Vysvětlení pojmů watty, kilowatty a kilowatthodiny (kW vs. kWh)

Vysvětlení pojmů watty, kilowatty a kilowatthodiny (kW vs. kWh)

Elektřina se někdy může zdát jako magie. Do vašeho domu přicházejí dráty s proudem. Otočíte vypínačem nebo stisknete tlačítko a rozsvítí se světla, probudí se televize nebo ožije kávovar. Jak to všechno funguje?“

Následující článek vysvětluje, jak funguje elektřina, od wattů potřebných k napájení žárovek až po kilowatthodiny spotřebované elektrické energie, které vaše energetická společnost zaznamenává na měsíčním účtu za elektřinu.

Na této stránce:

• Co je to watt?
• Jak je elektřina podobná vodě
• Měření průtoku elektrické energie
• Watty, kilowatty, a kilowatthodiny
• Jak je elektřina jako maraton
• kW a kWh na vašem účtu za elektřinu
• Jak solární panely snižují náklady
• Vliv vašeho státu na hodnotu solární energie

Co je to watt?

Watt (W) je jednotka výkonu. Představte si výkon jako „schopnost konat práci“. Technicky vzato je watt mírou přenosu energie, která se rovná jednomu joulu za sekundu, ale protože od hodin fyziky na střední škole nikdo mimo laboratoř slovo „joule“ nevyslovil, zůstaneme u „wattu“.

U elektřiny je výkon součinem napětí a proudu. Neboli jeden watt (W) se rovná jeden volt (V) krát jeden ampér (A).

O elektřině je dobré přemýšlet tak, že je podobná vodě. Napětí je tlačení neboli tlak a proud je průtok. Při diskusi o elektřině se ampérhodinám říká také proud.

Jak je elektřina podobná vodě

Představte si hadici s rozprašovací tryskou na konci. Řekněme, že tryska má tři nastavení: vypnuto, nízké a vysoké. Tlak vody za tryskou je konstantní; tento tlak je jako napětí. V poloze vypnuto není žádný průtok, takže není žádný výkon.

Přepněte trysku do polohy „nízká“ a máte výkon! Zvýšili jste proud a voda teče. Průtok se měří v galonech za minutu, a abychom se vrátili k naší metafoře, tento průtok by byl „wattáží“.

Přepněte trysku na vyšší výkon, abyste opět zvýšili proud, a máte větší výkon; větší „wattáž“.

Měření průtoku výkonu

Pokračujeme-li v metafoře s vodou: průtok, který vytéká, je mírou výkonu. Namiřte hadici na 10 minut do kbelíku a naplníte ho. Voda, která vytekla do kbelíku, je jako míra energie, která protekla hadicí.

Běžný způsob, jak lidé komunikují s watty, je prostřednictvím žárovky. Řekněme, že 100wattová žárovka potřebuje tolik energie, aby svítila. Pokud necháte 100wattovou žárovku svítit hodinu, spotřebovali jste 100 watthodin.

Kilowatt výkonu (kW) je 1 000 wattů, takže pokud necháte hodinu svítit 10 100wattových žárovek (1 kW žárovek), spotřebovali jste jednu kilowatthodinu (kWh).

To je jeden z důvodů, proč může mít přechod na úsporné žárovky tak velký vliv. LED žárovka, která dokáže vydat tolik světla jako 100wattová žárovka, potřebuje pouze 14 wattů. To znamená, že můžete provozovat 10 14wattových LED žárovek po dobu 7,25 hodiny a spotřebovat stejné množství celkové energie jako žárovky za hodinu.

Wat, Kilowatty a kilowatthodiny: výkon vs. energie

Znovu připomínáme, že watt je mírou výkonu neboli schopnosti vykonat práci a watthodina je mírou energie, což znamená množství práce vykonané za určitou dobu.

Kilowatt je jednoduše tisíc wattů a kilowatthodina je záznam průměrného výkonu tisíce wattů za hodinu.

Jiným způsobem, jak uvažovat o výkonu a energii, je maratonský běžec. Výkon je jako schopnost běžet určitým tempem a vzdálenost, kterou běžec uběhne, je množství energie, kterou spotřeboval.

V roce 2019 zvládl nejrychlejší maratonec na světě závod téměř přesně za 2 hodiny. To znamená, že vydal dostatek energie na to, aby trvale běžel rychlostí přibližně 13,1 míle za hodinu, a 26,2 míle maratonu je měřítkem energie, kterou spotřeboval.

Pokud bychom měřili běžcův trvalý výkon přibližně 300 wattů, vydal by na 26,2 míle závodu 600 watthodin. Pokud by dokázal běžet se stejným výkonem po dobu 5 hodin, jeho celkový energetický výdej by činil 1 500 watthodin, tedy 1,5 kilowatthodiny.

kW a kWh na vašem účtu za elektřinu

Při spotřebě elektřiny ve vaší domácnosti se během dne točí (nebo digitálně odpočítává) elektroměr, který neustále zaznamenává množství spotřebované energie. Toto měření se na konci měsíce sečte do určitého počtu kWh spotřeby energie.

