Опубликовано Расчет потребления электроэнергии: онлайн калькулятор
Количество бытовых приборов и гаджетов с каждым годом все увеличивается, поэтому оплата электроэнергии — важная строка расходов в семейном бюджете. Для грамотного планирования нагрузок на бюджет важно правильно рассчитывать расход электроэнергии. В этом вам поможет наш онлайн-калькулятор.
Учет электроэнергии
Электросчетчик — это специальный прибор учета электроэнергии переменного тока. Такие счетчики есть в каждом доме, и учитывают они не киловатты или амперы, а киловатт-часы. Итак, киловатт-час — внесистемная единица измерения, которая демонстрирует, какую мощность в киловаттах потребляет электроприбор за 1 час работы. Именно за киловатт-часы, которые регистрирует счетчик, мы платим производителю электроэнергии. Мы можем самостоятельно прикинуть средний дневной расход электроэнергии, чтобы спланировать свои траты на коммунальные услуги.
Вычисление потребляемой мощности
Все бытовые приборы имеют специальный шильдик или наклейку, где указаны основные электротехнические параметры. Чаще всего указывается максимальная мощность, которую прибор потребляет при пиковых нагрузках. Так как на максимум гаджеты и приборы работают лишь небольшую часть времени, то вы смело можете снизить среднюю мощность прибора на 25%. Пусть в квартире присутствуют следующие электроприборы:
- Холодильник – 500 Вт;
- Телевизор – 200 Вт;
- Ноутбук – 400 Вт;
- Стиральная машина – 2000 Вт;
- Микроволновая печь – 900 Вт.
Это максимальный уровень потребления мощности из электросети. Причем, если телевизор в целом имеет ровное потребление, то стиральная машина потребляет разную мощность в зависимости от режима стирки. Зная, сколько примерно по времени в день или неделю работает каждый прибор, вы можете подсчитать киловатт-часы. Для этого выразите мощность в киловаттах и умножьте на среднее время работы:
- Холодильник: 8 часов в день = 0,5 × 8 = 4 кВт/ч;
- Телевизор: 2 часа в день = 0,2 × 2 = 0,4 кВт/ч;
- Ноутбук: 6 часов в день = 0,4 × 6 = 2,4 кВт/ч;
- Стиральная машина: 2 часа в неделю = 2 × 2 = 4 кВт/ч;
- Микроволновая печь: 10 минут (0,16 часа) в день = 0,9 × 0,16 = 0,144 кВт/ч.
Для месячного расхода достаточно умножить каждое значение на 28. Стиральная машина работает 2 часа в неделю, а не в день, поэтому мощность «стиралки» умножим на 4. В итоге получим полный расход электроэнергии за месяц:
4 × 28 + 0,4 × 28 + 2,4 × 28 + 4 × 4 + 0,144 × 28 = 210,43
Таким образом, в неделю потребляется 210,43 кВт/ч электроэнергии. Зная стоимость одного кВт/ч легко подсчитать, сколько в месяц будет уходить на оплату электроэнергии. Однако не стоит забывать о таких гаджетах, как планшеты, электронные сигареты и мобильные телефоны. На них не указано, какую мощность потребляют эти устройства, но это легко узнать.
Определение мощности по потребляемому току
Как определить электропотребление мобильного устройства, если на нем не указана его максимальная мощность? Для этого требуется узнать напряжение и силу тока. Напряжение всех электросетей СНГ стандартное и составляет 220 В. Однако зарядные устройства используют напряжение силой всего 5 В.
Сила потребляемого тока может быть разной. Для мобильных телефонов или планшетов обычно используются зарядные устройства на 1 А, а для электронных парогенераторов (вейп-модов) — 2 А. Известно, что для полной зарядки устройства требуется в среднем 4 часа. Таким образом, мобильный телефон потребляет:
5 × 1 × 4 = 20 Вт∙ч,
а электронный парогенератор:
5 × 2 × 4 = 40 Вт∙ч
Следовательно, для зарядки мобильных устройств мы дополнительно тратим около 1 кВт/ч в месяц.
