De eenheid KVA (kilovolt ampère) is een maat voor het vermogen in een elektrisch circuit. Het vermogen is afhankelijk van de spanning en de stroom op een bepaald moment, waarbij de KVA-waarde het vermogen is dat op dat moment door het circuit wordt gegenereerd of verbruikt. Voor de meeste huishoudelijke toepassingen zijn de spanning en stroom in AC-circuits in fase en is het KVA-vermogen gelijk aan de kilowatt (KW). De KW in de loop van de tijd geeft kilowattuur (kWh), die de energie weergeeft die over een bepaalde periode wordt gebruikt.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Wanneer spanning en stroom in fase zijn, is de kilovolt ampère (KVA) gelijk aan de kilowatt (KW), of het vermogen dat in het elektrische circuit wordt gebruikt. Wanneer spanning en stroom uit fase zijn, is de KVA hoger dan de KW en geeft ze het schijnbare vermogen dat moet worden vermenigvuldigd met de arbeidsfactor om de KW te krijgen.
Hoe KVA-vermogen verschilt van KW
Zolang de spanning en stroom samen stijgen en dalen, zijn ze in fase en produceren ze echt vermogen. In een dergelijk geval is het KVA-vermogen, verkregen door de spanning en stroom samen te vermenigvuldigen en te delen door 1.000, gelijk aan het kW-vermogen. Dit is het geval voor huishoudelijke apparaten waarvoor het stroomverbruik normaal in KW wordt aangegeven.
Voor sommige elektrische belastingen, zoals grote industriële motoren, zijn de spanning en stroom niet in fase. In plaats daarvan stijgt de spanning in een typisch wisselstroomcircuit, maar de stroom wordt tegengehouden door het magnetische veld van de motor. Wanneer de spanning en stroom uit fase zijn, produceren ze minder echt vermogen, hoewel het elektrische circuit nog steeds dezelfde spannings- en stroomwaarden bevat. Als gevolg hiervan is het KVA-vermogen, of het schijnbare vermogen op basis van de spanning en stroom, hoger dan het werkelijke vermogen. Ter compensatie wordt het KVA-vermogen vermenigvuldigd met de arbeidsfactor, uitgedrukt als een decimaal tussen nul en één. Typische vermogensfactoren voor grote industriële belastingen zijn 0,8, wat betekent dat de KVA-vermogenstijden 0,8 het werkelijke vermogen in KW geven.
Gebruik van KVA Power
Een staalfabriek wil misschien een grote motor laten draaien om dunne staalplaten uit te rollen. Voor een dergelijke motor zullen de spanning en stroom in het motorcircuit niet in fase zijn en zal het KVA-vermogen hoger zijn dan de KW. Het bedrijf zou bijvoorbeeld 80 KW aan rollend vermogen van de motor kunnen krijgen, maar het KVA-vermogen kan 100 KVA zijn.
Het bedrijf moet betalen voor de elektrische stroom die het gebruikt, maar het nutsbedrijf levert voldoende stroom en spanning voor 100 KVA en zal dit bedrag in rekening brengen, zelfs als het bedrijf slechts 80 KW nuttig krijgt macht. Om de kosten te verlagen, kan het bedrijf apparatuur voor de correctie van de arbeidsfactor installeren om de spanning en stroom weer in fase te brengen. Afhankelijk van de betrokken elektrische circuits, kan dergelijke apparatuur bestaan uit condensatoren of een generator. Eenmaal geïnstalleerd, zijn de spanning en stroom weer in fase en zal het bedrijf slechts 80 KVA gebruiken voor de 80 KW aan motorvermogen.
KVA-vermogen geeft het schijnbare vermogen als gevolg van de uit-fase spanning en stroom, maar alleen de in-fase delen van de spanning en stroom leveren echt vermogen. Omdat nutsbedrijven nog steeds de volledige spanning en stroom moeten leveren, zelfs als ze uit fase zijn, gebruiken ze een vermogenscalculator die hun kosten voor elektrische stroom baseert op het KVA-vermogen.
Elektrische stroom in huis
De meeste elektrische belastingen in huizen werken niet op stroom uit fase. Apparaten zoals fornuizen, ovens, broodroosters en elektrische kachels gebruiken in-fase spanningen en stromen om warmte te produceren. Voor apparaten met motoren, zoals koelkasten, wasmachines en drogers, zijn de motoren ofwel te klein om het te maken de moeite waard voor het nutsbedrijf om extra schijnbaar vermogen in rekening te brengen, of de motoren hebben al ingebouwde compensatiecircuits in. Als gevolg hiervan worden huizen doorgaans alleen in rekening gebracht voor echt vermogen in KW, niet voor KVA-vermogen.