Watt, kilowatt och kilowattimmar förklaras (kW vs. kWh)
Elektricitet kan ibland verka magiskt. Ledningar kommer in i ditt hus och bär på ström. Du vänder på en strömbrytare eller trycker på en knapp och lamporna tänds, tv:n vaknar eller kaffebryggaren vaknar till liv. Hur fungerar allt detta?
I artikeln nedan förklaras hur elektricitet fungerar, från de watt som behövs för att driva dina glödlampor till de kilowattimmar av elektrisk energi som används och som ditt elbolag registrerar på din månatliga elräkning.
På den här sidan:
- Vad är en watt?
- Hur elektricitet är som vatten
- Mätning av energiflöde
- Watt, kilowatt, och kilowattimmar
- Hur el är som ett maratonlopp
- KW och kWh på din elräkning
- Hur solpaneler sänker kostnaderna
- Den effekt som din delstat har på värdet av solenergi
Vad är en watt?
En watt (W) är en enhet för effekt. Tänk på effekt som ”förmågan att utföra arbete”. Tekniskt sett är en watt ett mått på energiöverföring som motsvarar en joule per sekund, men eftersom ingen utanför ett laboratorium har uttalat ordet ”joule” sedan fysiklektionerna på gymnasiet håller vi oss till ”watt”.
Med elektricitet är effekt spänning gånger strömstyrka. Eller en watt (W) är lika med en volt (V) gånger en ampere (A).
Ett bra sätt att tänka på elektricitet är att den är ungefär som vatten. Spänningen är tryck, eller trycket, och strömstyrkan är flödet. När man diskuterar elektricitet kallas amperage också för ström.
Hur elektricitet är som vatten
Föreställ dig en slang med ett sprutmunstycke i änden. Säg att munstycket har tre inställningar: av, låg och hög. Vattentrycket bakom munstycket är konstant; det trycket är som spänning. I det avstängda läget finns det inget flöde, alltså ingen spänning.
Sätt munstycket på ”låg” och du har ström! Du har ökat strömstyrkan och vattnet flödar. Flödet mäts i gallon per minut, och för att återgå till vår metafor skulle detta flöde vara ”watt”.
Vrid munstycket på hög för att öka strömstyrkan igen, och du har fått mer kraft; mer ”watt”.
Mätning av kraftflödet
Om vi håller oss till vattenmetaforen: flödet som kommer ut är ett mått på kraften. Rikta slangen in i en hink i tio minuter så fylls den upp. Vattnet som flödade in i hinken är som ett mått på den energi som flödade genom slangen.
Ett vanligt sätt för människor att interagera med watt är genom glödlampan. Säg att en glödlampa på 100 watt behöver så mycket ström för att lysa. Om du låter en 100-watts glödlampa vara tänd i en timme har du förbrukat 100 watttimmar.
En kilowatt effekt (kW) är 1 000 watt, så om du låter 10 glödlampor på 100 watt (1 kW glödlampor) vara tända i en timme har du förbrukat en kilowattimme (kWh).
Detta är ett skäl till varför byte till glödlampor med låg effekt kan ha så stor effekt. En LED-lampa som kan ge lika mycket ljus som en glödlampa på 100 watt behöver bara 14 watt. Det innebär att du kan använda 10 LED-lampor på 14 watt i 7,25 timmar och förbruka samma mängd total energi som glödlampor gör på en timme.
| 5 | 100-watts glödlampor | i 2 timmar |
| 21 | 23-.watt kompakta fluroescentlampor | för 2 timmar |
| 35 | 14-watt LED-lampor | för 2 timmar |
Watt, Kilowatt och kilowattimmar: effekt vs. Energi
Också en watt är ett mått på effekt, eller förmågan att utföra arbete, och en kilowattimme är ett mått på energi, det vill säga den mängd arbete som utförs under en viss tidsperiod.
En kilowatt är helt enkelt tusen watt, och en kilowattimme är en registrering av en genomsnittlig effekt på tusen watt under en timme.
Ett annat sätt att tänka på effekt och energi är en maratonlöpare. Kraft är som förmågan att springa i ett visst tempo, och den sträcka som löparen tillryggalägger är den mängd energi som han eller hon har använt.
Under 2019 genomförde världens snabbaste maratonlöpare ett lopp på nästan exakt 2 timmar. Det innebär att han satte ut tillräckligt med kraft för att konsekvent springa i ungefär 13,1 miles i timmen, och de 26,2 milen av maratonloppet är måttet på den energi han använde.
Om vi mätte löparens konsekventa kraftuttag till ungefär 300 watt skulle han ha förbrukat 600 watttimmar under de 26,2 milen av loppet. Om han kunde springa med samma effekt i 5 timmar skulle hans totala energiförbrukning vara 1 500 watttimmar, eller 1,5 kilowattimmar.
kW och kWh på din elräkning
När ditt hem använder el under dagen snurrar en mätare (eller räknar upp digitalt) för att registrera hur mycket el du använder vid varje tidpunkt. Denna mätning summerar till ett visst antal kWh av energiförbrukning i slutet av månaden.