Наша программа использует подобный алгоритм расчета для определения расходов на электроэнергию. В данной статье мы вычисляли потребление энергии вручную. Калькулятор считает все автоматически. Вам потребуется только указать время работы в день/неделю/месяц и мощность выбранных электроприборов. После этого укажите стоимость одного кВт/ч в вашем регионе и нажмите кнопку «Рассчитать». Программа выдаст таблицу расхода электроэнергии и ее стоимость в день/неделю/месяц/год.
Вы также можете рассчитать стоимость электроэнергии по уже известному объему энергопотребления. Для этого выберите в меню калькулятора опцию «Потребление» и укажите потребление энергии в кВт/ч за 1 год. Например, если у вас есть распечатки поставщика электроэнергии за ваше потребление в течение предыдущего года, вы можете использовать это значение для работы нашего калькулятора.
Заключение
Оплата за электроэнергию — весомая строка коммунальных расходов. Для грамотного прогнозирования семейного бюджета рекомендуем использовать наш калькулятор расчета потребления электроэнергии, при помощи которого легко определить финансовые расходы на коммунальные услуги за определенный период времени.
Амперы в киловатты: как рассчитать, таблица
Сегодня для грамотного подсчета суммарного количества используемого электрического оборудования в электроцепи, правильного подбора электросчетчика или измерения изоляции необходимо овладеть техникой перевода амперов в ватты и знать их соотношение. О том, как перевести амперы в киловатты, как это правильно делать в однофазной и трехфазной цепи и сколько ампер в киловатте в цепи 220 вольт — далее.
Соотношение ампер и киловатт
Ампер считается измерительной единицей электротока в международной системе или же силой электротока, проникающей через проводниковый элемент в количестве один кулон за одну секунду.
Определение ампера и киловатта
Киловатт является подъединицей ватта и измерительной мощностной единицей, а также тепловым потоком, потоком звуковой энергии, активной и полной мощностью переменного электротока. Все это скалярные измерительные единицы в международной системе, которые можно преобразовывать.
Обратите внимание! Что касается соотношения данных показателей, то в 1А находится 0,22 кВт для однофазной цепи и 0,38 для трехфазной.
Соотношение измерительных величин
Зачем переводить амперы в киловатты
Многие люди привыкли при работе с электрическими приборами использовать киловатты, поскольку именно они отражаются на считывающих приборах. Однако многие предохранители, вилки, розетки автомата имеют амперную маркировку, и не каждый обычный пользователь сможет догадаться, сколько в ампераже устройства киловаттовой энергии. Именно из-за этих возникающих проблем необходимо научиться делать перевод величин. Также нередко это нужно, чтобы четко пересчитать, сколько и какой прибор потребляет электроэнергии. Иногда это избавляет от лишних трат на электроэнергию.
Подсчет используемого электрооборудования дома как цель перевода
Переводы с амперов в киловатты и наоборот
Осуществлять переводы величин можно тремя способами: универсальной таблицей, онлайн калькулятором или формулой. Что касается использования калькулятора, нужно в соответствующие поля вставить исходные показатели и нажать кнопку. Использовать эту систему удобно в том случае, когда приходится сталкиваться с большими цифровыми значениями.
Обратите внимание! Согласно универсальной таблице и формуле можно узнать, что в одном А находится 0,22 кВт или 0,38 кВт. Сделать перевод величин, используя имеющиеся цифры, можно при помощи калькулятора или умножением на приведенное значение. К примеру, чтобы посчитать, сколько будет 6А в кВт, нужно умножить 0,6 на 0,22. В итоге выйдет 1,32 кВт.
