Explicații despre wați, kilowați și kilowați-oră (kW vs. kWh)
Electricitatea poate părea uneori ca o magie. Firele intră în casa ta transportând energie. Apeși un întrerupător sau apeși un buton, iar luminile se aprind, televizorul se trezește sau aparatul de cafea prinde viață. Cum funcționează totul?
Articolul de mai jos este o explicație a modului în care funcționează electricitatea, de la wații necesari pentru a alimenta becurile dvs. până la kilowați-oră de energie electrică utilizată pe care compania de utilități o înregistrează în factura dvs. lunară de electricitate.
În această pagină:
- Ce este un watt?
- Cum se aseamănă electricitatea cu apa
- Măsurarea fluxului de energie electrică
- Watts, kilowați, și kilowați-oră
- Cum este electricitatea ca un maraton
- kW și kWh în factura de electricitate
- Cum reduc panourile solare costurile
- Efectul statului dumneavoastră asupra valorii energiei solare
Ce este un watt?
Un watt (W) este o unitate de putere. Gândiți-vă la putere ca la „capacitatea de a face muncă”. Din punct de vedere tehnic, un watt este o măsură a transferului de energie care echivalează cu un joule pe secundă, dar din moment ce nimeni din afara unui laborator nu a mai pronunțat cuvântul „joule” de la orele de fizică din liceu, vom rămâne cu „watt.”
La electricitate, puterea este tensiune înmulțită cu amperaj. Sau un watt (W) este egal cu un volt (V) înmulțit cu un amper (A).
Un mod bun de a ne gândi la electricitate este că seamănă foarte mult cu apa. Tensiunea este împingerea, sau presiunea, iar amperajul este fluxul. Atunci când se discută despre electricitate, amperajul se mai numește și curent.
Cum se aseamănă electricitatea cu apa
Imaginați-vă un furtun cu o duză de pulverizare la capăt. Spuneți că duza are trei setări: oprit, mic și mare. Presiunea apei din spatele duzei este constantă; această presiune este ca o tensiune. În poziția oprit, nu există debit, deci nu există energie.
Întoarceți duza pe „low” și aveți putere! Ați mărit amperajul și apa curge. Debitul se măsoară în galoane pe minut și, ca să revenim la metafora noastră, acel debit ar fi „puterea”.
Întoarceți duza la nivel înalt pentru a crește din nou amperajul și aveți mai multă putere; mai multă „putere”.
Măsurarea fluxului de putere
Continuând cu metafora apei: fluxul care iese este o măsură a puterii. Îndreptați furtunul spre o găleată timp de 10 minute și o veți umple. Apa care a curs în găleată este ca o măsură a energiei care a trecut prin furtun.
Un mod obișnuit în care oamenii interacționează cu wații este prin intermediul becului. Să spunem că un bec de 100 de wați are nevoie de atâta energie pentru a străluci. Dacă lăsați un bec de 100 de wați aprins timp de o oră, ați folosit 100 de wați-oră.
Un kilowatt de putere (kW) este de 1.000 de wați, deci dacă lăsați 10 becuri de 100 de wați (1 kW de becuri) aprinse timp de o oră, veți fi folosit un kilowatt-oră (kWh).
Acesta este unul dintre motivele pentru care trecerea la becuri cu putere redusă poate avea un impact atât de mare. Un bec LED care poate face la fel de multă lumină ca un bec cu incandescență de 100 de wați are nevoie doar de 14 wați. Asta înseamnă că puteți face să funcționeze 10 LED-uri de 14 wați timp de 7,25 ore și să folosiți aceeași cantitate de energie totală ca și becurile cu incandescență într-o oră.
| 5 | becuri cu incandescență de 100 de wați | timp de 2 ore |
| 21 | 23-becuri fluorescente compacte de 2 wați | pentru 2 ore |
| 35 | becuri LED de 14 wați | pentru 2 ore |
Watts, kilowați și kilowați-oră: putere vs. energie
Încă o dată, un watt este o măsură a puterii, sau capacitatea de a face muncă, iar un watt-oră este o măsură a energiei, care înseamnă cantitatea de muncă efectuată într-o anumită perioadă de timp.
Un kilowatt este pur și simplu o mie de wați, iar un kilowatt-oră este o înregistrare a unei producții medii de o mie de wați pe parcursul unei ore.
Un alt mod de a ne gândi la putere și energie este un maratonist. Puterea este ca și cum ar fi abilitatea de a alerga într-un anumit ritm, iar distanța parcursă de alergător este cantitatea de energie pe care a folosit-o.
În 2019, cel mai rapid maratonist din lume a terminat o cursă în aproape exact 2 ore. Asta înseamnă că el a emis suficientă energie pentru a alerga în mod constant cu aproximativ 13,1 mile pe oră, iar cele 26,2 mile ale maratonului sunt măsura energiei pe care a folosit-o.
Dacă am măsurat puterea emisă în mod constant de alergător la aproximativ 300 de wați, el ar fi cheltuit 600 de wați-oră de-a lungul celor 26,2 mile ale cursei. Dacă ar putea alerga la aceeași putere de ieșire timp de 5 ore, producția sa totală de energie ar fi de 1.500 de wați-oră, sau 1,5 kilowați-oră.
kW și kWh pe factura de electricitate
În timp ce locuința dvs. utilizează electricitate în timpul zilei, un contor se învârte (sau numără digital) pentru a înregistra cantitatea de energie pe care o utilizați în orice moment. Această măsurătoare se însumează la un anumit număr de kWh de consum de energie la sfârșitul lunii.
