Dacă v-ați uitat vreodată la un contor electric sau la o factură de utilități, este posibil să fi observat că unitățile de consum de energie electrică sunt date în kWh sau kilowați-oră. Dacă nu aveți un background formal în științe fizice, este probabil ca această unitate să fie confuză. Reprezintă energie? Putere? Sau sunt aceleași? Sau este un kilowatt-oră cu totul altceva?
Desigur, problema principală pentru oricine plătește o factură electrică este să înțeleagă consumul, cum ar putea fluctua pe parcurs de un an și ce s-ar putea face pentru a reduce consumul într-o anumită perioadă de timp, fără a compromite locuința sau locul de muncă esențial funcții. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să înțelegeți ce este un kilowatt-oră și de ce această unitate este utilizată în calcule, mai degrabă decât ceva mai de bază.
Ce reprezintă un kWh?
Dacă nu altceva, probabil că sunteți familiarizat cu conceptul de watt, unitatea utilizată pentru clasificarea becurilor. Un watt este unitatea standard de putere în fizică, iar puterea la rândul său este energie pe unitate de timp. Unitatea standard de energie este joul și poate fi derivată în mai multe moduri; cea mai comună este forța înmulțită cu distanța. Unitatea standard de forță este newtonul, în timp ce cea a distanței este metrul, deci un joule este într-adevăr un newton-metru. Apropo, energia are aceleași unități ca munca și căldura și poate fi exprimată în termeni de erguri, calorii sau unități termice britanice, în funcție de natura problemei de rezolvat.
Dacă puterea este energie împărțită la timp, atunci un kilowatt-oră trebuie să aibă unități de energie deoarece înmulțind a unitatea de putere cu o unitate de timp anulează factorul de timp din numitorul porțiunii de putere a unitate. Știind că un kilowat este de 1.000 de wați și o oră include 3.600 de secunde, aveți atunci:
1 kWh = (1.000 J / sec) (3.600 sec) = (3.600.000 J) = 3,6 megajuli = 3,6 MJ.
Consumul de energie din SUA pe consumator
Potrivit Administrației SUA pentru Informații Energetice, locuința medie a consumat puțin sub 10.800 kWh de energie electrică în anul 2017. Unele obiecte de uz casnic sunt porci de putere notorii. De exemplu, un uscător folosește aproximativ 5.000 de wați, sau 5 kW, în timp ce un top de gamă mănâncă peste 8.000 de wați, sau 8 kW. Un încălzitor de apă verifică la 2.500 wați (2,5 kW) și un aparat de aer condiționat tipic este evaluat la aproximativ 1.600 wați (1,6 kW).
Conversia kWh / an în wați sau kilowați
10.800 kWh într-un an este de aproximativ 900 kWh pe lună (10.800 / 12 luni = 900) și aproximativ 30 kWh pe zi (folosind o lună de 30 de zile, 900/30 = 30). Găurind și mai adânc, deoarece există 24 de ore pe zi, acest lucru se traduce prin aproximativ 1,25 kWh pe oră (30/24 = 1,25). Deoarece unitatea „oră” în kWh / h este anulată, rezultă că cheltuirea a 10.800 kWh de energie pe parcursul unui an necesită o putere constantă de 1,25 kW sau 1.250 de wați.
Dacă 10.800 kWh pe an se transformă în 1,25 kW, atunci factorul de conversie este:
(10.800 kWh / 1,25 kW) = 8.640 h.
Acesta este un mijloc pas cu pas de stabilire a ceea ce ar fi putut fi clar pentru tocilarii matematici de la început: pentru a ajunge de la kWh pe an la kW, trebuie doar să împărțiți la numărul de ore dintr-un an. Deși exemplul de mai sus ajunge la 8.640, această cifră este inexactă datorită rotunjirii făcute în problemă. În realitate, trebuie să înmulțiți numărul de ore dintr-o zi cu numărul de zile dintr-un an și dacă doriți cu adevărat să obțineți fantezie și factor în anii bisecti, numărul mediu de zile dintr-un an este 365,25, nu 365, deoarece un an bisect are loc la fiecare patru ani. Astfel, o modalitate mai precisă de a obține kW din kWh / an înseamnă împărțirea la:
(365,25) (24) = 8.766 h.
Pentru a trece de la kWh / an la wați, înmulțiți acest rezultat cu 1.000, deoarece un kilowat este de 1.000 wați.