В однофазной электрической цепи
Чтобы вычислить необходимые величины в однофазной сети, где номинальный ток автоматического выключателя, к примеру, равен 10 А и в нормальном состоянии через него не течет энергия выше указанного значения, необходимо вычислить максимальную электромощность. Нужно подставить в формулу нахождения мощности значения напряжения и силы электротока и перемножить их между собой. Получится, что мощность будет равна 220*10=2200 ватт. Для перевода в меньшие значения необходимо цифру поделить на 1000. Выйдет 5,5 кВт. Это вся сумма мощностей, питающихся от автомата.
Перевод в однофазной электроцепи
В трехфазной электрической цепи
Перевод показателей в трехфазной сети, рассчитанной на 380 вольт, можно сделать подобным образом. Разница заключается в формуле. Чтобы определить искомые данные, необходимо подставить корень из трех в произведение напряжения и силы электротока. К примеру, автомат рассчитан на 40 А. Подставив значения, можно получить 26327 Вт. После деления значения на 1000 выйдет 26,3 кВт. То есть выйдет, что автомат сможет выдержать нагрузку.
При известном мощностном показателе трехфазной цепи рассчитывать рабочий ток можно, преобразовав данную формулу. То есть электромощность нужно поделить на корень из 3, умноженный на напряжение. В итоге, если электромощность равна 10 кВт, выйдет значение автомата в 16А.
Перевод в трехфазной электроцепи
Расчет
Для подсчета величин используются специальные формулы. После их подсчета останется только вставить их в приведенные выше формулы. Чтобы отыскать электроток, стоит напряжение поделить на проводниковое сопротивление, а чтобы отыскать мощность, необходимо умножить напряжение на токовую силу или же двойное значение силы тока умножить на сопротивление. Также есть возможность поделить двойное значение напряжения на сопротивление.
Обратите внимание! Нередко все необходимые данные прописаны на коробке или технических характеристиках на сайте производителя. Часто информация указана в кВт и ее посредством конвертора легко можно перевести в ампераж. Еще одним простым вариантом, как определить потребление энергии и ампераж, будет изучение электросчетчика или автоматического выключателя потребителя. Но в таком случае необходимо подключать только один прибор к сети.
Формула расчета
Таблица перевода
На данный момент сделать перевод величин в прямом и обратном порядке можно без особых проблем благодаря специальной таблице с названием «100 ампер сколько киловатт». С помощью нее можно без проблем вычислить необходимые значения. Особо ее удобно использовать, когда нужно подсчитать большие числа. Интересно, что сегодня существуют таблицы, рассчитанные на подсчет ампеража и энергии автоматического выключателя однофазной и трехфазной цепи. Приводятся стандартные данные тех аппаратов, которые сегодня можно приобрести на рынке.
Таблица переводов киловатт и ампер
Чтобы узнать необходимые данные, нужно использовать приведенные выше формулы или применять таблицу переводов. Данные измерительные величины помогут посчитать используемую энергию конкретным аппаратом и произвести другие расчеты в области электрики.
Как перевести амперы в киловатты
Для некоторых этот вопрос покажется наивным – ведь все так очевидно! Но ведь школьные знания из области физики, если они не имели практического приложения в жизни человека, имеют свойство потихоньку улетучиваться. А задача понять взаимосвязь между двумя этими величинами иногда становится насущной даже для далеких от электротехники людей, чисто на бытовом уровне. Например, при приобретении новой домашней техники, электрооборудовании для автомобиля, при установке новой розетки или выключателя, при прокладке линии питания и т.п.
Как перевести амперы в киловаттыСразу оговоримся, что в самой формулировке вопроса – как перевести амперы в киловатты, уже заложена явная некорректность. Это тесно взаимосвязанные, но все же совершенно разные величины. То есть речь может идти не о переводе, а о ясном представлении этой взаимосвязи и возможности при необходимости провести нужные вычисления. Об этом и пойдет речь дальше.
Какая взаимосвязь между показателями силы тока, напряжения и потребляемой мощности?
Для начала – буквально несколько слов о природе этих величин.
- Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. А потенциал, упрощенно – количество заряда, то есть, по сути, показатель энергии в данной точке. Измеряется в вольтах (В).
