Watts, kilowatts e kilowatt-horas explicadas (kW vs. kWh)
Electricidade pode às vezes parecer magia. Os fios entram em sua casa carregando energia. Você aciona um interruptor ou aperta um botão e as luzes acendem, a TV acorda ou a cafeteira ganha vida. Como tudo funciona?
O artigo abaixo é uma explicação de como funciona a electricidade, desde os watts necessários para alimentar as suas lâmpadas até aos kilowatt-hora de energia eléctrica utilizada que a sua concessionária regista na sua conta mensal de electricidade.
Nesta página:
- O que é um watt?
- Como a electricidade é como a água
- Medir o fluxo de energia eléctrica
- Watts, kilowatts, e quilowatt-hora
- Como a electricidade é como uma maratona
- kW e kWh na sua conta eléctrica
- Como os painéis solares reduzem os custos
- O efeito do seu estado no valor da energia solar
O que é um watt?
Um watt (W) é uma unidade de potência. Pense na potência como “a capacidade de fazer trabalho”. Tecnicamente, um watt é uma medida de transferência de energia que equivale a um joule por segundo, mas como ninguém fora de um laboratório pronunciou a palavra “joule” desde a aula de física do liceu, ficamos com “watt”.
Com electricidade, a potência é voltagem vezes amperagem. Ou um watt (W) é igual a um volt (V) vezes uma amperagem (A).
Uma boa maneira de pensar em electricidade é que é muito parecida com a água. A tensão é o empurrar, ou a pressão, e a amperagem é o fluxo. Ao discutir eletricidade, a amperagem também é chamada de corrente.
Como a eletricidade é como a água
Imagine uma mangueira com um bico de pulverização na extremidade. Digamos que o bico tem três ajustes: desligado, baixo e alto. A pressão da água atrás do bico é constante; essa pressão é como a voltagem. Na posição desligada, não há fluxo, portanto não há energia.
Vire o bico para “baixo”, e você tem energia! Você aumentou a amperagem e a água está a fluir. O fluxo é medido em galões por minuto, e para voltar à nossa metáfora, esse fluxo seria a “voltagem”.
Vire o bico para cima para aumentar a amperagem novamente, e você tem mais potência; mais “wattage”.
Medir o fluxo de potência
Ficar com a metáfora da água: o fluxo que está saindo é uma medida da potência. Aponte a mangueira para dentro de um balde durante 10 minutos e você vai enchê-lo. A água que fluiu para dentro do balde é como uma medida da energia que fluiu através da mangueira.
Uma forma comum de as pessoas interagirem com os watts é através da lâmpada. Digamos que uma lâmpada de 100 watts precisa de tanta energia para brilhar. Se você deixar uma lâmpada de 100 watts acesa por uma hora, você já usou 100 watt-hora.
Um quilowatt de potência (kW) é 1.000 watts, então se você deixar 10 lâmpadas de 100 watts (1 kW de lâmpadas) ligadas por uma hora, você terá usado um quilowatt/hora (kWh).
Esta é uma razão pela qual mudar para lâmpadas de baixa watts pode ter um impacto tão grande. Uma lâmpada LED que pode fazer tanta luz quanto uma lâmpada incandescente de 100 watts só precisa de 14 watts. Isso significa que você pode executar 10 LEDs de 14 watts por 7,25 horas e usar a mesma quantidade de energia total que as lâmpadas incandescentes fazem em uma hora.
| 5 | lâmpadas incandescentes de 100 watts | durante 2 horas |
| 21 | 23-watt lâmpadas fluorescentes compactas | durante 2 horas |
| 35 | 14-watt lâmpadas LED | durante 2 horas |
Watts, Kilowatts e Kilowatt-horas: potência vs. energia
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 of time.
Um quilowatt é simplesmente um mil watts, e um quilowatt-hora é um registro de uma produção média de mil watts durante uma hora.
Uma outra forma de pensar em potência e energia é uma maratona. A potência é como a capacidade de correr a um certo ritmo, e a distância que o corredor cobre é a quantidade de energia que ele utilizou.
Em 2019, o maratonista mais rápido do mundo completou uma corrida em quase exactamente 2 horas. Isso significa que ele colocou energia suficiente para correr consistentemente a cerca de 13,1 milhas por hora, e os 26,2 milhas da maratona são a medida da energia que ele usou.
Se tivéssemos medido a potência consistente do corredor a cerca de 300 watts, ele teria gasto 600 watt-horas ao longo dos 26,2 milhas da corrida. Se ele pudesse correr com a mesma potência durante 5 horas, sua potência total seria de 1.500 watt-hora, ou 1,5 quilowatt-hora.
kW e kWh na sua conta de eletricidade
Como sua casa usa eletricidade durante o dia, um medidor gira (ou conta digitalmente) para registrar a quantidade de energia que você usa o tempo todo. Esta medida soma um certo número de kWh de consumo de energia no final do mês.
