kW y kWh Explicado

Una gran cantidad de personas, profesionales de la energía incluidos, no entienden plenamente la diferencia entre kW y kWh. Si usted es uno de ellos, no tenga miedo, este artículo debe ponerle en correcto camino

Cálculos de energía y el ahorro de energía, se volverá mucho más fácil cuando usted entienda la diferencia entre un kW y un kWh.

Si está trabajando con la energía de forma regular, y no entiende completamente la diferencia entre un kW y una kWh, le prometemos que le llevará 20 minutos más o menos para entender completamente los conceptos explicados en este artículo, y le ahorrará muchos dolores de cabeza en el futuro. Es muy probable que le ahorre un poco de vergüenza en algún momento también, así será menos probable que cometa errores de cálculo embarazosos.

(Si en algún momento desea darnos las gracias por nuestra ayuda en la reducción de dolores de cabeza y la vergüenza, por favor apunte sus colegas y visitantes del sitio web a este artículo para que pueda ayudar a ellos también. O, si lo encuentra útil, usted podría comprar o recomendar nuestro software de la lente de la Energía - realmente apreciamos los clientes que nos mantienen en el negocio).

De todos modos, eso es más que suficiente preámbulo ... Vamos a llegar a ella ...

¿Cuál es la diferencia entre un kW y un kWh?

Bueno, la diferencia es realmente muy simple. Aunque sólo parece sencillo después de que lo hayas entendido.

kWh es una medida de la energía, mientras que kW es una medida del potencia ...

OK, pero mucha gente no entiende realmente la diferencia entre la energía y el potencia, ya sea ... Así que vamos a empezar por el principio:

¿Qué es la energía?

La energía es una medida de la cantidad de combustible que está contenido dentro de algo, o utilizado por algo en un período específico de tiempo.

La kWh es una unidad de energía.

(Un físico podría levantar sus brazos arriba en disgusto por la forma en que hemos simplificado uno de los fundamentos del universo. Pero afortunadamente no estamos escribiendo esto para los físicos ...)

El kilovatio hora (kWh) es una unidad de energía ... La caloría es una unidad de energía ... Y el julio (J) es una unidad de energía ... Y éstas no son las únicas unidades de energía - hay el BTU, el vatio-hora (Wh), el termia, y un montón de unidades oscuras que es poco probable que haya oído hablar.

Es un poco como el que se puede medir la distancia en unidades de pies, metros, millas, kilómetros y así sucesivamente. La distancia entre Nueva York y Londres es fija, pero se puede expresar esa distancia como 3.459 millas, o 5567 kilometros, o 18,265,315 pies etc. Del mismo modo, se puede expresar una medida de la energía en julios o calorías, o kWh, o BTU etc. .

Cuando la gente habla de una galleta especial que contiene 172 calorías, que están hablando de la cantidad de energía contenida dentro de esa galleta. 172 calorías es equivalente a alrededor de 0,0002 kWh.

La energía puede cambiar de forma. Podríamos comer la galleta que nos proporcione energía. O podríamos quemar la galleta y convertirla en energía térmica. Teniendo en cuenta el equipo adecuado podríamos convertir la energía térmica de la galleta de la quema en energía eléctrica para hacer funcionar las luces y los ventiladores y así sucesivamente. Parte de la energía se pierde en el proceso de conversión, pero debería ser posible conseguir que la quema de la galleta para funcionar una bombilla durante al menos un par de segundos.

Probablemente, la mejor opción sería la de comer la galleta, pero esperamos que pueda obtener la idea general - la galleta contiene energía que se puede convertir en diferentes formas ...

La electricidad y otros combustibles suministran energía de forma que podamos utilizarla para ejecutar los equipos de nuestros edificios.

Nuestras galletas contienen una cierta cantidad de energía - 172 calorías o 0,0002 kWh por galleta. Pero la energía galleta no está en una forma que podemos utilizar simplemente para ejecutar el equipo en nuestros edificios ...