- При наличии разности потенциалов (то есть напряжения) при замыкании цепи по ней начинает протекать ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Показатель силы тока – это количество заряда, прошедшее через какую-то точку в единицу времени (в секунду). Единицы измерения — амперы (А).
- Наконец, конечная цель электрического тока в приборах и устройствах – это выполнение определенной работы, связанной либо с перемещением самого заряда, либо с преобразованием в другие виды энергии – тепловую, кинетическую, волновую и т.п. Количество этой работы, выполненное за единицу времени (за секунду), как раз и является электрической мощностью. Единица измерения – ватт (Вт).
Для любой из упомянутых величин имеются производные величины, показывающие десятичную разрядность. Весь «спектр» знать необязательно, но в наиболее часто используемых — разбираться надо:
- микро…(мк или µ) — n×0.000 001
- милли…(м) — n×0.001
- кило… (к) — n×1 000
- мега… (М) — n×1 000 000
Например, показатель мощности в 3.2 кВт – не что иное, как 3200 Вт
При проведении расчетов все величины должны быть приведены к одинаковым по десятичному разряду производным. Обычно на бытовом уровне оперируют «чистыми» величинами, и только показатель мощности, если он достаточно высокий, указывают в результате в киловаттах.
Взаимосвязь этих трех величин в упрощенном виде для цепи постоянного тока описывается следующей формулой:
P = U × I
где:
P — мощность, Вт;
U — напряжение, В;
I — сила тока, А.
Как видно, провести расчет, зная эту формулу – труда не составит.
Для чего бывают необходимы такие расчеты?
Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?
- Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.
Обычная картина – в характеристиках приборов указывается мощность, а автоматы рассчитаны на определенный ток. Приходится просчитывать соответствие.Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.
Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?
Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».
- Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.
Некоторые даже не задумываются, способна ли розетка долго выдерживать такую нагрузку. А это чревато очень серьезными последствиями.- Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
- Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.
Как правильно измерить силу тока?
Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.
Проводим расчеты
Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.
- Расчет для постоянного тока
Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.
При расчете мощности по силе тока:
P = U × I
Если считается сила тока по известной мощности,
I = P / U
- Расчет для однофазного переменного тока
Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.
Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.
Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:
P = U × I × cos φ
и
I = P / (U × cos φ)
У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных, будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.
- Расчет для трехфазного переменного тока
Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:
P = √3 × U × I × cos φ
и
I = P / (√3 × U × cos φ)
Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.
Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.
Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.
Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.
Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности
Перейти к расчётам
Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока
Перейти к расчётам
Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.
А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:
Видео: Как подобрать автомат по току нагрузки
|
Германия +49 588 398 80 10 | |||
|
Пилорамы Wood-Mizer: опыт действующих предприятий, идеи для бизнеса и новые рыночные ниши в лесопилении | |||
| |||
Киловатт-час — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 декабря 2019; проверки требуют 11 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 8 декабря 2019; проверки требуют 11 правок.Килова́тт-час (кВт⋅ч) — внесистемная единица измерения количества произведённой или потреблённой энергии, теплоты, а также выполненной механической работы.
Используется преимущественно для измерения потребления электроэнергии в быту, народном хозяйстве и для измерения выработки электроэнергии в электроэнергетике[1].
Киловатт-час равен количеству энергии, потребляемой (производимой) устройством мощностью один киловатт в течение одного часа. Поскольку 1 Вт⋅с = 1 Дж, 1 кВт⋅ч = 1000 Вт ⋅ 3600 с = 3,6 МДж.
Написание[править | править код]
Правильное написание — «кВт⋅ч» (мощность, умноженная на время). Написание «кВт/ч» (киловатт в час), часто употребляемое во многих СМИ и даже иногда в официальных документах, неправильно.
