Waty, kilowaty, i kilowatogodziny wyjaśnione (kW vs. kWh)
Elektryczność może czasami wydawać się jak magia. Przewody przychodzą do twojego domu niosąc moc. Przełączasz przełącznik lub naciskasz przycisk, a światła się zapalają, telewizor się budzi lub ekspres do kawy ożywa. Jak to wszystko działa?
Poniższy artykuł wyjaśnia, jak działa elektryczność, od watów potrzebnych do zasilania żarówek po kilowatogodziny zużytej energii elektrycznej, które Twoja firma odnotowuje na miesięcznym rachunku za prąd.
Na tej stronie:
- Co to jest wat?
- Jak energia elektryczna jest podobna do wody
- Mierzenie przepływu energii
- Waty, kilowaty, i kilowatogodziny
- Jak energia elektryczna jest jak maraton
- kW i kWh na rachunku za prąd
- Jak panele słoneczne obniżają koszty
- Wpływ Twojego stanu na wartość energii słonecznej
Co to jest wat?
Wat (W) jest jednostką mocy. Pomyśl o mocy jako o „zdolności do wykonywania pracy”. Technicznie rzecz biorąc, wat jest miarą transferu energii, która równa się jednemu dżulowi na sekundę, ale ponieważ nikt poza laboratorium nie wymawia słowa „dżul” od czasu lekcji fizyki w szkole średniej, pozostaniemy przy „wacie”.”
W przypadku elektryczności, moc to napięcie razy amperaż. Albo jeden wat (W) równa się jeden wolt (V) razy jeden amper (A).
Dobrym sposobem myślenia o elektryczności jest to, że jest ona bardzo podobna do wody. Napięcie to pchanie lub ciśnienie, a amperaż to przepływ. Przy omawianiu elektryczności amperaż jest również nazywany prądem.
Jak elektryczność jest podobna do wody
Wyobraźmy sobie wąż z dyszą rozpylającą na końcu. Powiedzmy, że dysza ma trzy ustawienia: wyłączone, niskie i wysokie. Ciśnienie wody za dyszą jest stałe; to ciśnienie jest jak napięcie. W pozycji wyłączonej nie ma przepływu, a więc nie ma mocy.
Przekręć dyszę na „niskie” i masz moc! Zwiększyłeś amperaż i woda płynie. Przepływ jest mierzony w galonach na minutę, a wracając do naszej metafory, ten przepływ byłby „watą”.
Obróć dyszę na wysoki poziom, aby zwiększyć amperaż ponownie, i masz więcej mocy; więcej „wattage”.
Mierzenie przepływu mocy
Pozostając przy metaforze wody: przepływ, który wychodzi jest miarą mocy. Skieruj wąż do wiadra na 10 minut, a napełnisz je. Woda, która wpłynęła do wiadra jest jak miara energii, która przepłynęła przez wąż.
Wspólny sposób, w jaki ludzie współdziałają z watami jest przez żarówkę. Powiedzmy, że 100-watowa żarówka potrzebuje tyle mocy, aby świecić. Jeśli zostawisz 100-watową żarówkę włączoną przez godzinę, zużyjesz 100 watogodzin.
Kilowat mocy (kW) to 1000 watów, więc jeśli zostawisz 10 100-watowych żarówek (1 kW żarówek) włączonych przez godzinę, zużyjesz jedną kilowatogodzinę (kWh).
Jest to jeden z powodów, dla których przejście na żarówki o niskiej mocy może mieć tak wielki wpływ. Żarówka LED, która może wytworzyć tyle światła, co 100-watowa żarówka, potrzebuje tylko 14 watów. Oznacza to, że można uruchomić 10 14-watowych diod LED przez 7,25 godziny i zużyć tyle samo energii, ile żarówki zużywają w ciągu godziny.
| 5 | 100-watowe żarówki żarowe | przez 2 godziny |
| 21 | 23-.Watt compact fluroescent bulbs | for 2 hours |
| 35 | 14-watt LED bulbs | for 2 hours |
Watts, Kilowaty i Kilowatogodziny: moc vs. energy
Again, a watt is a measure of power, or the ability to do work, and a watt-hour is a measure of energy, which means the amount of work done over a certain period of time.
Kilowat to po prostu tysiąc watów, a kilowatogodzina to zapis średniej mocy tysiąca watów w ciągu godziny.
Innym sposobem myślenia o mocy i energii jest maratończyk. Moc jest jak zdolność do biegania w pewnym tempie, a odległość, którą pokonuje biegacz, to ilość energii, której użył.
W 2019 roku najszybszy maratończyk na świecie ukończył wyścig w prawie dokładnie 2 godziny. Oznacza to, że wyłożył wystarczająco dużo mocy, aby konsekwentnie biec z prędkością około 13,1 mil na godzinę, a 26,2 mil maratonu jest miarą energii, którą zużył.
Jeśli zmierzyliśmy konsekwentną moc wyjściową biegacza na poziomie około 300 watów, wyekspediowałby 600 watogodzin w ciągu 26,2 mil wyścigu. Gdyby mógł biec z tą samą mocą przez 5 godzin, jego całkowita produkcja energii wyniosłaby 1500 watogodzin, czyli 1,5 kilowatogodzin.
kW i kWh na rachunku za elektryczność
Jak Twój dom zużywa elektryczność w ciągu dnia, licznik obraca się (lub cyfrowo zlicza), aby zarejestrować ilość energii, którą zużywasz przez cały czas. Ten pomiar sumuje się do pewnej liczby kWh zużycia energii na koniec miesiąca.
