Если вы когда-либо внимательно смотрели на счетчик электроэнергии или счет за коммунальные услуги, вы могли заметить, что единицы потребления электроэнергии указаны в кВтч или киловатт-часах. Если у вас нет формального образования в области физических наук, этот блок может сбить с толку. Представляет ли он энергию? Мощность? Или это одно и то же? Или киловатт-час - это совсем другое?
Конечно, главная проблема здесь для любого, кто оплачивает счет за электричество, - это понять потребление, как оно может колебаться с течением времени. года и что можно сделать, чтобы снизить потребление за определенный период времени без ущерба для жизненно важного дома или рабочего места функции. Для этого сначала нужно понять, что такое киловатт-час и почему в расчетах используется эта единица, а не что-то более простое.
Что представляет собой кВтч?
По крайней мере, вы, вероятно, знакомы с концепцией ватта, единицы измерения, используемой для классификации лампочек. Ватт - это стандартная единица мощности в физике, а мощность, в свою очередь, - это энергия в единицу времени. Стандартная единица энергии - джоуль, и ее можно получить разными способами; самый распространенный - сила, умноженная на расстояние. Стандартная единица силы - ньютон, а расстояние - метр, так что джоуль - это действительно ньютон-метр. Между тем, энергия имеет те же единицы, что и работа и тепло, и может быть выражена в эргах, калориях или британских тепловых единицах, в зависимости от характера решаемой проблемы.
Если мощность - это энергия, разделенная на время, то киловатт-час должен иметь единицы энергии, потому что умножение единица мощности на единицу времени исключает фактор времени в знаменателе силовой части Блок. Зная, что киловатт - это 1000 ватт, а один час включает 3600 секунд, тогда у вас есть:
1 кВтч = (1000 Дж / сек) (3600 сек) = (3600000 Дж) = 3,6 мегаджоулей = 3,6 МДж.
Энергопотребление в США на одного потребителя
По данным Управления энергетической информации США, в 2017 году средний дом потреблял чуть менее 10800 кВтч электроэнергии. Некоторые предметы домашнего обихода - это печально известные электрические кабели. Например, сушилка потребляет около 5000 ватт или 5 кВт, в то время как топовая модель потребляет более 8000 ватт или 8 кВт. Водонагреватель выдает 2500 Вт (2,5 кВт), а типичный кондиционер - около 1600 Вт (1,6 кВт).
Преобразование кВтч / год в ватты или киловатты
10800 кВтч в год составляет около 900 кВтч в месяц (10800/12 месяцев = 900) и около 30 кВтч в день (при использовании 30-дневного месяца, 900/30 = 30). Если углубиться еще глубже, поскольку в сутках 24 часа, получается около 1,25 кВтч в час (30/24 = 1,25). Так как «часовая» единица измерения в кВтч / ч исключена, из этого следует, что расходование 10800 кВтч энергии в течение года требует постоянного потребления мощности 1,25 кВт или 1250 Вт.
Если 10800 кВт / ч в год соответствует 1,25 кВт, то коэффициент пересчета будет следующим:
(10800 кВтч / 1,25 кВт) = 8640 ч.
Это пошаговый способ установить то, что, возможно, было ясно математическим ботаникам с самого начала: чтобы получить от кВтч в год до кВт, вам просто нужно разделить на количество часов в году. Хотя в приведенном выше примере получается 8 640, это число неточно из-за округления, сделанного в задаче. На самом деле вам нужно умножить количество часов в сутках на количество дней в году, и если вы действительно хотите получить вообразите и фактор в високосных годах, среднее количество дней в году составляет 365,25, а не 365, так как високосный год происходит каждые четыре годы. Таким образом, более точный способ вывести кВт из кВтч / год означает деление на:
(365,25) (24) = 8766 ч.
Чтобы вместо этого перейти от кВтч / год к ваттам, просто умножьте этот результат на 1000, поскольку киловатт равен 1000 Вт.