Физический смысл единицы измерения «кВт/ч» — скорость изменения мощности: «на сколько киловатт изменится потребляемая или генерируемая устройством электрическая мощность за 1 час». Если провести аналогию с механикой — различие между единицами измерения «кВт⋅ч» и «кВт/ч» такое же, как между расстоянием и ускорением. Хотя такой параметр может иметь практическое применение — например, характеризовать способность электростанции быстро подстраиваться под изменения нагрузки — но служить единицей измерения количества энергии он не может по определению.
Столь же распространённая ошибка — использовать «киловатт» (единицу мощности) вместо «киловатт-час».
Примеры[править | править код]
- Электрическая плита мощностью 2 кВт за 15 минут потребит из электросети и преобразует в тепло электроэнергию, равную 2 кВт ⋅ 0,25 ч = 0,5 кВт⋅ч;
- Лампа накаливания мощностью 100 Вт, включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,1 кВт ⋅ 8 ч/сутки ⋅ 30 дней = 24 кВт⋅ч.
- Светодиодная лампа мощностью 16 Вт включаемая ежедневно на 8 часов, за месяц потребляет 0,016 кВт ⋅ 8 ч/сутки ⋅ 30 дней = 3,84 кВт⋅ч.
- Power Bank напряжением 5v и емкостью 20 000 миллампер ⋅ч может отдать в нагрузку (5 В ⋅ 20 А⋅ч = 100 Вт⋅ч = 0,1 кВт⋅ч).
- Свинцово-кислотный аккумулятор напряжением 12 В и ёмкостью 200 А⋅ч может отдать в нагрузку 2,4 кВт⋅ч энергии (12 В ⋅ 200 А⋅ч = 2400 Вт⋅ч = 2,4 кВт⋅ч).
- Свинцово-кислотный аккумулятор напряжением 2 В и ёмкостью 200 А⋅ч может отдать в нагрузку 0,4 кВт⋅ч энергии (2 В ⋅ 200 А⋅ч = 400 Вт⋅ч = 0,4 кВт⋅ч).
- Литиевый аккумулятор от мини-сигвея напряжением 54,3 В и ёмкостью 5,7 А⋅ч может отдать в нагрузку 0,31 кВт⋅ч энергии (54,3 В ⋅ 5,7 А⋅ч = 309,5 Вт⋅ч = 0,31 кВт⋅ч).
- Литиевый аккумулятор тип 18650 напряжением 3,7 В и ёмкостью 2 А⋅ч (2000 миллиампер⋅ч) может отдать в нагрузку 0,0074 кВт⋅ч энергии (3,7 В ⋅ 2 А⋅ч = 7,4 Вт⋅ч = 0,0074 кВт⋅ч).
- Литий-титанатный аккумулятор тип 66160 напряжением 2,3 В и ёмкостью 30 А⋅ч (30000 миллиампер⋅ч) может отдать в нагрузку 0,0074 кВт⋅ч энергии (2,3 В ⋅ 30 А⋅ч = 69 Вт⋅ч = 0,069 кВт⋅ч).
- Ni-MH аккумулятор тип AAA напряжением 1,2 В и ёмкостью 1 А⋅ч (1000 миллиампер⋅ч) может отдать в нагрузку 0,0012 кВт⋅ч энергии (1,2 В ⋅ 1 А⋅ч = 1,2 Вт⋅ч = 0,0012 кВт⋅ч).
- Нагревание 1 л. воды комнатной температуры до кипения требует около 0,1 кВт⋅ч.
Перевод в другие единицы измерения энергии[править | править код]
- Таблица перевода единиц измерения энергии
| джоуль | ватт-час | электрон-вольт | калория | |
|---|---|---|---|---|
| 1 кг⋅(м/с)² = 1 Вт⋅с | 1 | 2,78⋅10−4 | 6,241⋅1018 | 0,239 |
| 1 кВт⋅ч | 3,6⋅106 | 1000 | 2,247⋅1025 | 8,60⋅105 |
| 1 эВ | 1.6⋅10−19 | 4,45⋅10−23 | 1 | 3,827⋅10−20 |
| 1 кал | 4,1868 | 1,163⋅10−3 | 2,613⋅1019 | 1 |
Часто используются:
- 1 тыс. кВт⋅ч = 859,8452 Мкал = 0,86 Гкал.
