Watit, kilowatit ja kilowattitunnit selitetty (kW vs. kWh)

Watit, kilowatit ja kilowattitunnit selitetty (kW vs. kWh)

Sähkö voi joskus tuntua maagiselta. Taloosi tulee johtoja, jotka kuljettavat virtaa. Käännät kytkintä tai painat nappia, ja valot syttyvät, televisio herää tai kahvinkeitin herää henkiin. Miten se kaikki toimii?

Alla olevassa artikkelissa selitetään, miten sähkö toimii, aina hehkulamppujen käyttämiseen tarvittavista wateista käytetyn sähköenergian kilowattitunteihin, jotka sähköyhtiösi kirjaa kuukausittaiseen sähkölaskuusi.

Tällä sivulla:

• Mikä on watti?
• Miten sähkö on kuin vesi
• Sähkövirran mittaaminen
• Watit, kilowatit, ja kilowattitunnit
• Miten sähkö on kuin maraton
• kW ja kWh sähkölaskussa
• Miten aurinkopaneelit alentavat kustannuksia
• Valtiosi vaikutus aurinkoenergian arvoon

Mikä on watti?

Watti (W) on tehon yksikkö. Ajattele tehoa ”kykynä tehdä työtä”. Teknisesti watti on energiansiirron mitta, joka vastaa yhtä joulea sekunnissa, mutta koska kukaan laboratorion ulkopuolella ei ole lausunut sanaa ”joule” sitten lukion fysiikan tuntien, pitäydytään sanassa ”watti”.

Sähköllä teho on jännite kertaa ampeerimäärä. Tai yksi watti (W) on yhtä kuin yksi voltti (V) kertaa yksi ampeeri (A).

Hyvä tapa ajatella sähköä on, että se on paljon kuin vesi. Jännite on työntövoima eli paine ja ampeeri on virtaus. Kun puhutaan sähköstä, ampeeria kutsutaan myös virraksi.

Miten sähkö on kuin vesi

Kuvittele letku, jonka päässä on suihkusuutin. Sanotaan, että suuttimessa on kolme asetusta: pois päältä, matala ja korkea. Veden paine suuttimen takana on vakio; tuo paine on kuin jännite. Pois päältä -asennossa ei ole virtausta, joten ei virtaa.

Käännä suutin ”matalalle”, niin saat virtaa! Olet lisännyt ampeerimäärää ja vesi virtaa. Virtaus mitataan gallonoina minuutissa, ja palataksemme metaforaamme, tuo virtaus olisi ”wattia”.

Käännä suutin korkealle kasvattaaksesi ampeerilukua jälleen, ja sinulla on enemmän tehoa; enemmän ”wattia”.

Virtauksen mittaaminen

Pitäytymällä vesimetaforassa: virtaus, joka tulee ulos, on tehon mitta. Kohdista letku ämpäriin 10 minuutiksi niin se täyttyy. Vesi, joka virtasi ämpäriin, on ikään kuin mitta sille energialle, joka virtasi letkun läpi.

Yleinen tapa, jolla ihmiset ovat vuorovaikutuksessa wattien kanssa, on hehkulampun kautta. Sanotaan, että 100 watin hehkulamppu tarvitsee tuon verran tehoa hehkuakseen. Jos jätät 100 watin hehkulampun päälle tunniksi, olet käyttänyt 100 wattituntia.

Kilowatin teho (kW) on 1 000 wattia, joten jos jätät 10 100-wattista lamppua (1 kW lamppuja) päälle tunniksi, olet käyttänyt yhden kilowattitunnin (kWh).

Tämä on yksi syy siihen, miksi siirtymisellä pienitehoisiin hehkulamppuihin voi olla niin suuri vaikutus. LED-lamppu, joka tuottaa yhtä paljon valoa kuin 100 watin hehkulamppu, tarvitsee vain 14 wattia. Se tarkoittaa, että voit käyttää 10:tä 14 watin lediä 7,25 tuntia ja kuluttaa yhteensä saman verran energiaa kuin hehkulamput tunnissa.