La sfârșitul fiecărui ciclu de facturare, compania „citește” contorul dumneavoastră și înregistrează un total pentru consumul de energie. Apoi aplică calculele lor fanteziste (și uneori extrem de complicate) și vă facturează la o anumită rată de cenți pe kWh.
Să presupunem că folosiți 1.000 kWh pe lună, iar tariful de energie electrică este de 0,15 $/kWh – factura dvs. ar fi de 150,00 $, plus orice taxe suplimentare de conectare și de serviciu.
Cum reduc panourile solare costurile cu energia
Panourile solare produc energie pentru a vă face să funcționeze aparatul de aer condiționat, mașina de spălat vase și alte aparate și dispozitive. Energia solară vă reduce factura de energie prin înlocuirea electricității pe care altfel ați fi cumpărat-o de la compania de utilități.
Electricitatea este creată de panourile solare atunci când fotonii de lumină excită electronii într-un strat al suprafeței unui panou. Acei electroni excitați sunt atrași de celălalt strat al panoului și vor călători printr-un fir conductor pentru a ajunge pe partea cealaltă. Prin devierea acestei călătorii prin firele din casa dvs., electricitatea solară poate fi utilizată pentru a vă alimenta casa.
Care panou solar este evaluat să convertească un anumit număr de fotoni în electroni în condiții de soare deplin – adică să producă un anumit număr de wați. Puterea medie de vârf a unui panou solar din zilele noastre este de aproximativ 340 de wați. Un sistem solar tipic pentru o casă are nevoie de aproximativ 18 astfel de panouri, pentru o putere nominală totală de aproximativ 6 kW.
Știm că un sistem de panouri solare de 6 kW poate produce atât de multă energie în condiții de soare plin, dar, deși soarele strălucește toată ziua, din punct de vedere tehnic este „plin” doar la amiază. În celelalte părți ale zilei, soarele strălucește la un unghi mai mic.
Pentru a reveni la discuția despre tensiune/amperaj de mai sus, de îndată ce o cantitate suficientă de soare atinge suprafața unui panou solar, tensiunea sa maximă este pregătită, dar numărul de fotoni care excită electroni este scăzut, astfel încât amperajul (curentul) său este scăzut.
Pe măsură ce soarele se ridică și luminează mai direct pe panou, numărul de electroni excitați crește până la maxim, sau soare plin. Dacă vă uitați la producția de energie solară în timpul zilei, aceasta arată ca o curbă în formă de clopot, cu cele mai mici cifre la răsărit și la apus și un vârf rotunjit la mijloc.
Pentru a înțelege mai ușor câtă energie poate produce un panou solar în timpul unei zile obișnuite, oamenii care studiază energia solară au venit cu conceptul de ore de vârf de soare.
Ei se uită la toată energia solară disponibilă într-un anumit loc de pe Pământ pe parcursul unui an întreg și o împart la 365 pentru a obține un număr mediu de ore în care soarele ar trebui să strălucească din cel mai înalt punct de pe cer pentru a produce acea cantitate de energie.
Să spunem că locuiți într-o zonă cu o medie de 5 ore de soare de vârf pe zi. S-ar putea ca sistemul dvs. solar de 6 kW să genereze aproximativ 30 kWh de energie electrică într-o zi obișnuită. Desigur, majoritatea zilelor nu sunt medii, așa că este mai probabil ca producția sistemului dvs. să producă mai multă sau mai puțină energie într-o anumită zi, dar ar ajunge la aproximativ 10.950 kWh pe an (365 ori 30 kWh/zi).
Utilizând exemplul nostru de mai sus, o casă care are nevoie de 12.000 kWh pe an poate reduce cantitatea de energie electrică pe care o obține de la rețea la doar 1.050 kWh cu sistemul nostru de exemplu de 6 kW și 5 ore de soare de vârf pe zi. Acest lucru reprezintă o economie de 1.642,50 $ în această perioadă de timp, datorită energiei solare.
Cum influențează statul dvs. valoarea energiei solare
Care kWh solar este creat în mod egal, dar, dacă nu aveți contorizare netă, nu sunt toate creditate în mod egal la factura dvs. de energie.
Măsurarea netă este o regulă care asigură că fiecare kWh de energie solară primește un credit complet la rata de vânzare cu amănuntul pe factura dumneavoastră. Dacă panourile dvs. solare produc mai mult decât consumul dvs. lunar de energie electrică, câștigați un credit care se aplică la factura din luna următoare.
Învățați mai multe: Ce este contorizarea netă și cum funcționează?
Majoritatea statelor au reguli de contorizare netă în vigoare, dar unele nu au. Fără un credit complet cu amănuntul pentru energia pe care o produc panourile dvs. solare, trecerea la energia solară nu este la fel de avantajoasă din punct de vedere financiar.
Citiți ghidurile noastre solare de stat pentru a obține informații despre contorizarea netă și utilizați cel mai precis calculator online de panouri solare pentru a vedea costul și economiile estimate pentru panourile solare pe acoperișul dvs. specific.
Cât de mult puteți economisi cu energia solară?
Key Takeaways
- Watts și Kilowați sunt măsuri de putere, sau capacitatea de a face muncă.
- Kilowați-oră sunt o măsură a energiei, sau a muncii efectuate în timp.
- Aparatele și dispozitivele consumă energie, iar menținerea lor pornită în timp are ca rezultat consumul de energie, care este măsurat și înregistrat ca kilowați-oră pe factura de electricitate.
- Panourile solare produc energie, iar soarele care strălucește pe ele în timp produce kilowați-oră de energie care reduc factura de electricitate cu numărul de kilowați-oră produși.