Киловатт-час
| Киловатт-час | |
|---|---|
 Жилой счетчик электроэнергии расположен в Канаде | |
| Общая информация | |
| Единичная система | Не -i метрика |
| Единица | Энергия |
| Символ | _whh, GW H |
| Конверсии | |
| 1 кВт в ... | ... равен ... |
| SI единицы | 3,6 МДж |
| CGS -единицы | 3.6 × 10 13 ужасно |
| Имперские подразделения | ≈ 85,429,300 ft⋅pdl |
| Английские инженерные подразделения (только нас) | ≈ 2,655,224 ft⋅lbf |
Киловатт -часа ( символ единицы : кВо или кВт ч ; обычно написанный как кВт-ч )-это (MJ) в единицах Si единица энергии , равное 3,6 мегаджоулы , которая является энергией, доставляемой одним киловаттом власти для одного час . Киловатт-часы являются обычным платежом для электрической энергии, поставляемой электроэнергией . Метрические префиксы используются для множества и наставников базового блока, ватт-часа (3,6 кДж).
Определение
[ редактировать ]Киловатт-час представляет собой составную единицу энергии, равной одной киловатт (кВт), поддерживаемой для (умноженного) на один час. Международная система энергетических подразделений (SI) - это джоул (символ J). Поскольку ватт по определению один джоул в секунду , а также 3600 секунды за час, один кВт -ч равняется 3600 килоджоулсу или 3,6 МДж. [ 1 ] [ 2 ]
Представления единицы
[ редактировать ]Широко используемое представление киловатт-час составляет кВтч , полученное из его компонентных единиц, киловатт и час. Он обычно используется для выставления счетов за поставленную энергию потребителям компаниями электроэнергии , а также в коммерческих, образовательных и научных публикациях, а также в средствах массовой информации. [ 3 ] [ 4 ] Это также обычное модульное представление в электроэнергетической инженерии. [ 5 ] Это общее представление, однако, не соответствует руководству по стилю международной системы единиц (SI). [ 6 ]
Можно встретить другие представления единицы:
- KW которая и KW H используются реже, но они согласуются с Si. СИ брошюра [ 6 ] утверждает, что при формировании символа составного блока «умножение должно быть обозначено пространством или наполовину высокой (центрированной) точкой (⋅), поскольку в противном случае некоторые префиксы могут быть неправильно истолкованы как символ единицы». Это поддерживается стандартом [ 7 ] выпущено совместно международной ( IEEE ) и национальной ( ASTM ) организацией, а также основным руководством по стилю. [ 8 ] Тем не менее, стандарт IEEE/ASTM позволяет KWH (но не упоминает другие кратные ватт-часа). Одно руководство, опубликованное NIST, специально рекомендует против KWH «чтобы избежать возможной путаницы». [ 9 ]
- Соединенных Штатов Топливо-экономика Официальная наклейка для электромобилей использует аббревиатуру KW-HRS . [ 10 ]
- Иногда возникают вариации капитализации: кВтч , кВтч , кВтч и т. Д., Которые не соответствуют международной системе единиц.
- Нотация кВт/ч для киловатт-часа неверна, так как это обозначает киловатт в час.
Час-это единица времени, перечисленная среди подразделений, не являющихся SI, принятых Международным бюро весов и мер для использования с SI. [ 6 ] Поэтому в стандарте разрешена его комбинация с киловаттом, стандартным устройством SI. [ сомнительно - обсудить ]
Электрический обогреватель, потребляющий 1000 Вт (1 киловатт), работающий в течение одного часа, использует один киловатт-часа энергии. Телевидение, потребляющее 100 Вт, работающие непрерывно в течение 10 часов, использует один киловатт-час. 40-ваттное электрическое прибор, работающий непрерывно в течение 25 часов, использует один киловатт-час.
Продажи электричества
[ редактировать ]Электрическая энергия обычно продается потребителям в киловатт-часах. Стоимость запуска электрического устройства рассчитывается путем умножения энергопотребления устройства в киловатте на время работы в часы и по цене за киловатт-час. Цена за единицу электроэнергии, взимаемой коммунальных компаний, может зависеть от профиля потребления клиента с течением времени. Цены значительно варьируются в зависимости от местности. В Соединенных Штатах цены в разных штатах могут варьироваться в течение трех. [ 11 ]
В то время как меньшие нагрузки клиентов обычно выставляются только за энергию, услуги передачи и номинальную мощность, более крупные потребители также платят за пиковое энергопотребление, что является наибольшей мощностью, зарегистрированной за довольно короткое время, например, 15 минут. Это компенсирует энергетическую компанию за поддержание инфраструктуры, необходимой для обеспечения пиковой мощности. Эти обвинения выставляются в качестве изменения спроса. [ 12 ] Промышленные пользователи также могут иметь дополнительную плату в зависимости от коэффициента мощности их нагрузки.
