| киловатт-час | |
|---|---|
 Жилой счетчик электроэнергии, расположенный в Канаде | |
| Основная информация | |
| Система единиц | Метрика, не относящаяся к системе СИ |
| Единица | Энергия |
| Символ | кВт⋅ч или кВтч |
| Конверсии | |
| 1 кВт⋅ч в ... | ... равно ... |
| Единицы СИ | 3,6 МДж |
| Единицы CGS | 3,6 × 10 13 эрг |
| Английские инженерные подразделения | ≈ 2 655 224 фут- фунт- сила |
| Британские гравитационные единицы | ≈ 85,429,300 футовдл |
Киловатт-час ( СИ символ : kW⋅h или кВт ч ; обычно записывается в виде кВтч ) является единица из энергии равна 3600 кДж (3,6 МДж ). Киловатт-час обычно используется в качестве единицы учета энергии, поставляемой потребителям электроэнергетическими предприятиями .
Определение [ править ]
Киловатт-час - это составная единица энергии, равная одному киловатту (кВт) мощности, выдерживаемой в течение одного часа. Выраженный в стандартной единице энергии в Международной системе единиц (СИ), джоулях (символ Дж), он равен 3600 килоджоулей (3,6 МДж). [1] [2]
Час является единицей времени , указанного среди внесистемных единиц , принятых в Международном бюро мер и весов для использования с СИ. [3] Его комбинация с киловаттом, стандартной единицей СИ, поэтому разрешена в рамках стандарта.
Представления юнитов [ править ]
Широко используемое символическое представление киловатт-часа - это «кВтч», от символов единиц его составляющих единиц, киловатта и часа. Он обычно используется в коммерческих, образовательных и научных публикациях и в средствах массовой информации. [4] [5] Это также обычное единичное представление в электроэнергетике. [6] Это общее представление не соответствует руководству по стилю Международной системы единиц (СИ). [3]
Могут встречаться и другие изображения агрегата:
- «кВт⋅ч» и «кВтч» используются реже, но они согласуются с СИ. В брошюре СИ [3] говорится, что при формировании составного символа единицы «умножение должно указываться пробелом или полувысокой (центрированной) точкой (⋅), поскольку в противном случае некоторые префиксы могут быть неверно интерпретированы как символ единицы». Это поддерживается добровольным стандартом [7], выпущенным совместно международной ( IEEE ) и национальной ( ASTM ) организацией, а также основным руководством по стилю. [8] Однако стандарт IEEE / ASTM допускает «кВтч» (но не упоминает другие значения, кратные ватт-часам). Одно руководство, опубликованное NIST, особо не рекомендует "кВт / ч"чтобы избежать возможной путаницы ». [9]
- На официальной наклейке на окно для экономии топлива в США для электромобилей используется аббревиатура «кВт-час». [10]
- Иногда встречаются варианты капитализации: кВт · ч, кВт · ч, кВт · ч и т. Д., Что несовместимо с Международной системой единиц.
- Обозначение «кВт / ч» для киловатт-часа неверно, так как оно обозначает киловатт в час.
Продажа электроэнергии [ править ]
Электроэнергия обычно продается потребителям в киловатт-часах. Стоимость эксплуатации электрического устройства рассчитывается путем умножения потребляемой мощности устройства в киловаттах на время работы в часах и на цену за киловатт-час. Цена за единицу электроэнергии , взимаемая коммунальных предприятий может зависеть от профиля потребления клиента в течение долгого времени. Цены значительно различаются в зависимости от местности. В США цены в разных штатах могут отличаться в три раза. [11]
В то время как меньшие потребительские нагрузки обычно выставляют счет только за энергию, услуги передачи и номинальную мощность, более крупные потребители также платят за пиковую потребляемую мощность, наибольшую мощность, зарегистрированную за довольно короткое время, например 15 минут. Это компенсирует энергетической компании содержание инфраструктуры, необходимой для обеспечения пиковой мощности. Эти расходы выставляются по мере изменения спроса. [12] Промышленные пользователи также могут иметь дополнительную плату в зависимости от коэффициента мощности их нагрузки.