Watt, Kilowatit ja kilowattitunnit: Power vs. energia

Tälleen, watti on tehon mitta eli kyky tehdä työtä, ja wattitunti on energian mitta eli tietyn ajanjakson aikana tehdyn työn määrä.

Kilowatti on yksinkertaisesti tuhat wattia, ja kilowattitunti on kirjaus tuhannen watin keskimääräisestä tehosta tunnin aikana.

Toinen tapa ajatella tehoa ja energiaa on maratonjuoksija. Teho on kuin kyky juosta tiettyä vauhtia, ja juoksijan kulkema matka on hänen käyttämänsä energiamäärä.

Vuonna 2019 maailman nopein maratoonari suoritti kisan lähes tasan 2 tunnissa. Se tarkoittaa, että hän tuotti tarpeeksi tehoa juostakseen johdonmukaisesti noin 13,1 mailia tunnissa, ja maratonin 26,2 mailia ovat hänen käyttämänsä energian mitta.

Jos mittaisimme juoksijan johdonmukaisen tehon tuoton noin 300 watilla, hän olisi kuluttanut 600 wattituntia 26,2 mailin aikana. Jos hän voisi juosta samalla teholla 5 tuntia, hänen kokonaisenergiantuotoksensa olisi 1 500 wattituntia eli 1,5 kilowattituntia.

kW ja kWh sähkölaskussa

Kun kotisi käyttää sähköä päivän aikana, mittari pyörii (tai laskee digitaalisesti ylöspäin) tallentaakseen käyttämäsi sähköenergian määrän kaikkina aikoina. Tämä mittaustulos muodostaa kuukauden lopussa tietyn määrän kWh:n energiankulutusta.

Kunkin laskutusjakson lopussa yhtiö ”lukee” mittarisi ja kirjaa energiankulutuksen loppusumman. Sitten se soveltaa hienoja (ja joskus erittäin monimutkaisia) laskutoimituksiaan ja laskuttaa sinua tietyllä senttimäärällä kilowattituntia kohti.

Tapauksessa käytät 1 000 kWh kuukaudessa, ja sähkömaksusi on 0,15 dollaria/kWh – laskusi olisi 150,00 dollaria, lisättynä mahdollisilla ylimääräisillä liittymis- ja palvelumaksuilla.

Miten aurinkopaneelit pienentävät energiakustannuksiasi

Aurinkopaneelit tuottavat sähköä, jolla voit käyttää ilmastointilaitettasi, astianpesukonettasi ja muita kodinkoneita ja laitteita. Aurinkoenergia pienentää energialaskuasi korvaamalla sähköä, jonka muuten olisit ostanut sähkölaitokselta.

Aurinkopaneeleissa syntyy sähköä, kun valon fotonit herättävät elektroneja yhdessä paneelin pinnan kerroksessa. Nämä kiihdytetyt elektronit vetävät puoleensa paneelin toista kerrosta, ja ne kulkevat johtavan johtimen läpi päästäkseen toiselle puolelle. Kun elektronit ohjataan kodin johtojen läpi, aurinkosähköä voidaan käyttää kodin sähkönsyöttöön.

Jokainen aurinkopaneeli on mitoitettu muuntamaan tietty määrä fotoneja elektroneiksi täydessä auringonpaisteessa – eli tuottamaan tietty määrä watteja. Aurinkopaneelin keskimääräinen huipputeho on nykyään noin 340 wattia. Tyypillisessä kodin aurinkojärjestelmässä tarvitaan noin 18 tällaista paneelia, joiden yhteenlaskettu nimellisteho on noin 6 kW.

Me tiedämme, että 6 kW:n aurinkopaneelijärjestelmä voi tuottaa tuon verran tehoa täydessä auringonpaisteessa, mutta vaikka aurinko paistaa koko päivän, se on teknisesti ”täynnä” vain keskipäivällä. Muina vuorokauden aikoina aurinko paistaa matalammassa kulmassa.

Palatakseni yllä olevaan jännite/virta-arvokeskusteluun, heti kun tarpeeksi aurinko koskettaa aurinkopaneelin pintaa, sen täysi jännite on valmis, mutta elektroneja kiihdyttävien fotonien määrä on vähäinen, joten sen ampeerivirta (virta) on pieni.

