Якщо ви коли-небудь уважно придивлялися до рахунків за лічильник електроенергії або комунальних послуг, ви могли помітити, що одиниці споживання електроенергії вказані в кВт-год або кіловат-годинах. Якщо у вас немає офіційного досвіду фізичної науки, ця одиниця, швидше за все, заплутає вас. Чи представляє це енергію? Потужність? Або це те саме? Або кіловат-година - це щось зовсім інше?
Звичайно, головним питанням для кожного, хто сплачує рахунок за електроенергію, є розуміння споживання, як воно може коливатися протягом курсу року і що можна зробити для зниження споживання за певний проміжок часу без шкоди для основного будинку чи робочого місця функції. Для цього спочатку потрібно зрозуміти, що таке кіловат-година і чому ця одиниця використовується для розрахунків, а не чогось більш базового.
Що представляє кВт-год?
Якщо ніщо інше, ви, мабуть, знайомі з поняттям ват - одиниці, що використовується для класифікації лампочок. Ват - це стандартна одиниця потужності у фізиці, а потужність, у свою чергу, це енергія на одиницю часу. Стандартною одиницею енергії є джоуль і може бути отримана різними способами; найпоширеніший - сила, помножена на відстань. Стандартною одиницею сили є ньютон, тоді як відстань - метр, тому джоуль - це справді ньютон-метр. До речі, енергія має ті самі одиниці виміру, що і робота та тепло, і може бути виражена в ергах, калоріях або британських теплових одиницях, залежно від характеру проблеми, яку потрібно вирішити.
Якщо потужність - це енергія, поділена на час, то в кіловат-годині повинні бути одиниці енергії, оскільки множення a одиниця потужності на одиницю часу відміняє фактор часу в знаменнику частини потужності од. Знаючи, що кіловат становить 1000 Вт, а одна година включає 3600 секунд, ви маєте:
1 кВт-год = (1000 Дж / с) (3600 с) = (3 600 000 Дж) = 3,6 мегаджауля = 3,6 МДж.
Споживання енергії в США на споживача
За даними Адміністрації енергетичної інформації США, в середньому в 2017 році будинок використовував трохи менше 10800 кВт-год електричної енергії. Деякі предмети побуту - горезвісні свині. Наприклад, сушарка використовує близько 5000 Вт, або 5 кВт, тоді як верхня частина споживає понад 8000 Вт, або 8 кВт. Водонагрівач має потужність 2500 Вт (2,5 кВт), а типовий кондиціонер - приблизно 1600 Вт (1,6 кВт).
Перетворення кВт-год / рік у вати або кіловати
10800 кВт-год протягом одного року становить близько 900 кВт-год на місяць (10800/12 місяців = 900) і близько 30 кВт-год на день (з використанням місяця 30 днів, 900/30 = 30). Буріння ще глибше, оскільки існує 24 години на добу, це означає приблизно 1,25 кВт-год на годину (30/24 = 1,25). Оскільки "годинна" одиниця вимірювання в кВт-год / год скасовується, випливає, що витрата 10800 кВт-год енергії протягом року вимагає постійного споживання енергії 1,25 кВт, або 1250 Вт.
Якщо 10800 кВт-год на рік означає 1,25 кВт, то коефіцієнт перерахунку:
(10800 кВт / год. / 1,25 кВт) = 8640 год.
Це покроковий засіб встановлення того, що, можливо, було зрозуміло математичним ботанікам з самого початку: щоб перейти від кВт-год на рік до кВт, потрібно просто розділити на кількість годин у році. Незважаючи на те, що наведений приклад досягає 8 640, ця цифра є неточною через округлення, зроблене у задачі. Насправді вам потрібно помножити кількість годин на день на кількість днів у році, і якщо ви дійсно хочете отримати фантазія та коефіцієнт у високосний рік, середня кількість днів у році становить 365,25, а не 365, оскільки високосний рік відбувається кожні чотири років. Таким чином, більш точний спосіб отримання кВт з кВт-год / рік означає ділення на:
(365,25) (24) = 8 766 год.
Щоб замість цього перейти від кВт-год / рік до ват, просто помножте цей результат на 1000, оскільки кіловат становить 1000 Вт.