I slutet av varje faktureringscykel ”läser” företaget av din mätare och registrerar en totalsumma för energiförbrukningen. De tillämpar sedan sina tjusiga (och ibland extremt komplicerade) beräkningar och fakturerar dig med ett visst antal cent per kWh.
Säg att du förbrukar 1 000 kWh per månad och att din elpris är 0,15 dollar/kWh – din faktura skulle vara på 150,00 dollar, plus eventuella ytterligare anslutnings- och serviceavgifter.
Hur solpaneler sänker dina energikostnader
Solpaneler producerar energi för att driva din luftkonditionering, diskmaskin och andra apparater och enheter. Solenergi minskar din energiräkning genom att ersätta el som du annars skulle ha köpt från elbolaget.
Solpaneler skapar elektricitet när ljusfotoner exciterar elektroner i ett lager av panelens yta. Dessa exciterade elektroner attraheras av det andra skiktet på panelen och kommer att färdas genom en ledande tråd för att komma till den andra sidan. Genom att avleda denna resa genom hemmets ledningar kan solelektriciteten användas för att driva hemmet.
Varje solpanel är dimensionerad för att omvandla ett visst antal fotoner till elektroner under full sol – dvs. ge ut ett visst antal watt. Den genomsnittliga toppeffekten för en solpanel i dag är cirka 340 watt. Ett typiskt solcellssystem för ett hem behöver cirka 18 sådana paneler, för en total nominell effekt på cirka 6 kW.
Vi vet att ett solpanelsystem på 6 kW kan producera så mycket effekt vid full sol, men även om solen skiner hela dagen är den tekniskt sett bara ”full” vid middagstid. Under andra delar av dagen skiner solen i en lägre vinkel.
För att återgå till diskussionen om spänning/ampereage ovan, så snart tillräckligt mycket sol rör vid solpanelens yta är dess fulla spänning klar, men antalet fotoner som exciterar elektroner är lågt, så dess amperage (strömstyrka) är låg.
När solen stiger och lyser mer direkt på panelen ökar antalet exciterade elektroner upp till maximum, eller full sol. Om man tittar på solenergiproduktionen under dagen ser den ut som en klockkurva med de lägsta siffrorna vid soluppgång och solnedgång och en rundad topp i mitten.
För att göra det lättare att förstå hur mycket energi en solcellspanel kan producera under en genomsnittlig dag kom människor som studerar solenergi fram till begreppet peak sun hours.
De tittar på all tillgänglig solenergi på en viss plats på jorden under ett helt år och delar den med 365 för att få fram ett genomsnittligt antal timmar solen måste lysa från sin högsta punkt på himlen för att producera så mycket energi.
Säg att du bor i ett område med i genomsnitt 5 toppsoltimmar per dag. Ditt solcellssystem på 6 kW kan förväntas generera cirka 30 kWh el en genomsnittlig dag. Naturligtvis är de flesta dagar inte genomsnittliga, så det är mer troligt att ditt systems produktion kommer att ge mer eller mindre energi en viss dag, men skulle hamna på cirka 10 950 kWh per år (365 gånger 30 kWh/dag).
Med hjälp av vårt exempel ovan kan ett hem som behöver 12 000 kWh per år minska den mängd el som de får från elnätet till bara 1050 kWh med vårt exempel på ett system på 6 kW och 5 solspetstimmar per dag. Det motsvarar en besparing på 1 642,50 dollar under denna tidsperiod, tack vare solenergi.
Hur din stat påverkar värdet av solenergi
Alla solkWh är skapade lika, men om du inte har nettomätning krediteras de inte alla lika mycket på din energiräkning.
Nätmätning är en regel som garanterar att varje kWh solenergi får full kredit på din faktura. Om dina solpaneler producerar mer än din månatliga elförbrukning får du en kredit som läggs på nästa månads räkning.
Lär dig mer: Vad är nettomätning och hur fungerar det?
De flesta stater har regler för nettomätning, men vissa har inte det. Utan full kredit för den energi som dina solpaneler producerar är det inte lika ekonomiskt fördelaktigt att använda solenergi.
Läs våra statliga solcellsguider för att få information om nettomätning, och använd den mest exakta solcellskalkylatorn online för att se uppskattade kostnader och besparingar för solpaneler på just ditt tak.
Hur mycket kan du spara med solceller?
Nyckelinformation
- Watt och kilowatt är mått på effekt, eller förmågan att utföra arbete.
- Kilowattimmar är ett mått på energi, eller utfört arbete över tid.
- Apparater och enheter använder energi, och att hålla dem påslagna över tid resulterar i energianvändning som mäts och registreras som kilowattimmar på din elräkning.
- Solpaneler producerar energi, och solen som lyser på dem över tid producerar kilowattimmar av energi som minskar din elräkning med antalet producerade kilowattimmar.