Основное производство или потребление энергии часто выражается в виде терраватт-часов (TWH) в течение данного периода, который часто является календарным годом или финансовым годом . 365-дневный год равен 8 760 часов, так что в течение одного года власть одного Гигаватта приравнивается к 8,76 тераватт-часам энергии. И наоборот, один Terawatt-Hour равен устойчивой власти около 114 мегаватт в течение одного года.
Примеры
[ редактировать ]В 2020 году средняя домохозяйство в Соединенных Штатах потребляла 893 кВтч в месяц. [ 13 ]
С точки зрения человеческой власти , здоровый взрослый мужчина, управляющий мужчинами, выполняет работу, равную около половине киловатт-часа за восьмичасовой день. [ 14 ]
Конверсии
[ редактировать ]Чтобы преобразовать количество, измеренное в единице в левом столбце в единицы в верхнем ряду, умножьте на коэффициент в ячейке, где пересекаются строка и столбца.
| Джоуль | Ватт-чай | Киловатт-час | Электронволт | Калория | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 j = 1 кг. 2 ⋅s −2 = | 1 | 2.77778 × 10 −4 | 2.77778 × 10 −7 | 6.241 × 10 18 | 0.239 |
| 1 wh = | 3.6 × 10 3 | 1 | 0.001 | 2.247 × 10 22 | 859.8 |
| 1 кВтч = | 3.6 × 10 6 | 1,000 | 1 | 2.247 × 10 25 | 8.598 × 10 5 |
| 1 Это = | 1.602 × 10 −19 | 4.45 × 10 −23 | 4.45 × 10 −26 | 1 | 3.827 × 10 −20 |
| 1 кал = | 4.184 | 1.162 × 10 −3 | 1.162 × 10 −6 | 2.612 × 10 19 | 1 |
Ватт-часовые мультипликации
[ редактировать ]| Ценить | Символ | Имя |
|---|---|---|
| 10 −6 | μW⋅h | Microwatt-Hour |
| 10 −3 | mW⋅h | Milliwatt-Hour |
| 10 0 | W⋅h | ватт-чай |
| 10 3 | kW⋅h | Киловатт-час |
| 10 6 | MW⋅h | Мегаватт-час |
| 10 9 | GW⋅h | Гигаватт-час |
| 10 12 | TW⋅h | Удерживается часовой |
| 10 15 | PW⋅h | Петаватт-час |
Все префиксы Si обычно применяются к ватт-часу: киловатт-час составляет 1000 ч (кВтч); Мегаватт-час составляет 1 миллион часов (МВт); Милливатт-часа составляет 1/1000 Вт (МВтч) и так далее. Киловатт-час обычно используется поставщиками электрической энергии для целей выставления счетов, поскольку ежемесячное потребление энергии типичных жилых клиентов варьируется от нескольких сотен до нескольких тысяч киловатт-часов. Мегаватт-часы (MWH), гигаватт-часы (ГВтч) и тераватт-часы (TWH) часто используются для измерения большего количества электрической энергии для промышленных клиентов и при производстве электроэнергии. Подразделения Terawatt-Hour и Petawatt-Hour (PWH) достаточно велики, чтобы удобно выражать ежегодную выработку электроэнергии для целых стран и потребление энергии в мире .
Различие между кВт (энергия) и кВт (власть)
[ редактировать ]Киловатт - это единица мощности (скорость потока энергии на единицу времени). Киловатт-час-это единица энергии. Киловатт в час будет скоростью изменения потока мощности со временем.
Работа - это количество энергии, передаваемой в систему; Мощность - это скорость доставки энергии. Энергия измеряется в джоулях или секундах Ватт . Мощность измеряется в ваттах или джоулях в секунду .
Например, батарея хранит энергию. Когда аккумулятор доставляет свою энергию, он делает это при определенной мощности, то есть скорости доставки энергии. Чем выше мощность, тем быстрее приносится хранящаяся энергия батареи. Более высокая выходная мощность приведет к тому, что хранящаяся энергия аккумулятора будет истощать за более короткий период времени.