Производство или потребление основной энергии часто выражается в тераватт-часах (ТВт-час) за определенный период, который часто является календарным или финансовым годом . 365-дневный год равен 8 760 часам, поэтому за период в один гигаватт мощность составляет 8,76 тераватт-часа энергии. И наоборот, один тераватт-час равен постоянной мощности около 114 мегаватт в течение одного года.
Примеры [ править ]
Электрический обогреватель, потребляющий 1000 ватт (1 киловатт) и работающий в течение одного часа, потребляет один киловатт-час энергии. Телевизор, потребляющий 100 Вт, непрерывно работает в течение 10 часов, потребляет один киловатт-час. 40-ваттный электроприбор, работающий непрерывно в течение 25 часов, потребляет один киловатт-час. Что касается человеческих сил , здоровый взрослый мужчина-физический рабочий выполняет работу, равную примерно половине одного киловатт-часа в течение восьмичасового рабочего дня.
Конверсии [ править ]
Чтобы преобразовать количество, измеренное в единицах в левом столбце, в единицы в верхней строке, умножьте на коэффициент в ячейке, где пересекаются строка и столбец.
| 1 Дж = 1 кг⋅м 2 ⋅с −2 = | 1 | 2,77778 × 10 −4 | 2,77778 × 10 −7 | 6,241 × 10 18 | 0,239 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 Вт · ч = | 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 эВ = | 1,602 × 10 −19 | 4,45 × 10 −23 | 4,45 × 10 −26 | 1 | 3,827 × 10 −20 |
| 1 кал = | 4.2 | 1,163 × 10 −3 | 1,163 × 10 −6 | 2,613 × 10 19 | 1 |
| Джоуль | Ватт-час | Киловатт-час | Электронвольт | Калорийность |
Кратные ватт-часа [ редактировать ]
| Подмножественные | Кратные | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Значение | Символ | Имя | Значение | Символ | Имя | |
| 10 −3 | мВт⋅ч | милливатт-час | 10 3 | кВт⋅ч | киловатт-час | |
| 10 −6 | мкВт⋅ч | микроватт-час | 10 6 | МВт⋅ч | мегаватт-час | |
| 10 9 | ГВт⋅ч | гигаватт-час | ||||
| 10 12 | TW⋅ч | тераватт-час | ||||
| 10 15 | PW⋅h | петаватт-час | ||||
Все префиксы SI обычно применяются к ватт-часам: киловатт-час равен 1000 Втч (кВтч); мегаватт-час - 1 миллион Втч (МВтч); милливатт-час - это 1/1000 Втч (мВтч) и так далее. Киловатт-час обычно используется поставщиками электроэнергии для выставления счетов, поскольку ежемесячное потребление энергии типичным бытовым потребителем колеблется от нескольких сотен до нескольких тысяч киловатт-часов. Мегаватт-часы (МВтч), гигаватт-часы (ГВтч) и тераватт-часы (ТВтч) часто используются для измерения больших объемов электроэнергии для промышленных потребителей и при производстве электроэнергии. Единицы тераватт-часа и петаватт-часа (PWh) достаточно велики, чтобы удобно выразитьгодовое производство электроэнергии для целых стран и мировое потребление энергии .
Различия между киловатт-часами (энергией) и киловаттами (мощностью) [ править ]
Энергия - это выполненная работа ; а мощность - это скорость доставки энергии. Энергия измеряется в джоулях или ватт-секундах . Мощность измеряется в ваттах или джоулях в секунду .
Ватт - это мощность, которая выполняет джоуль работы в секунду, а ватт-час - это энергия, расходуемая источником питания мощностью 1 ватт в течение часа.
