Hvis du noen gang har sett nøye på en elektrisk måler eller strømregning, har du kanskje lagt merke til at enhetene for strømforbruk er gitt i kWh, eller kilowatt-timer. Hvis du ikke har en formell bakgrunn innen fysikk, er denne enheten sannsynligvis forvirrende. Representerer det energi? Makt? Eller er disse de samme? Eller er en kilowatt-time noe helt annet?
Selvfølgelig er hovedspørsmålet her for alle som betaler en strømregning å forstå forbruket, hvordan det kan svinge over løpet av et år og hva som kan gjøres for å redusere forbruket i en gitt tidsperiode uten å gå på kompromiss med vesentlige hjem eller arbeidsplasser funksjoner. For å gjøre dette må du først forstå hva en kilowatt-time er og hvorfor denne enheten brukes i beregninger i stedet for noe mer grunnleggende.
Hva representerer en kWh?
Hvis ikke noe annet, er du sannsynligvis kjent med begrepet watt, enheten som brukes til å klassifisere lyspærer. En watt er standard kraftenhet i fysikk, og kraft er igjen energi per tidsenhet. Standard energienhet er joule og kan avledes på en rekke måter; den vanligste er kraft multiplisert med avstand. Standard kraftenhet er newton, mens avstand er meter, så en joule er virkelig en newtonmeter. Energi har forresten de samme enhetene som arbeid og varme, og kan uttrykkes i form av erger, kalorier eller britiske termiske enheter, avhengig av arten av problemet som skal løses.
Hvis kraft er energi delt på tid, må en kilowatt-time ha enheter av energi fordi multiplisering av a kraftenhet med en tidsenhet avbryter tidsfaktoren i nevneren av kraftdelen av enhet. Å vite at en kilowatt er 1000 watt og en time inkluderer 3600 sekunder, har du da:
1 kWh = (1000 J / sek) (3.600 sek) = (3.600.000 J) = 3.6 megajoules = 3.6 MJ.
USAs energiforbruk per forbruker
I følge US Energy Information Administration brukte det gjennomsnittlige hjemmet litt under 10 800 kWh elektrisk energi i 2017. Noen husholdningsartikler er beryktede kraftsvin. For eksempel bruker en tørketrommel omtrent 5000 watt, eller 5 kW, mens en rekkevidde spiser opp over 8000 watt, eller 8 kW. En varmtvannsbereder sjekker inn 2,500 watt (2,5 kW), og et typisk klimaanlegg er vurdert til rundt 1600 watt (1,6 kW).
Konvertering av kWh / år til watt eller kilowatt
10 800 kWh på ett år er omtrent 900 kWh per måned (10 800/12 måneder = 900) og omtrent 30 kWh per dag (ved bruk av en måned på 30 dager, 900/30 = 30). Å bore enda dypere, siden det er 24 timer om dagen, betyr det omtrent 1,25 kWh per time (30/24 = 1,25). Siden "time" -enheten i kWh / t er kansellert, følger det at å bruke 10 800 kWh energi i løpet av et år krever en jevn kraftuttak på 1,25 kW, eller 1250 watt.
Hvis 10 800 kWh per år oversettes til 1,25 kW, er konverteringsfaktoren:
(10 800 kWh / 1,25 kW) = 8640 timer.
Dette er et trinnvis middel for å fastslå hva som kan ha vært klart for matematiske nørder fra begynnelsen: For å komme fra kWh per år til kW, trenger du bare å dele på antall timer i året. Selv om eksemplet ovenfor kommer til 8 640, er denne figuren unøyaktig på grunn av avrundingen som er gjort i problemet. I virkeligheten må du multiplisere antall timer på en dag med antall dager i året, og hvis du virkelig vil få fancy og faktor i skuddår, er gjennomsnittlig antall dager i året 365,25, ikke 365, siden et skuddår skjer hver fjerde år. Dermed betyr en mer nøyaktig måte å utlede kW fra kWh / år å dele på:
(365,25) (24) = 8766 timer.
For å gå fra kWh / år til watt i stedet, bare multipliser dette resultatet med 1000, siden en kilowatt er 1000 watt.