Годовая власть
[ редактировать ]Производство и потребление электроэнергии иногда сообщается на годовой основе, в таких подразделениях, как мегаватт-часы в год (МВтч/год) гигаватт-часы/год (ГВт/год) или тераватт-часы в год (TWH/год). Эти единицы имеют размеры энергии, деленные на время и, следовательно, являются единицами власти. Они могут быть преобразованы в силовые блоки SI, делясь на количество часов в год, около 8760 часов/год .
Таким образом, 1 ГВт/год = 1 ГВт/8760 ч ≈ 114,12 кВт .
Неправильное использование ватт в час
[ редактировать ]Во многих составных единицах для различных видов ставок явно упоминается единицы времени, чтобы указать изменение с течением времени. Например: мили в час, километры в час, доллары в час. Силовые единицы, такие как KW, уже измеряют скорость энергии на единицу времени (кВт = кДж / с ). Киловатт-часы-это продукт мощности и времени, а не скорость изменения власти со временем.
Watts в час (W/H) - это единица смены мощности в час, то есть ускорение при доставке энергии. Он используется для измерения ежедневного изменения спроса (например, наклона кривой утки ) или поведения электростанций . Например, электростанция, которая достигает мощности 1 МВт от 0 мВт за 15 минут, имеет скорость увеличения 4 МВт/ч .
Другие виды использования таких терминов, как ватты в час, вероятно, будут ошибки. [ 15 ] [ 16 ]
Другие связанные энергетические подразделения
[ редактировать ]Несколько других подразделений, связанных с киловатт-час, обычно используются для обозначения мощности или энергии или использования в конкретных областях применения.
Среднегодовое производство или потребление энергии может быть выражено в киловатт-часах в год. Это используется с нагрузкой или выходом, которые варьируются в течение года, но годовые итоги чьи годовые итоги схожи от одного года к следующему. Например, полезно сравнить энергоэффективность бытовых приборов, чья энергопотребление варьируется со временем или сезоном года. Другое использование состоит в том, чтобы измерить энергию, производимую распределенным источником питания. Один киловатт-часы в год равен около 114,08 милливатта, применяемых постоянно в течение одного года.
Содержание энергии аккумулятора обычно выражается косвенно его емкостью в ампер-часах ; Чтобы преобразовать ампер-час (AH) в ватт-часы (WH), значение ампер-часа должно быть умножено на напряжение источника питания. Это значение является приблизительным, поскольку напряжение батареи не является постоянным во время его разряда, а также поскольку более высокие скорости разряда снижают общее количество энергии, которую может обеспечить батарея. В случае устройств, которые выводят другое напряжение, чем аккумулятор, это напряжение аккумулятора (обычно 3,7 В для Li-ION ), которое должно использоваться для расчета, а не выхода устройства (например, обычно 5,0 В для USB портативных зарядных устройств ) Это приводит к тому, что USB -устройство в 500 млн. Лет работает около 3,7 часов на батареи 2500 мАч, а не на пять часов.
Совет по торговле (BTU) [ 17 ] является устаревшим синонимом Великобритании для Киловатт-Хара. Термин вытекает из имени Совета по торговле , который регулировал электроэнергетическую промышленность до 1942 года, когда министерство власти вступило во владение. [ 18 ] Это не следует путать с британской тепловой единицей (BTU), которая составляет 1055 J.
В Индии киловатт-час часто просто называют единицей энергии. Миллион единиц, назначенных MU , является гигаватт-час, а BU (миллиард единиц)-это тераватт-час. [ 19 ] [ 20 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Ампир-час
- Электромобиль батарея
- Потребление электрической энергии
- IEEE Std 260.1-2004
- Порядки величины (энергия)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Томпсон, Амблер и Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию Международной системы подразделений (SI) Архивировано 3 июня 2016 года в The Wayback Machine (Специальная публикация 811). Гейтерсбург, MD: Национальный институт стандартов и технологий. 12
- ^ «Полу высоких точек или пространств используются для выражения производного блока, образованного из двух или более других единиц путем умножения». Барри Н. Тейлор. (2001 Ed.) Международная система единиц. Архивировано 3 июня 2016 года на машине Wayback (специальная публикация 330). Гейтерсбург, MD: Национальный институт стандартов и технологий. 20
- ^ IEC Electropedia, запись 131-11-58 Архивировано 14 марта 2016 года на The Wayback Machine
- ^ См., Например: Руководство по справочной энергии ветроэнергетики, часть 2: Определения энергии и мощности архивированы 26 ноября 2007 г. На машине Wayback Date Date Wind Association. Получено 9 января 2008 года; «Киловатт-Хур (кВтч)» Архивировал 2 марта 2016 года на The Wayback Machine BusinessDictionary.com. Получено 9 января 2008 года; «Ядерная энергетическая индустрия США» архив 26 ноября 2007 года на машине Wayback www.world-nuclear.org. Получено 9 января 2008 года; «Энергия. Руководство для начинающих: понимание подразделений» Аархивировано 26 ноября 2007 года в The Wayback Machine обновляется на линии (Великобритания) . Открытый университет . Получено 9 января 2008 года.