Например, аккумулятор накапливает энергию. Когда батарея подает свою энергию, она делает это с определенной мощностью, то есть скоростью доставки энергии. Чем выше мощность, тем быстрее будет доставлена накопленная энергия аккумулятора. Более высокая выходная мощность приведет к тому, что запасенная в батарее энергия будет разряжена за более короткий период времени.
Годовая мощность [ править ]
Производство и потребление электроэнергии иногда сообщается на годовой основе в таких единицах, как мегаватт-часы в год (МВтч / год), гигаватт-часы в год (ГВтч / год) или тераватт-часы в год (ТВтч / год). Эти единицы имеют размерность энергии, разделенную на время, и, следовательно, являются единицами мощности. Их можно преобразовать в единицы мощности СИ, разделив на количество часов в году примерно8766 ч / год .
Таким образом, 1 ГВтч / год ≈ 114,08 кВт .
Неправильное использование ватт в час[ редактировать ]
Многие составные единицы для различных видов ставок явно указывают единицы времени, чтобы указать на изменение во времени. Например: мили в час, километры в час, доллары в час. Единицы мощности, такие как кВт, уже измеряют количество энергии в единицу времени (кВт = кДж / с ). Киловатт-часы - это продукт мощности и времени, а не скорость изменения мощности со временем.
Ватт в час (Вт / ч) - это единица изменения мощности в час, то есть ускорение доставки энергии. Он используется для измерения суточного изменения спроса (например, наклона кривой утки ) или поведения электростанций при наращивании мощности . Например, электростанция, выходная мощность которой составляет1 МВт от0 МВт за 15 минут имеет скорость нарастания4 МВт / ч . Гидроэлектростанции имеют очень высокую скорость наращивания мощности, что делает их особенно полезными при пиковых нагрузках и в аварийных ситуациях.
Другое использование таких терминов, как ватт в час , вероятно, будет ошибкой.
[ править ]
Несколько других единиц, относящихся к киловатт-часам, обычно используются для обозначения мощности или энергоемкости или использования в определенных областях применения.
Среднегодовое производство или потребление электроэнергии можно выразить в киловатт-часах в год. Это используется с нагрузками или производительностью, которые меняются в течение года, но одинаковы каждый год. Например, полезно сравнить энергоэффективность бытовых приборов, энергопотребление которых меняется в зависимости от времени или сезона года. Другой вариант использования - измерение энергии, производимой распределенным источником питания. Один киловатт-час в год равен примерно 114,08 милливатт, постоянно применяемым в течение одного года.
Энергосодержание батареи обычно косвенно выражается ее емкостью в ампер-часах ; для преобразования ампер-часов (Ач) в ватт-часы (Втч) значение ампер-часов необходимо умножить на напряжение источника питания. Это значение является приблизительным, поскольку напряжение аккумулятора не является постоянным во время его разряда, а также потому, что более высокая скорость разряда снижает общее количество энергии, которое может обеспечить аккумулятор. В случае устройств, которые выводят напряжение, отличное от напряжения батареи, для расчета должно использоваться напряжение батареи (обычно 3,7 В для литий-ионных аккумуляторов ), а не выход устройства (например, обычно 5,0 В для USBпортативные зарядные устройства). В результате USB-устройство емкостью 500 мА проработает около 3,7 часов от аккумулятора 2500 мАч, а не пять часов.
Торговая палата (BOTU) - устаревший британский синоним киловатт-часа. Термин происходит от названия Торгового совета, который регулировал электроэнергетику до 1942 года, когда к власти пришло Министерство энергетики . [13]
В Индии киловатт-час часто называют просто единицей энергии. Миллион единиц, обозначенный MU , - это гигаватт-час, а BU (миллиард единиц) - тераватт-час. [14] [15]
См. Также [ править ]
- Ампер-час
- Потребление электроэнергии
- IEEE Std 260.1-2004
- По порядку величины (энергия)
Ссылки [ править ]
- ^ Томпсон, Эмблер и Тейлор, Барри Н. (2008). Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ). Архивировано 3 июня 2016 г. в Wayback Machine (Специальная публикация 811). Гейтерсбург, доктор медицины: Национальный институт стандартов и технологий. 12.