Na konci každého vyúčtovacího cyklu společnost „odečte“ váš elektroměr a zaznamená celkovou spotřebu energie. Poté použije své vymyšlené (a někdy velmi složité) výpočty a vyúčtuje vám určitou sazbu v centech za kWh.

Řekněme, že spotřebujete 1 000 kWh za měsíc a vaše sazba za elektřinu je 0,15 USD/kWh – váš účet bude na 150,00 USD plus případné další poplatky za připojení a služby.

Jak solární panely snižují vaše náklady na energii

Solární panely vyrábějí energii pro provoz vaší klimatizace, myčky nádobí a dalších spotřebičů a zařízení. Solární energie snižuje vaše účty za energie tím, že nahrazuje elektřinu, kterou byste jinak kupovali od energetické společnosti.

Elektřina vzniká v solárních panelech, když fotony světla excitují elektrony v jedné vrstvě povrchu panelu. Tyto excitované elektrony jsou přitahovány druhou vrstvou panelu a projdou vodivým drátem, aby se dostaly na druhou stranu. Odkloněním této cesty přes vodiče vašeho domu lze solární elektřinu využít k napájení vašeho domu.

Každý solární panel je dimenzován na přeměnu určitého počtu fotonů na elektrony při plném slunci – tj. vydává určitý počet wattů. Průměrný špičkový výkon solárního panelu v dnešní době je asi 340 wattů. Typický solární systém pro domácnost potřebuje asi 18 těchto panelů, což představuje celkový jmenovitý výkon asi 6 kW.

Víme, že systém solárních panelů o výkonu 6 kW může vyrobit tolik energie za plného slunce, ale zatímco slunce svítí celý den, technicky je „plné“ pouze v poledne. V ostatních částech dne svítí slunce pod menším úhlem.

Vrátíme-li se k výše uvedené diskusi o napětí/proudu, jakmile se povrchu solárního panelu dotkne dostatečné množství slunce, je jeho plné napětí připraveno, ale počet fotonů vzbuzujících elektrony je nízký, takže jeho proud (ampér) je nízký.

Jakmile slunce stoupá a svítí na panel více přímo, počet excitovaných elektronů se zvyšuje až na maximum, neboli na plné slunce. Pokud se podíváte na produkci sluneční energie během dne, vypadá jako zvonovitá křivka s nejnižšími čísly při východu a západu slunce a zaobleným vrcholem uprostřed.

Aby bylo snazší pochopit, kolik energie dokáže solární panel vyrobit během průměrného dne, přišli lidé, kteří se zabývají solární energií, s konceptem špičkových hodin slunce.

Podívají se na veškerou sluneční energii dostupnou v daném místě na Zemi za celý rok a vydělí ji 365, aby získali průměrný počet hodin, které by muselo slunce svítit ze svého nejvyššího bodu na obloze, aby vyrobilo tolik energie.

Řekněme, že žijete v oblasti, kde je průměrně 5 špičkových slunečních hodin denně. Dá se očekávat, že váš 6kW solární systém vyrobí v průměrný den asi 30 kWh elektřiny. Samozřejmě, že většina dnů není průměrná, takže je pravděpodobnější, že výroba vašeho systému bude v daný den vyrábět více nebo méně energie, ale ve výsledku by se pohybovala kolem 10 950 kWh za rok (365 krát 30 kWh/den).

Podle našeho výše uvedeného příkladu může dům, který potřebuje 12 000 kWh za rok, snížit množství elektřiny, kterou dostává ze sítě, na pouhých 1 050 kWh s naším příkladem 6kW systému a 5 špičkových slunečních hodin za den. To představuje díky solární energii úsporu 1 642,50 USD za toto období.

Jak váš stát ovlivňuje hodnotu solární energie

Každá solární kWh je stejná, ale pokud nemáte net metering, nejsou všechny stejně započítány do vašeho účtu za energii.

Net metering je pravidlo, které zajišťuje, že každá kWh solární energie bude na váš účet připsána v plné výši maloobchodní sazby. Pokud vaše solární panely vyrobí více, než je vaše měsíční spotřeba elektřiny, získáte kredit, který se uplatní ve vyúčtování za další měsíc.

Další informace:

Většina států má zavedena pravidla pro net metering, ale některé ne. Bez plného maloobchodního kreditu za energii, kterou vaše solární panely vyrobí, není využívání solární energie tak finančně výhodné.

Přečtěte si naše průvodce solárními systémy v jednotlivých státech, abyste získali informace o čistém měření, a použijte nejpřesnější online kalkulačku solárních panelů, abyste zjistili odhadované náklady a úspory pro solární panely na vaší konkrétní střeše.

Klíčové poznatky

• Watty a kilowatty jsou mírou výkonu neboli schopnosti vykonat práci.
• Kilowatthodiny jsou mírou energie neboli práce vykonané za určitý čas.
• Přístroje a zařízení spotřebovávají energii a jejich zapnutí v průběhu času vede ke spotřebě energie, která se měří a zaznamenává v kilowatthodinách na vašem účtu za elektřinu.
• Solární panely vyrábějí energii a slunce, které na ně svítí, v průběhu času produkuje kilowatthodiny energie, které snižují váš účet za elektřinu o počet vyrobených kilowatthodin.

.