Kun aurinko nousee ja paistaa suoremmin paneeliin, kiihdytettyjen elektronien määrä kasvaa maksimiin eli täyteen aurinkoon asti. Jos tarkastellaan aurinkoenergian tuotantoa päivän aikana, se näyttää kellokäyrältä, jossa pienimmät luvut ovat auringonnousun ja -laskun aikaan ja keskellä on pyöristetty huippu.

Jotta olisi helpompi ymmärtää, kuinka paljon energiaa aurinkopaneeli voi tuottaa keskimääräisen päivän aikana, aurinkoenergiaa tutkivat ihmiset keksivät käsitteen auringon huipputunnit.

He tarkastelevat kaikkea tietyssä paikassa maapallolla koko vuoden aikana käytettävissä olevaa aurinkoenergiaa ja jakavat sen 365:llä saadakseen keskimääräisen tuntimäärän, jonka auringon pitäisi paistaa korkeimmasta kohdastaan taivaalla, jotta se tuottaisi yhtä paljon energiaa.

Esitettäkö, että asut alueella, jossa on keskimäärin viisi auringon huipputuntia päivässä. 6 kW:n aurinkojärjestelmäsi voisi tuottaa noin 30 kWh sähköä keskimääräisenä päivänä. Useimmat päivät eivät tietenkään ole keskimääräisiä, joten on todennäköisempää, että järjestelmäsi tuotanto tuottaa enemmän tai vähemmän energiaa minä tahansa päivänä, mutta lopputulos olisi kuitenkin noin 10 950 kWh vuodessa (365 kertaa 30 kWh/päivä).

Yllä olevan esimerkkimme avulla koti, joka tarvitsee 12 000 kWh vuodessa, voi vähentää verkosta saamansa sähkön määrän vain 1 050 kWh:iin esimerkkimme 6 kW:n järjestelmällä ja viidellä auringon huipputunnilla päivässä. Tämä tarkoittaa 1 642,50 dollarin säästöä kyseisenä ajanjaksona aurinkoenergian ansiosta.

Miten osavaltiosi vaikuttaa aurinkoenergian arvoon

Kaikki aurinkokilowattitunnit ovat samanarvoisia, mutta ellei sinulla ole nettomittausta, niitä ei hyvitetä kaikkia yhtä paljon energialaskussasi.

Nettomittaus on sääntö, joka varmistaa, että jokainen aurinkoenergian kWh hyvitetään laskussasi täysimääräisesti vähittäishinnalla. Jos aurinkopaneelisi tuottavat enemmän kuin kuukausittainen sähkönkulutuksesi, saat hyvitystä, joka lisätään seuraavan kuukauden laskuun.

Opi lisää:

Useimmissa osavaltioissa on käytössä nettomittaussäännöt, mutta joissakin ei. Ilman täyttä vähittäismyyntihyvitystä aurinkopaneelien tuottamasta energiasta aurinkoenergian käyttö ei ole taloudellisesti yhtä edullista.

Lue osavaltioiden aurinkopaneelioppaat saadaksesi tietoa nettomittauksesta ja käytä tarkinta online-aurinkopaneelilaskuria nähdäksesi arvioidut kustannukset ja säästöt aurinkopaneeleille tietyllä katollasi.

Keskeiset huomiot

• Watit ja kilowatit ovat tehon eli kyvyn tehdä töitä mittaavia suureita.”
  Kilowattitunnit mittaavat energiaa eli ajan mittaan tehtyä työtä.

• Laitteet ja laitteet käyttävät virtaa, ja niiden pitäminen päällä ajan mittaan johtaa energiankulutukseen, joka mitataan ja kirjataan kilowattitunteina sähkölaskuusi.
• Aurinkopaneelit tuottavat virtaa, ja aurinko, joka paistaa niihin ajan mittaan, tuottaa kilowattitunteja energiaa, joka vähentää sähkölaskuasi tuotettujen kilowattituntien määrällä.