Zawartość
Jeśli kiedykolwiek przyjrzałeś się licznikowi energii elektrycznej lub rachunkowi za media, być może zauważyłeś, że jednostki zużycia energii elektrycznej podano w kWh lub kilowatogodzinach. Jeśli nie masz formalnego wykształcenia w dziedzinie nauk fizycznych, jednostka ta może być myląca. Czy reprezentuje energię? Moc? A może są takie same? A może kilowatogodzina to coś zupełnie innego?
Oczywiście głównym problemem każdego, kto płaci rachunek za energię elektryczną, jest zrozumienie zużycia, sposobu, w jaki może on zmieniać się w ciągu roku oraz tego, co można zrobić, aby zmniejszyć zużycie w danym okresie czasu bez uszczerbku dla podstawowych funkcji domu lub miejsca pracy . Aby to zrobić, najpierw musisz zrozumieć, co to jest kilowatogodzina i dlaczego ta jednostka jest używana w obliczeniach, a nie coś bardziej podstawowego.
Co oznacza kWh?
Jeśli nic więcej, prawdopodobnie znasz koncept wat, jednostka używana do klasyfikacji żarówek. Wat jest standardową jednostką mocy w fizyce, a moc z kolei jest energią na jednostkę czasu. Standardową jednostką energii jest dżul i można ją uzyskać na wiele sposobów; najczęstszym z nich jest siła pomnożona przez odległość. Standardową jednostką siły jest niuton, zaś odległość to metr, więc dżul jest tak naprawdę niutonem. Nawiasem mówiąc, energia ma te same jednostki co praca i ciepło i może być wyrażona w ergach, kaloriach lub brytyjskich jednostkach termicznych, w zależności od natury problemu do rozwiązania.
Jeśli energia jest energią podzieloną przez czas, wówczas kilowatogodzina musi mieć jednostki energii, ponieważ pomnożenie jednostki mocy przez jednostkę czasu anuluje współczynnik czasu w mianowniku części mocy jednostki. Wiedząc, że kilowat to 1000 watów, a jedna godzina obejmuje 3600 sekund, masz:
1 kWh = (1000 J / s) (3600 s) = (3600000 J) = 3,6 megadżula = 3,6 MJ.
Zużycie energii w USA na odbiorcę
Według amerykańskiej administracji ds. Informacji o zużyciu energii przeciętny dom zużył nieco mniej niż 10800 kWh energii elektrycznej w 2017 roku. Niektóre artykuły gospodarstwa domowego to notorycznie wieprze energetyczne. Na przykład suszarka zużywa około 5000 watów lub 5 kW, podczas gdy górna część zjada ponad 8000 watów lub 8 kW. Podgrzewacz wody sprawdza się przy 2500 watów (2,5 kW), a typowy klimatyzator ma moc około 1600 watów (1,6 kW).
Przeliczanie kWh / rok na Waty lub Kilowaty
10 800 kWh w ciągu roku to około 900 kWh na miesiąc (10 800/12 miesięcy = 900) i około 30 kWh na dzień (przy użyciu 30-dniowego miesiąca, 900/30 = 30). Jeszcze głębsze wiercenie, ponieważ dziennie są 24 godziny, przekłada się to na około 1,25 kWh na godzinę (30/24 = 1,25). Ponieważ jednostka „godziny” w kWh / h jest anulowana, z tego powodu wydatkowanie 10 800 kWh energii w ciągu roku wymaga stałego poboru mocy 1,25 kW lub 1250 watów.
Jeśli 10 800 kWh rocznie przekłada się na 1,25 kW, wówczas współczynnik konwersji wynosi:
(10 800 kWh / 1,25 kW) = 8640 godzin.
Jest to krok po kroku sposób ustalenia tego, co od początku mogło być jasne dla frajerów matematyki: aby przejść od kWh rocznie do kW, wystarczy podzielić liczbę godzin w ciągu roku. Chociaż powyższy przykład pochodzi z 8640, liczba ta jest niedokładna z powodu zaokrąglenia wykonanego w problemie. W rzeczywistości musisz pomnożyć liczbę godzin w ciągu dnia przez liczbę dni w roku, a jeśli naprawdę chcesz uzyskać fantazję i uwzględnić lata przestępne, średnia liczba dni w roku wynosi 365,25, a nie 365 , ponieważ rok przestępny występuje co cztery lata. Dlatego bardziej dokładny sposób uzyskania kW z kWh / rok oznacza podzielenie przez:
(365,25) (24) = 8766 godz.
Aby zamiast tego przejść z kWh / rok na wat, pomnóż ten wynik przez 1000, ponieważ kilowat to 1000 watów.