- ^ «Половинные точки или пробелы используются для выражения производной единицы, образованной из двух или более других единиц путем умножения.», Барри Н. Тейлор. (Изд. 2001 г.) Международная система единиц. Архивировано 3 июня 2016 года в Wayback Machine (Специальная публикация 330). Гейтерсбург, доктор медицины: Национальный институт стандартов и технологий. 20.
- ^ a b c «Международная система единиц (СИ)» (PDF) . Международное бюро мер и весов (BIPM). 2019. стр. 147 . Проверено 7 апреля 2020 .
- ^ IEC Electropedia, запись 131-11-58 архивации 14 марта 2016, в Wayback Machine
- ^ См., Например: Справочное руководство по ветроэнергетике, часть 2: определения энергии и мощности. Архивировано 26 ноября 2007 г. вДатской ассоциации ветроэнергетики Wayback Machine . Проверено 9 января 2008 г .; «Киловатт-час (кВтч)». Архивировано 2 марта 2016 г. на сайте Wayback Machine BusinessDictionary.com. Проверено 9 января 2008 г .; "Атомная энергетика США". Архивировано 26 ноября 2007 г. на сайте Wayback Machine www.world-nuclear.org. Проверено 9 января 2008 г .; «Энергия. Руководство для начинающих: понимание единиц». Архивировано 26 ноября 2007 г. на сайте Wayback Machine Renew On Line (Великобритания) . ВОткрытый университет . Проверено 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 некоторых составных единиц электрической энергии обычно пишутся без разделение, таким образом: ватт-час (Втч), киловатт-час (кВтч), вольтампер (ВА) и киловольтампер (кВА) »
- ^ Стандарт использования международной системы единиц (СИ): современная метрическая система. (1997). (IEEE / ASTM SI 10-1997). Нью-Йорк и Вест Коншохокен, Пенсильвания: Институт инженеров по электротехнике и электронике и ASTM . 15.
- ^ «10.57: Единицы, производные от основных единиц СИ». Чикагское руководство стиля (17-е изд.). Чикаго: Издательство Чикагского университета. 2017 . Проверено 1 апреля 2020 года .
- ^ «Руководство по использованию Международной системы единиц (СИ)» (PDF) . Национальный институт стандартов и технологий . 2008 . Проверено 6 апреля 2020 .
Ссылка [4: ISO 31-0] предполагает, что если пробел используется для обозначения единиц, образованных умножением, пробел может быть опущен, если это не вызывает путаницы. Эта возможность отражена в обычной практике использования символа кВтч вместо кВтч или кВтч для киловатт-часа. Тем не менее, в данном Руководстве всегда следует использовать точку или пробел половинной высоты, чтобы избежать возможной путаницы;
- ^ «Электромобили: узнайте больше о новой этикетке» . fueleconomy.gov . Министерство энергетики США . Проверено 10 августа 2014 .
- ^ Средняя цена электроэнергии для конечных потребителей по сектору конечного использования , Управление энергетической информации США, апрель 2018 г.
- ^ «Понимание спроса на электроэнергию». Архивировано 6 июня 2016 г., в Wayback Machine , National Grid.
- ^ "Торговая палата 1621-1970" . Архивировано из оригинала на 2010.
- ^ «Узнай об электричестве» . Финансовый экспресс . 20 декабря, 2004. Архивировано из оригинала 8 сентября 2012 года . Проверено 29 ноября 2009 года .
- ^ «Установки, произведенные BHEL, генерируют рекордную мощность» . Индус . Press Trust of India . 24 июля, 2008. Архивировано из оригинала на 7 ноября 2012 года . Проверено 29 ноября 2009 года .