Sin embargo, podemos fácilmente hacer uso de la electricidad. Y, siempre tenemos un quemador de gas o petróleo, podemos fácilmente hacer uso de gas o petróleo. Una forma de energía llega a través de los cables (no es la electricidad inteligente ?!), y otros vienen en forma de gases, líquidos o sólidos que quemamos (convertir en calor). Al final del día es todo energía sólo utilizable en diferentes formas. Podemos expresar cantidades de estas formas de energía en términos de kWh. Compramos o generamos el kWh de energía, y la utilizamos para alimentar los equipos de nuestros edificios.

La relación entre el consumo de energía (kWh) y el tiempo

Un edificio típico utiliza más energía durante largos períodos de tiempo de lo que hace en períodos cortos de tiempo:

El 16 de febrero de 2010, un edificio podría haber utilizado 95 kWh.

Durante la semana de inicio 12 de abril 2010 que podría haber utilizado 550 kWh.

Desde 1 enero 2009 hasta 31 diciembre 2009 podría haber usado 31.250 kWh.

Dadas las tres figuras anteriores, podemos ver fácilmente que el edificio utiliza más energía a lo largo de 2009 que lo hizo el 16 de febrero de 2010. No hay sorpresas.

Sin embargo, no podemos comparar inmediatamente la eficiencia del edificio sobre cada uno de esos períodos. Si un número de kWh cubre un día, sólo podemos compararlo de manera justa con otro número de kWh que cubre un día. Si un número de kWh cubre una semana, sólo podemos compararlo con otro número de kWh que cubre una semana.

Si tenemos el kWh a partir de febrero y el kWh a partir de marzo, que en realidad no podemos comparar las dos cifras bastante bien, porque febrero tiene típicamente 28 días, mientras que marzo es de 31 días. En este artículo se explica más acerca de los problemas que surgen si se comparan los kWh utilizados en un mes con los kWh utilizados en el siguiente.

El consumo de energía se expresa en términos de kWh a menudo no significa mucho a menos que también conoce la duración del período que los kWh se midieron de nuevo. Y es difícil hacer comparaciones justas entre figuras kWh menos que sean todos de períodos de exactamente la misma longitud. Las cifras están expresadas en términos de potencia (por ejemplo kW) hacen muchas cosas más directo ...

¿Qué es el potencia?

La potencia es la velocidad a la que se genera o se utiliza la energía.

El kW es una unidad de potencia.

(Energía Estrictamente hablando, no es en realidad generada o utilizada, se convierte de una forma a otra. Gusta la forma en que la energía almacenada en el aceite se convierte en calor cuando se le quema . Y al igual que la forma en que la electricidad que corre en un ventilador se convierte en el movimiento del aspa del ventilador (energía cinética). Pero esto es una distinción que la gente en general no le preocupa sino cuando están mirando una factura de energía excesiva y preguntándose cómo se puede "utilizar" menos energía.)

Así que el potencia es una medida de cómo de rápido algo está generando o usando la energía. Cuanto mayor kW de un edificio, más rápido ese edificio está utilizando energía.

Julios por segundo (J / s) es un buen clara unidad de potencia,. Julios por segundo hace obvio que la potencia es la velocidad a la que se está generando o se utiliza energía. Es como cómo millas por hora hace que sea obvio que la velocidad es la velocidad a la que se viajó está distancia.

El vatio (W) es otra unidad de potencia. No lo hacen tan obvio lo que significa poder. Pero el vatio es en realidad más que otro nombre para julios por segundo. J / s y W son la misma cosa. Sólo un poco de chispa brillante decidió que las ecuaciones y todo eso sería más simple si el poder tenía su propia unidad (en lugar de ser expresado utilizando unidades de energía y el tiempo juntos). Y llamaron a esta unidad después de que James Watt, el inventor escocés que tuvo una parte importante en el desarrollo de la máquina de vapor.

Así, julios por segundo (J / s) es una medida de potencia ... El vatio (W) es una medida de potencia ... Y el kilovatio (kW) es una medida de potencia también (un kW siendo 1000 vatios) .

Cosas que "generan energía"

Las partidas de equipo como calderas, generadores de electricidad, y las turbinas eólicas, toman la energía de una forma (por ejemplo, el gas o el petróleo o el viento) y la convierte en otra (por ejemplo calor o electricidad).

