Περιεχόμενο
- Τι αντιπροσωπεύει μια kWh;
- Η κατανάλωση ενέργειας των ΗΠΑ ανά καταναλωτή
- Μετατροπή kWh / έτος σε Watts ή Kilowatts
Εάν εξετάσατε πάντα ένα ηλεκτρικό μετρητή ή ένα λογαριασμό ηλεκτρικού ρεύματος, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι οι μονάδες κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας δίνονται σε kWh ή σε κιλοβατώρες. Αν δεν έχετε επίσημο υπόβαθρο στη φυσική επιστήμη, αυτή η μονάδα είναι πιθανό να προκαλεί σύγχυση. Αντιπροσωπεύει ενέργεια; Εξουσία? Ή είναι αυτά τα ίδια; Ή είναι κάτι άλλο κιλοβατώρα;
Φυσικά, το κύριο ζήτημα εδώ για όσους πληρώνουν ένα ηλεκτρικό λογαριασμό είναι να κατανοήσουν την κατανάλωση, πώς μπορεί να κυμαίνεται κατά τη διάρκεια ενός έτους και τι μπορεί να γίνει για να μειωθεί η κατανάλωση σε μια δεδομένη χρονική περίοδο χωρίς να διακυβεύονται οι απαραίτητες λειτουργίες στο σπίτι ή στο χώρο εργασίας . Για να γίνει αυτό, πρέπει πρώτα να καταλάβετε τι είναι μια κιλοβατώρα και γιατί η μονάδα αυτή χρησιμοποιείται σε υπολογισμούς και όχι σε κάτι πιο βασικό.
Τι αντιπροσωπεύει μια kWh;
Εάν δεν υπάρχει τίποτα άλλο, ίσως είστε εξοικειωμένοι με την έννοια του watt, η μονάδα που χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση των λαμπτήρων. Ένα watt είναι η τυπική μονάδα ισχύος στη φυσική, και η ενέργεια με τη σειρά της είναι η ενέργεια ανά μονάδα χρόνου. Η τυπική μονάδα ενέργειας είναι το ζουλά και μπορεί να παραχθεί με διάφορους τρόπους. η πιο κοινή είναι η δύναμη πολλαπλασιασμένη με την απόσταση. Η τυποποιημένη μονάδα δύναμης είναι το newton, ενώ αυτή της απόστασης είναι το μετρητή, έτσι ένα joule είναι πραγματικά ένα newton-meter. Ενέργεια, παρεμπιπτόντως, έχει τις ίδιες μονάδες με την εργασία και τη θερμότητα και μπορεί να εκφραστεί με όρους ergs, θερμίδων ή βρετανικών θερμικών μονάδων, ανάλογα με τη φύση του προβλήματος που πρέπει να λυθεί.
Αν η ισχύς είναι ενέργεια διαιρούμενη με το χρόνο, τότε μια κιλοβατώρα πρέπει να έχει μονάδες ενέργειας επειδή ο πολλαπλασιασμός μιας μονάδας ισχύος με μια μονάδα χρόνου ακυρώνει τον συντελεστή χρόνου στον παρονομαστή του τμήματος ισχύος της μονάδας. Γνωρίζοντας ότι ένα κιλοβάτ είναι 1.000 watts και μία ώρα περιλαμβάνει 3.600 δευτερόλεπτα, τότε έχετε:
1 kWh = (1.000 J / sec) (3.600 sec) = (3.600.000 J) = 3.6 megajoules = 3.6 MJ.
Η κατανάλωση ενέργειας των ΗΠΑ ανά καταναλωτή
Σύμφωνα με την Υπηρεσία Πληροφοριών Ενέργειας των Η.Π.Α., η μέση οικία χρησιμοποίησε ελαφρώς κάτω από 10.800 kWh ηλεκτρικής ενέργειας το έτος 2017. Ορισμένα οικιακά αντικείμενα είναι πασίγνωστα ηλεκτρικά γουρουνάκια. Για παράδειγμα, ένα στεγνωτήριο χρησιμοποιεί περίπου 5.000 Watt, ή 5 kW, ενώ μια κορυφαία σειρά καταναλώνει πάνω από 8.000 Watt, ή 8 kW. Ένας θερμοσίφωνας ελέγχει σε 2.500 Watt (2.5 kW) και ένα τυπικό κλιματιστικό έχει βαθμολογηθεί σε περίπου 1.600 Watt (1.6 kW).
Μετατροπή kWh / έτος σε Watts ή Kilowatts
10.800 kWh σε ένα χρόνο είναι περίπου 900 kWh ανά μήνα (10.800 / 12 μήνες = 900) και περίπου 30 kWh ανά ημέρα (χρησιμοποιώντας ένα μήνα 30 ημερών, 900/30 = 30). Το τρυπάνισμα ακόμα πιο βαθιά, καθώς υπάρχουν 24 ώρες την ημέρα, αυτό μεταφράζεται σε περίπου 1,25 kWh ανά ώρα (30/24 = 1,25). Δεδομένου ότι η μονάδα "ώρα" σε kWh / h ακυρώνεται, συνεπάγεται ότι η δαπάνη 10.800 kWh ενέργειας κατά τη διάρκεια ενός έτους απαιτεί σταθερή ισχύ εξόδου 1.25 kW ή 1.250 watt.
Εάν 10.800 kWh ανά έτος μεταφράζεται σε 1.25 kW, τότε ο συντελεστής μετατροπής είναι:
(10,800 kWh / 1,25 kW) = 8,640 ώρες.
Πρόκειται για ένα βήμα προς βήμα μέσο για την καθιέρωση από την αρχή του τι μπορεί να ήταν σαφές για τα μαθηματικά: Για να φτάσετε από kWh ετησίως σε kW, χρειάζεται απλώς να διαιρέσετε τον αριθμό των ωρών σε ένα χρόνο. Αν και το παραπάνω παράδειγμα φτάνει στα 8.640, ο αριθμός αυτός είναι ανακριβής λόγω της στρογγυλοποίησης που έγινε στο πρόβλημα. Στην πραγματικότητα, πρέπει να πολλαπλασιάσετε τον αριθμό των ωρών μιας ημέρας με τον αριθμό των ημερών σε ένα έτος και αν θέλετε πραγματικά να φαντασθείτε και να παίξετε σε άλμα, ο μέσος αριθμός ημερών σε ένα έτος είναι 365,25 και όχι 365 , δεδομένου ότι ένα έτος άλμα γίνεται κάθε τέσσερα χρόνια. Έτσι, ένας ακριβέστερος τρόπος για την παραγωγή kW από kWh / έτος σημαίνει διαίρεση από:
(365,25) (24) = 8,766 ώρες.
Για να μεταβείτε από kWh / έτος σε watts αντί να πολλαπλασιάσετε αυτό το αποτέλεσμα κατά 1.000, δεδομένου ότι ένα κιλοβάτ είναι 1.000 watt.