energije. Neki kućanski predmeti zloglasne su svinjare. Na primjer, sušilica koristi oko 5000 W ili 5 kW, dok gornja ploča pojede preko 8 000 W ili 8 kW. Grijač vode provjerava snagu od 2500 vata (2,5 kW), a tipični klima uređaj procjenjuje se na oko 1600 vata (1,6 kW).
Pretvaranje kWh / godine u vatove ili kilovate
10.800 kWh u jednoj godini iznosi oko 900 kWh mjesečno (10.800 / 12 mjeseci = 900) i oko 30 kWh dnevno (koristeći mjesec od 30 dana, 900/30 = 30). Bušenje još dublje, budući da dnevno postoje 24 sata, to znači oko 1,25 kWh na sat (30/24 = 1,25). Budući da je jedinica "sata" u kWh / h ukinuta, proizlazi da trošenje 10.800 kWh energije tijekom godine zahtijeva stalan porast snage od 1,25 kW ili 1.250 vata.
Ako 10.800 kWh godišnje prevede na 1.25 kW, tada je faktor pretvorbe:
(10.800 kWh / 1.25 kW) = 8.640 h.
Ovo je korak-po-korak način utvrđivanja onoga što je možda matematičarima bilo jasno od samog početka: da biste prešli s kWh godišnje na kW, samo trebate podijeliti s brojem sati u godini. Iako gornji primjer iznosi 8.640, ova je brojka netočna zbog zaokruživanja provedenog u problemu. U stvarnosti trebate pomnožiti broj sati u danu s brojem dana u godini i ako stvarno želite dobiti mašta i faktor u prijestupnim godinama, prosječni broj dana u godini je 365,25, a ne 365, jer se prijestupna godina događa svaka četiri godine. Stoga precizniji način dobivanja kW iz kWh / godišnje znači dijeljenje sa:
(365,25) (24) = 8.766 h.
Da biste umjesto toga prešli s kWh na godinu u vatove, samo pomnožite ovaj rezultat s 1.000, jer kilovat iznosi 1.000 vata.