Hay un límite a la cantidad de cosas útiles estas cosas pueden generar, y que se expresa como la velocidad a la que pueden generar energía. ¿Qué es, por definición, su potencia.

Considere la posibilidad de un aerogenerador de 10 kW ... siempre que tenga el nivel óptimo de viento (que probablemente no ocurre con tanta frecuencia como su dueño le gustaría), puede generar 10 kW de potencia.

¿Cuánto tiempo se tarda en generar 10 kW ...? Bzzz! ¡No! Pregunta equivocada! Esa es una pregunta que sólo la haría alguien que no entendiera lo que era la potencia. Es un poco como preguntar "¿cuánto tiempo se tarda en viajar 10 millas por hora?" No tiene ningún sentido.

10 kW es la velocidad a la que la turbina eólica puede generar energía, no la cantidad de energía que se puede generar en un determinado período de tiempo. Los dos están estrechamente relacionados, pero vamos a llegar a eso en breve.

Cosas que "usan potencia"

Artículos de aparatos eléctricos como lámparas, equipos y aficionados, toman la energía en forma de electricidad, y lo utilizan para hacer cosas útiles para nosotros. Realmente están convirtiendo la energía en otras formas (calor, movimiento, etc.), pero podemos decir que están "usando" porque realmente no importa qué es exactamente lo que está sucediendo a él, sólo queremos que nuestro equipo trabaje cuando lo encendamos y pare cuando lo apaguemos.

La velocidad a la que estas cosas utilizan la energía es su potencia. O bien, dependiendo de la cosa, y la persona que está hablando, usted podría escuchar que llamó su "carga" o su "demanda", o puede que simplemente escucharlo hace referencia en términos de un valor W o kW.

Las bombillas son un ejemplo simple: si usted tiene una bombilla de 100 W que sabes que va a utilizar el 100 W de potencia cuando está en funcionamiento (100 W de potencia es el mismo que 0,1 kW de potencia). Los vatios no son afectadas por el tiempo que la bombilla de 100 W se está ejecutando para ... Un segundo, una hora, un día - no hay diferencia - siempre y cuando se enciende se va a utilizar 100 W de potencia. Si no está encendido, no va a utilizar ninguna potencia (es decir, 0 W).

Algunos de los equipos es más complicado. Considere la posibilidad de un ordenador portátil: en cualquier instante puede ser el uso de 50 W de potencia, o de 30 W de potencia, o de 43 W de potencia, o cualquier valor similar. Depende de lo que está haciendo - si está sentado sin hacer nada, probablemente usará menos energía que si usted está machacando en una hoja de cálculo Excel, escuchando un poco de música y grabar un DVD, todo al mismo tiempo.

Hacemos una distinción entre potencia instantánea y la potencia media:

Potencia instantánea

La potencia instantánea (o demanda instantánea, o la carga instantánea) es la potencia que algo está usando (o generando) en un momento dado en el tiempo. Ponga su computadora portátil en modo de espera y su potencia instantánea caerá inmediatamente. Traer de vuelta a la vida y su potencia instantánea se levantará inmediatamente.

Si, en un momento dado, todo en un edificio de oficinas está encendido, que la construcción de la oficina podría ser el uso de 42 kW de potencia. Eso es 42 kW de potencia instantánea. Si, en un momento dado, todo en el edificio de oficinas está apagado, ese edificio debe ser el uso de 0 kW de potencia. Eso es 0 kW de potencia instantánea.

La potencia instantánea de la mayoría de los edificios varía constantemente. Las personas se están cambiando constantemente las cosas dentro y fuera, y muchos elementos del equipo dentro del edificio tienen potencia instantánea que está constantemente cambiando también.

Potencia media

La potencia media representa la potencia que algo utiliza o genera, en promedio:

durante un período de tiempo específico (por ejemplo ayer); o

durante varios periodos de tiempo (por ejemplo, a través de todos los fines de semana en el expediente); o

a lo largo de un cierto tipo de operación (por ejemplo, el uso típico portátil, o el uso típico edificio - de lunes a viernes de 09:00 a 17:00, o eficiencia típica de algo que la generación de energía).