Na koniec każdego cyklu rozliczeniowego, firma „czyta” twój licznik i rejestruje sumę zużycia energii. Następnie stosuje swoje wymyślne (i czasami bardzo skomplikowane) obliczenia i wystawia rachunek w określonej wysokości centów za kWh.
Say you use 1,000 kWh per month, and your electric rate is $.15/kWh – your bill would be for $150.00, plus any additional connection and service fees.
How solar panels reduce your energy costs
Solar panels produce power to run your air conditioner, dishwasher, and other appliances and devices. Energia słoneczna zmniejsza rachunki za energię, zastępując energię elektryczną, którą w przeciwnym razie kupiłbyś od firmy energetycznej.
Elektryczność jest tworzona przez panele słoneczne, gdy fotony światła wzbudzają elektrony w jednej warstwie powierzchni panelu. Te wzbudzone elektrony są przyciągane przez drugą warstwę panelu i będą podróżować przez przewodzący drut, aby dostać się na drugą stronę. Przekierowując tę podróż przez przewody w domu, energia słoneczna może być wykorzystana do zasilania domu.
Każdy panel słoneczny jest oceniany pod kątem konwersji pewnej liczby fotonów na elektrony w pełnym słońcu, tj. oddawania pewnej liczby watów. Średnia moc szczytowa paneli słonecznych w dzisiejszych czasach wynosi około 340 watów. Typowy system solarny dla domu potrzebuje około 18 takich paneli, dla całkowitej mocy znamionowej około 6 kW mocy.
Wiemy, że 6-kW system paneli słonecznych może produkować tyle mocy w pełnym słońcu, ale podczas gdy słońce świeci przez cały dzień, technicznie jest tylko „pełne” w południe. Podczas innych części dnia, słońce świeci pod mniejszym kątem.
Aby wrócić do dyskusji o napięciu/amperażu powyżej, jak tylko wystarczająco dużo słońca dotknie powierzchni panelu słonecznego, jego pełne napięcie jest gotowe, ale liczba fotonów wzbudzających elektrony jest niska, więc jego amperaż (prąd) jest niski.
As the sun rises and shines more directly on the panel, the number of excited electrons increases up to the maximum, or full sun. Jeśli spojrzeć na produkcję energii słonecznej w ciągu dnia, wygląda to jak krzywa dzwonowa z najniższymi liczbami o wschodzie i zachodzie słońca i zaokrąglonym szczytem w środku.
Aby łatwiej było zrozumieć, ile energii panel słoneczny może wytworzyć w ciągu przeciętnego dnia, ludzie, którzy badają energię słoneczną, wymyślili koncepcję szczytowych godzin słonecznych.
Patrzą oni na całą energię słoneczną dostępną w danym miejscu na ziemi w ciągu całego roku i dzielą ją przez 365, aby uzyskać średnią liczbę godzin, w których słońce musiałoby świecić ze swojego najwyższego punktu na niebie, aby wytworzyć tyle energii.
Powiedzmy, że mieszkasz w obszarze o średniej 5 szczytowych godzin słonecznych dziennie. Twój system solarny o mocy 6 kW mógłby wygenerować około 30 kWh energii elektrycznej w przeciętny dzień. Oczywiście, większość dni nie jest przeciętna, więc jest bardziej prawdopodobne, że twój system będzie produkował więcej lub mniej energii w danym dniu, ale w końcu będzie generował około 10 950 kWh rocznie (365 razy 30 kWh/dzień).
Używając naszego przykładu powyżej, dom, który potrzebuje 12 000 kWh rocznie może zmniejszyć ilość energii elektrycznej otrzymywanej z sieci do zaledwie 1 050 kWh z naszym przykładowym systemem 6-kW i 5 godzinami słonecznymi dziennie. Oznacza to oszczędność 1 642,50 USD w tym okresie czasu, dzięki energii słonecznej.
Jak twój stan wpływa na wartość energii słonecznej
Każda kWh energii słonecznej jest równa, ale jeśli nie masz net metering, nie są one wszystkie przypisane jednakowo do twojego rachunku za energię.
Metering netto jest zasadą, która zapewnia, że każda kWh energii słonecznej dostaje pełny kredyt stawki detalicznej na rachunku. Jeśli twoje panele słoneczne produkują więcej niż miesięczne zużycie energii elektrycznej, zarabiasz kredyt, który jest stosowany do rachunku w następnym miesiącu.
Dowiedz się więcej: Co to jest net metering i jak to działa?
Większość stanów ma zasady net metering w miejscu, ale niektóre nie. Bez pełnego kredytu detalicznego za energię, którą wytwarzają panele słoneczne, korzystanie z energii słonecznej nie jest tak korzystne finansowo.
Przeczytaj nasze przewodniki po stanach, aby uzyskać informacje na temat net metering, i użyj najdokładniejszego kalkulatora paneli słonecznych online, aby zobaczyć szacunkowe koszty i oszczędności dla paneli słonecznych na Twoim dachu.
Ile możesz zaoszczędzić dzięki energii słonecznej?
Key Takeaways
- Waty i kilowaty są miarą mocy lub zdolności do wykonywania pracy.
- Kilowatogodziny są miarą energii lub pracy wykonanej w czasie.
- Sprzęty i urządzenia wykorzystują moc, a ich włączanie w czasie powoduje zużycie energii, które jest mierzone i rejestrowane jako kilowatogodziny na rachunku za prąd.
- Panele słoneczne wytwarzają energię, a słońce świecące na nie w czasie wytwarza kilowatogodziny energii, które zmniejszają rachunek za prąd o liczbę wyprodukowanych kilowatogodzin.
.