- ^ ASTM SI10-10, IEEE/ASTM SI 10 Американский национальный стандарт для метрической практики, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010, [www.astm.org] «Символы для определенных составных единиц электрической энергетической инженерии обычно пишутся без разделение, таким образом: Watthour (wh), Kilowatthour (кВт), Voltampere (VA) и Kilovoltampere (KVA) "
- ^ Jump up to: а беременный в «Международная система единиц (SI)» (PDF) . Международное бюро весов и мер (BIPM). 2019. с. 147 Получено 7 апреля 2020 года .
- ^ Стандарт для использования международной системы единиц (SI): современная метрическая система. (1997). (IEEE/ASTM SI 10-1997). Нью -Йорк и Западный Коншохокен, Пенсильвания: Институт инженеров электротехники и электроники и ASTM . 15
- ^ «10.57: единицы, полученные из базовых единиц SI». Чикагское руководство по стилю (17 изд.). Чикаго: Университет Чикагской Прессы. 2017 . Получено 1 апреля 2020 года .
- ^ «Руководство по использованию международной системы единиц (SI)» (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий . 2008 Получено 6 апреля 2020 года .
Ссылка [4: ISO 31-0] предполагает, что если пространство используется для обозначения единиц, образованных путем умножения, пространство может быть опущено, если оно не вызывает путаницы. Эта возможность отражается в общей практике использования символа KWH, а не KW которая или кВт H для киловатт-часа. Тем не менее, это руководство занимает позицию, что наполовину высокая точка или пространство всегда следует использовать, чтобы избежать возможной путаницы;
- ^ «Электромобили: узнайте больше о новом лейбле» . FueleConomy.gov . Министерство энергетики США . Получено 10 августа 2014 года .
- ^ Средняя цена электроэнергии для конечных клиентов по сектору конечного использования , Администрация энергетической информации США, апрель 2018 г.
- ^ «Понимание спроса на электроэнергию» архив 6 июня 2016 года на машине Wayback , National Grid
- ^ "Сколько электричества использует американский дом?" Полем Администрация энергетической информации США. 7 октября 2021 года . Получено 11 июня 2022 года .
- ^ Eugene A. Avallone et al., (Ed), Стандартный справочник Marks для инженеров-механиков 11-е издание , Mc-Raw Hill, New York 2007 ISBN 0-07-142867-4 Страница 9-4
- ^ Woofenden, Ian (5 октября 2009 г.). Ветряная сила для манекенов . Джон Уайли и сыновья. п. 48. ISBN 978-0-470-49637-4 Полем
Слишком часто я слышал, как люди говорят что -то вроде ... «Уотты в час» ...
- ^ Домашняя власть . Электронное соединение. 2007.
Ватты в час. Эта бессмысленная фраза превышает мой список Pet Peeve.
- ^ Em Kirkpatrick, ed. (1983). Чемберс 20 -го века Словарь (Новое изд.). Эдинбург: Чемберс. п. 137. ISBN 0550102345 .
- ^ «Совет по торговле 1621-1970» . Департамент бизнес -инноваций и навыков . Архивировано из оригинала 4 марта 2010 года.
- ^ «Получите просвещение об электричестве» . Финансовый экспресс . 20 декабря 2004 года. Архивировано с оригинала 8 сентября 2012 года . Получено 29 ноября 2009 года .
- ^ «Производственные единицы BHEL генерируют рекордную мощность» . Индус . Пресс доверие Индии . 24 июля 2008 года. Архивировано с оригинала 7 ноября 2012 года . Получено 29 ноября 2009 года .