Recuerde nuestro ejemplo de un edificio de oficinas que utiliza 42 kW de potencia, cuando todo está encendido y 0 kW de potencia cuando todo está apagado? Si, en promedio, la mitad de las cosas en el edificio de oficinas están encendidos, y la otra mitad se apagan, entonces la potencia media será de alrededor de 21 kW en general (21 kW siendo la mitad de 42 kW).

O tal vez eso es sólo la potencia media del edificio de oficinas de lunes a viernes. Los fines de semana, cuando la gente está en casa, y la mayoría de equipos en el edificio se apaga, la potencia media podría ser más baja, tal vez 5 o 10 kW.

Potencia media le permite pensar en cosas complicadas, como edificios, como si fueran las cosas simples, como las bombillas ...

La potencia instantánea de un edificio típico varía todo el tiempo. Si intenta controlar potencia instantánea se pierde en el ruido. Y las cifras de consumo de energía no tienen sentido a menos que sepa la duración de los períodos que se midieron de nuevo. Pero las cifras promedio de potencia suavizar las fluctuaciones constantes de potencia instantánea, y hacer posible la comparación de la eficiencia de los diferentes períodos, igual por igual, sin tener que preocuparse acerca de cuánto tiempo esos períodos eran. Por ejemplo:

El edificio utiliza 41 kW (en promedio) en el conjunto de la semana pasada.

El edificio utiliza 19 kW (en promedio) a través de todos los sábados y domingos desde marzo de 2009. (No necesitamos cuidar cuántos sábados y domingos había desde marzo de 2009.)

El edificio utiliza 38 kW (en promedio) 9:00-17:00 el 3 de mayo de 2010. Eso es el doble de kW promedio de un fin de semana normal, y eso es malo porque 03 de mayo fue un día festivo y el edificio estaba cerrado.

Usted puede utilizar estas cifras promedio kW para comparar el consumo de energía de los diferentes períodos e incluso diferentes edificios (se utiliza el término "consumo de energía" en términos generales, porque en realidad estamos hablando de potencia media, no de energía). Es un poco como comparar el consumo de combustible de los coches:

En los viajes largos mi coche hace un promedio de 45 millas por galón. El coche de mi hermano hace un promedio de 41.

En la ciudad el coche hace un promedio de 32 millas por galón. El coche de mi hermano hace un promedio de 29.

Estas cifras promedio mpg normalmente se calculan a través de múltiples trayectos diferentes, cada uno cubriendo diferentes distancias ... Pero usted puede comparar las cifras de igual por igual, sin tener que preocuparse por los detalles de los trayectos específicos que se calculan a partir de. La potencia media funciona de la misma manera, pero con energía en lugar de la distancia.

Potencia media, normalmente medido en kW, es una gran manera de ver el uso de la energía * de un edificio. En muchos sentidos, las cifras promedio kW son más fáciles de trabajar que las cifras de kWh.

* En este caso "consumo de energía" se refiere a la velocidad a la que se utiliza la energía (es decir, potencia). Para eliminar la ambigüedad que podríamos llamar "potencia media", o "carga" o "demanda". "El consumo de energía" y "consumo de energía" son términos un tanto sueltos que se pueden utilizar para hacer referencia a la tasa de uso de energía (por ejemplo, 10 kW) o la cantidad total de energía utilizada durante un período determinado (por ejemplo, 240 kWh en 21 de febrero 2010) .

La belleza de las cifras promedio kW es que se puede comparar con justicia en un instante. La duración del período de tiempo en realidad no importa. Así que se puede ver en las cifras promedio kW de datos de intervalos de 15 minutos y compararlos directamente con las cifras promedio kW a partir de datos de 60 minutos o de los datos de media hora. O usted puede comparar los del kW promedio del mes pasado con el kW promedio de ayer y los kW promedio del conjunto del año pasado. Si se trataba de cifras kWh, el hecho de que provienen de los períodos de diferente longitud significaría que lo que se necesita para normalizar ellos antes de poder compararlas con justicia. cifras kW vienen listos normalizado.

Diferentes nombres para potencia - "carga", "la demanda", etc.