No final de cada ciclo de facturação, a empresa “lê” o seu contador e regista um total para o consumo de energia. Em seguida, eles aplicam os seus cálculos de fantasia (e às vezes extremamente complicados) e facturam a uma certa taxa de cêntimos por kWh.
Diga que você usa 1.000 kWh por mês, e sua tarifa elétrica é $.15/kWh – sua conta seria de $150,00, mais quaisquer taxas adicionais de conexão e serviço.
Como os painéis solares reduzem seus custos de energia
Painéis solares produzem energia para operar seu ar condicionado, máquina de lavar louça, e outros aparelhos e dispositivos. A energia solar reduz sua conta de energia substituindo a eletricidade que você teria comprado da companhia de serviços públicos.
A eletricidade é criada pelos painéis solares quando fótons de luz excitam elétrons em uma camada da superfície de um painel. Esses elétrons excitados são atraídos pela outra camada do painel, e irão viajar através de um fio condutor para chegar ao outro lado. Ao desviar essa viagem através dos fios da sua casa, a electricidade solar pode ser usada para alimentar a sua casa.
Cada painel solar é classificado para converter um certo número de fotões em electrões sob sol total – ou seja, colocar para fora um certo número de watts. A potência de pico média de um painel solar hoje em dia é de cerca de 340 watts. Um sistema solar típico para uma casa precisa de cerca de 18 desses painéis, para uma potência nominal total de cerca de 6 kW de potência.
Sabemos que um sistema de painel solar de 6kW pode produzir tanta potência a pleno sol, mas enquanto o sol brilha durante todo o dia, tecnicamente só está “cheio” ao meio-dia. Durante outras partes do dia, o sol brilha a um ângulo inferior.
Para voltar à discussão sobre voltagem/amperagem acima, assim que um sol suficiente tocar a superfície de um painel solar, sua voltagem completa está pronta, mas o número de fotões excitantes elétrons é baixo, então sua amperagem (corrente) é baixa.
Quando o sol nasce e brilha mais diretamente no painel, o número de elétrons excitados aumenta até o máximo, ou pleno sol. Se você olhar para a produção de energia solar durante o dia, parece uma curva de sino com os números mais baixos ao nascer e pôr do sol e um pico arredondado no meio.
Para facilitar a compreensão da quantidade de energia que um painel solar pode produzir durante o dia em média, as pessoas que estudam o solar surgiram com o conceito de horas de pico de sol.
Olham para toda a energia solar disponível num determinado lugar na terra durante um ano inteiro, e dividem-na por 365 para obter um número médio de horas que o sol teria que brilhar do seu ponto mais alto no céu para fazer essa quantidade de energia.
Dizer que se vive numa área com uma média de 5 horas de pico de sol por dia. O seu sistema solar de 6kW poderia gerar cerca de 30 kWh de eletricidade em um dia médio. É claro que a maioria dos dias não é média, por isso é mais provável que a produção do seu sistema produza mais ou menos energia num determinado dia, mas acabaria em cerca de 10.950 kWh por ano (365 vezes 30 kWh/dia).
Usando o nosso exemplo acima, uma casa que precisa de 12.000 kWh por ano pode reduzir a quantidade de electricidade que recebe da rede para apenas 1.050 kWh com o nosso exemplo de sistema de 6-kW e 5 horas de sol de pico por dia. Isso representa uma economia de 1.642,50 dólares durante esse período de tempo, graças ao solar.
Como seu estado afeta o valor da energia solar
Cada kWh solar é criado igual, mas a menos que você tenha medição líquida, eles não são todos creditados igualmente à sua conta de energia.
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O contador líquido é uma regra que garante que cada kWh de energia solar receba crédito total na sua conta. Se os seus painéis solares produzem mais do que o seu consumo mensal de electricidade, você ganha um crédito que é aplicado à conta do mês seguinte.
Saiba mais: O que é contagem líquida e como funciona?
A maioria dos estados tem regras de contagem líquida, mas alguns não têm. Sem o crédito total do varejo para a energia que os seus painéis solares produzem, a energia solar não é tão vantajosa financeiramente.
Leia os nossos guias de estado solar para obter informações sobre a medição da rede, e use a calculadora online de painéis solares mais precisa para ver o custo estimado e economia para painéis solares no seu telhado específico.
Quanto se pode poupar com solar?
Key Takeaways
- Watts e Kilowatts são medidas de energia, ou a capacidade de fazer trabalho.
- Kilowatt-horas são uma medida de energia, ou trabalho feito ao longo do tempo.
- Os aparelhos e dispositivos usam energia, e mantê-los ligados ao longo do tempo resulta no uso de energia, que é medida e registrada como quilowatt-hora na sua conta elétrica.
- Painéis solares fazem energia, e o sol brilhando sobre eles ao longo do tempo produz quilowatt-hora de energia que reduz a sua conta elétrica pelo número de quilowatt-hora produzidos.