Ja kādreiz esat rūpīgi apskatījis elektrības skaitītāju vai komunālo pakalpojumu rēķinu, iespējams, pamanījāt, ka elektroenerģijas patēriņa vienības tiek norādītas kWh vai kilovatstundās. Ja jums nav oficiāla fona fizikā, šī vienība, iespējams, ir mulsinoša. Vai tas pārstāv enerģiju? Jauda? Vai arī tie ir vienādi? Vai arī kilovatstunda ir pilnīgi kas cits?
Protams, šeit ikvienam, kurš maksā par elektrību, galvenais jautājums ir izprast patēriņu, kā tas var svārstīties kursa laikā gada laikā un ko varētu darīt, lai samazinātu patēriņu noteiktā laika periodā, neapdraudot būtiskas mājas vai darbavietas funkcijas. Lai to izdarītu, vispirms ir jāsaprot, kas ir kilovatstunda un kāpēc šī vienība tiek izmantota aprēķinos, nevis kaut kas daudz pamata.
Ko pārstāv kWh?
Ja nekas cits, jūs, iespējams, esat iepazinies ar vata jēdzienu - vienību, ko izmanto spuldžu klasificēšanai. Vats ir standarta jaudas mērvienība fizikā, un jauda savukārt ir enerģija laika vienībā. Enerģijas standarta vienība ir džouls, un to var atvasināt vairākos veidos; visizplatītākais ir spēks, kas reizināts ar attālumu. Standarta spēka vienība ir ņūtons, bet attālums - metrs, tāpēc džouls patiešām ir ņūtonmetrs. Enerģijai, starp citu, ir tādas pašas vienības kā darbam un siltumam, un to var izteikt kā ergus, kalorijas vai Lielbritānijas termiskās vienības, atkarībā no risināmās problēmas rakstura.
Ja jauda tiek dalīta ar laiku, tad kilovatstundā jābūt enerģijas vienībām, jo reizinot a jaudas vienība ar laika vienību atceļ laika koeficientu enerģijas jaudas daļas saucējā vienība. Zinot, ka kilovats ir 1 000 vati un viena stunda ietver 3600 sekundes, jums ir:
1 kWh = (1 000 J / s) (3 600 sek) = (3 600 000 J) = 3,6 megadžouli = 3,6 MJ.
ASV enerģijas patēriņš vienam patērētājam
Saskaņā ar ASV Enerģētikas informācijas administrācijas datiem vidējais mājoklis 2017. gadā patērēja nedaudz mazāk par 10 800 kWh elektroenerģijas. Daži sadzīves priekšmeti ir bēdīgi cūkas. Piemēram, žāvētājs patērē apmēram 5000 vatus jeb 5 kW, savukārt diapazona augšdaļa apēd vairāk nekā 8000 vatus jeb 8 kW. Ūdens sildītājs reģistrējas pie 2500 vatu (2,5 kW), un tipisks gaisa kondicionieris ir novērtēts ar aptuveni 1600 vatu (1,6 kW).
KWh / gadā konvertēšana vatos vai kilovatos
10800 kWh vienā gadā ir aptuveni 900 kWh mēnesī (10 800/12 mēneši = 900) un apmēram 30 kWh dienā (izmantojot 30 dienu mēnesi, 900/30 = 30). Urbšana vēl dziļāk, jo dienā ir 24 stundas, tas nozīmē aptuveni 1,25 kWh stundā (30/24 = 1,25). Tā kā "stundas" vienība kWh / h tiek atcelta, no tā izriet, ka, iztērējot 10 800 kWh enerģijas gada laikā, ir nepieciešams vienmērīgs enerģijas patēriņš 1,25 kW jeb 1 250 vati.
Ja 10 800 kWh gadā nozīmē 1,25 kW, tad konversijas koeficients ir:
(10 800 kWh / 1,25 kW) = 8640 h.
Tas ir soli pa solim, lai noteiktu to, kas matemātikas cienītājiem jau no paša sākuma varētu būt skaidrs: Lai sasniegtu kWh gadā līdz kW, jums vienkārši jāsadala ar stundu skaitu gadā. Lai gan iepriekš minētais piemērs ir 8640, šis skaitlis ir neprecīzs, pateicoties problēmai veiktajam noapaļojumam. Patiesībā jums jāreizina stundu skaits dienā ar dienu skaitu gadā, un, ja jūs patiešām vēlaties iegūt izdomāts un faktors lēciena gados, vidējais dienu skaits gadā ir 365,25, nevis 365, jo lēciena gads notiek ik pēc četrām gadiem. Tādējādi precīzāks veids, kā iegūt kW no kWh / gadā, nozīmē dalīšanu ar:
(365,25) (24) = 8766 st.
Lai pārietu no kWh / gadā uz vatu, vienkārši reiziniet šo rezultātu ar 1000, jo kilovats ir 1000 vati.