La gente a menudo se refieren a la potencia como la "carga" o la "demanda". Así que usted puede escuchar potencia media denominada "carga media", o "la demanda promedio".

Mientras que la "potencia" se puede referir a la potencia que algo está utilizando o de generación, "carga" y la "demanda" solamente siempre referirse a la potencia que algo está utilizando. Usted puede escuchar la potencia que algo está generando, o puede generar, a que se refiere como su "salida".

La gente a veces usan la palabra "media" en lugar de "media", por lo que también podrían oír hablar de "potencia media", o "carga media", o "significará la demanda", o "significa kW".

Y la gente a menudo no hacen la distinción entre la potencia media y la potencia instantánea. Usted puede preguntar para aclarar, pero puede ser un poco embarazoso si no entienden la diferencia en el primer lugar ... Afortunadamente, cuando usted oye a alguien hablar de "potencia", o "carga" o "demanda" o "kW", por lo general, se puede decir del contexto si están hablando de cifras promedio o instantáneos.

La relación entre la energía y el potencia

La relación entre la energía y la potencia se parece mucho a la relación entre la distancia y la velocidad:

La energía es como la distancia. La cantidad de energía que ha utilizado durante un período específico de tiempo es como la distancia que ha viajado durante un período específico de tiempo. (por ejemplo, al conducir al trabajo viajaste 2 millas 8:04-08:57 - tráfico horrible, horrible)

El poder es como la velocidad. Su potencia instantánea es como su velocidad en un instante específico en el tiempo (por ejemplo, en este momento). Su potencia media durante un período específico de tiempo es como la velocidad media en un período de tiempo específico. (por ejemplo, al conducir al trabajo que usted viajó a una velocidad media de 2,26 mph - que también podría haber caminado ...)

Tanto la distancia y la velocidad son medidas útiles. Y ambos están estrechamente relacionados. A veces tiene sentido hablar en términos de distancia, ya veces tiene sentido hablar en términos de velocidad. Es lo mismo para la energía y el poder - que necesita ambas cosas, pero por lo general uno tiene más sentido que el otro.

Novatos a la energía a menudo tratan de utilizar la energía (kWh) para todo (a veces llamándolo kW por accidente), pero la gente con más experiencia tienden a utilizar potencia (kW) mucho más.

La ecuación de la conexión de energía y potencia

A continuación se presenta la ecuación fundamental que conecta la energía y la potencia. Puede que recuerde que desde la escuela:

Podemos expresar esta ecuación en términos de kW, kWh, y la hora (h):

También puede recordar de la escuela que las ecuaciones pueden ser reorganizadas:

potencia = energía

Tiempo

o:

Tamblén:

o:

Dado un valor de dos cualquiera de los siguientes: potencia media (kW), total de energía (kWh), horas (h), debería ser capaz de utilizar las fórmulas anteriores para calcular el valor de la tercera.

También debe ser capaz de convertir entre otras unidades de energía, la potencia, y el tiempo, ya que:

15 minutos es de 0,25 horas, 30 minutos es de 0.5 horas, un día es de 24 horas, una semana es de 24 * 7 horas, etc;

un kW es de 1000 W y W es de 0,001 kW;

un kWh es 1000 Wh y un Wh es 0.001 kWh;

un MW (megavatios) es de 1000 kW y un kW es de 0,001 MW;

un MWh (megavatio hora) es de 1000 kWh y kWh es de 0,001 MWh; y

cualquier otro conversiones entre unidades que miden lo mismo (como diferentes unidades de energía, o diferentes unidades de poder, o diferentes unidades de tiempo) están ampliamente disponibles en línea.

Nuestro software de la lente de la Energía hace un montón de las conversiones de forma automática. Una vez que haya cargado algunos datos en la lente de la Energía puede trazar fácilmente gráficos y calcular cifras en unidades de kWh (energía) o en unidades de kW (potencia media), o una mezcla de ambos. Es sólo una cuestión de elegir las unidades que desea antes de hacer clic en uno de los botones para crear un gráfico o tabla.

La importancia de conocer las unidades de datos de origen

Cuando se trabaja con registros de consumo de energía, es importante que usted sepa lo que las unidades que se encuentran. De lo contrario, todas sus cifras calculadas pueden fácilmente salir mal.

Piense en esto: si usted tiene 30 minutos de datos de intervalos con lecturas en kWh, pero el tratamiento de esas lecturas como si estuvieran en kW (kW promedio, en sentido estricto), todo lo que se calcula más adelante estará fuera por un factor de 2 :

1 kWh durante un período de 30 minutos = 1 kWh

1 kW durante un período de 30 minutos = 1 * 0.5 = 0,5 kWh (utilizando kWh = kW * h, y 30 minutos = 0,5 horas)

es decir, si los datos de origen tiene lecturas en kWh pero los tratan como si fueran en kW, todo lo que se calcula a partir de ese momento se trabaja en el supuesto de que su consumo de energía es la mitad de lo que realmente es.

Del mismo modo, si el origen de datos de 30 minutos tiene lecturas en kW, y erróneamente tratar esas lecturas como kWh, todo lo que se calcula más adelante será el doble de lo que debería ser.

Si está utilizando los datos de 15 minutos, conseguir las unidades del mal de datos de origen puede hacer fácilmente todos sus cálculos a cabo por un factor de 4. (El factor de 4 viene del hecho de que hay cuatro períodos de 15 minutos en un hora.)

Si usted está usando la lente de energía para el análisis de datos, es necesario asegurarse de especificar las unidades

correctamente al cargar los datos en la lente de la Energía. Proporcionado los datos se cargan con las unidades adecuadas, usted puede utilizar cualquier unidades te guste para su análisis - Lente de Energía se hará cargo de todas las conversiones correctamente. El único requisito es que especifique las unidades correctas en la fase de carga de datos.

Cálculo de costes

A costa nivel más simple por lo general se expresa en términos de £ / kWh o $ / kWh o € / kWh o p / kWh o c / kWh (o lo que sea-unidad-de-divisas-que-tiene por kWh). Tiene sentido que el costo debe ser calculado por kWh (no por kW), ya que el costo es una cosa acumulativa - la más energía que utilice, más cuesta.

Hagamos de cuenta que estamos trabajando en £ / kWh ... Para calcular el costo total en un período determinado, calcular el número total de kWh durante ese período, y que se multiplican por el £ / kWh. Eso le dará el costo total de £. Sencillo.

Sin embargo, en la realidad, los cálculos de costos son generalmente más complicado:

Los precios cambian con el tiempo. Un mes que estás pagando £ x / kWh, el próximo mes que está pagando y £ / kWh. Por desgracia y es generalmente mayor que x, ya que los precios de la energía se elevan a través del tiempo.

Los costos de electricidad pueden depender de la hora del día, el día de la semana, y el tiempo del año. Los proveedores de energía / utilidades vienen con tarifas complicadas de definir estas reglas. Al igual que los precios, estructuras de tarifas también pueden cambiar con el tiempo.

Los costos de electricidad también pueden depender de la demanda máxima, o pico de carga, a través de un período. Por ejemplo, los datos de media-hora dada durante un mes, la carga máxima o máxima demanda podrían definirse como el período de media hora que tuvo el mayor promedio kW. Cuanto mayor sea la carga máxima, mayor es la carga pico de carga (o carga de máxima demanda).

Las tarifas eléctricas a menudo cobran diferentes tarifas dependiendo de la cantidad de kWh que utilice. Por ejemplo, los primeros 100 kWh podrían costar £ x / kWh, el siguiente podría costar y £ / kWh.

Hay cargos menudo de pie - cuotas fijas regulares que no están relacionados con la cantidad de energía que utiliza.

Con todo, si lo que busca es reducir el consumo de energía que es generalmente mucho más fáciles de pasar la mayor parte de su tiempo trabajando en unidades de kW y kWh. La cifra de costo de vez en cuando puede ser útil para mostrar a la gente no técnicos (todo el mundo entiende libras y peniques, dólares y centavos), pero las cifras de costos no son muy buenos para el análisis preciso y profundo de los patrones de uso de energía (por ejemplo, para encontrar oportunidades para ahorrar energía y realizar un seguimiento de los avances en hacerlo).