- 1 тыс. кВт⋅ч = 3,6 ГДж
- 1 ккал = 1,163 Вт⋅ч
что такое квт часы и как их перевести
Два схожих на слух определения киловатт час (квтч) и киловатт (кВт) на самом деле означают не одно и то же. Первая физическая величина предназначена для измерения количества энергии. Вторая единица определяет мощность (квт) электрического прибора, который эту энергию потребляет, и является его технической характеристикой.
Ватт и киловатт-час
В чем измеряется энергия
В переводе с греческого языка энергия – деятельность, сила, действие. Она является величиной скалярной и измеряет всевозможные виды движения и взаимосвязи материи. Энергия обозначается буквой E. Единицами измерения этой величины служат: в системе СИ – джоуль (Дж), в системе СГС – эрг.
Подсчёт электрической энергии, потребляемой электроприборами, осуществляют счётчики. Они выдают численные показания потребляемой мощности (квт) в квт час.
Связь между силой и энергией
Установлена связь между консервативной силой, которая вызывает потенциальную энергию всех взаимодействующих между собой тел, и этой энергией.
К сведению. Консервативными силами называются такие силы, которые совершают работу по перемещению точки. При этом работа обусловливается крайними положениями этой точки: начальным и конечным.
К консервативным силам относятся следующие силы:
- тяжести;
- упругости;
- кулоновские силы.
Если замкнуть траекторию движения точки под действием консервативных сил, она будет равна нулю.
Проследить связь можно по следующему алгоритму:
- Когда в любой точке пространства тело подвержено действию консервативной силы, значит, оно расположено в потенциальном поле.
- Изменение положения тела внутри поля вызывает изменение потенциальной энергии, при котором консервативная сила выполняет работу.
Эта работа может быть выражена математическими действиями. К примеру, перемещение тела произошло в случайном направлении r, отклонившись от начального положения на очень малое расстояние dr. Значит, dA = F*dr*cosα = Fr, dr, где F = F* cosα составляет проекцию силы на направление r.
Есть равенство: dA = – dEп, где Eп – потенциальная энергия. Значит, поставив знак равенства между двумя выражениями, получается:
Fr *dr = – dEп, из которого выражается Fr = – dEп/dr.
Соотношение dEп/dr – это величина, показывающая скорость изменения потенциальной энергии вдоль данного направления, является производной Eп по направлению r.
Внимание! Знак «минус» означает уменьшение потенциальной энергии в направлении dr. Символ частной производной указывает на то, что дифференцирование потенциальной энергии Eп (x, y, z) происходит только с аргументом x при неизменных двух других.
Связь между потенциальной энергией и силой
Мощность и энергия
Мощностью Р называется работа, производимая в единицу времени. Единица измерения мощности – ватт (Вт). Чтобы узнать, 1 квт сколько вт, нужно помнить, что «кило» это 103. Следовательно, 1 квт = 103 вт, а 10 квт = 104 вт.
Обычно мощность электроприёмников измеряют в киловаттах. Применимо к технике ещё существует измерение мощности в лошадиных силах (л.с.). Одна такая лошадиная сила равна 736 Вт.
Мощность и лошадиные силы
Возможность определённого тела или целой системы выполнять работу характеризуется их энергией. Энергия объединяет в своём понятии все события в природе. Для различных видов движения характерны разные виды энергии.
Совет. Механическая энергия, относящаяся к движению тела, называется кинетической, связанная с взаимоположением тел (частей тела) системы – потенциальной.
Механическая энергия
Калории и джоули
Прежде, чем разбираться, как переводить (конвертировать) калории в джоули и обратно, нужно знать, что означают эти два понятия.
Джоулем называется единица, которой измеряют работу, энергию или количество теплоты. В международной системе СИ джоуль обозначается Дж (J). Работа, производимая силой в один ньютон (1Н) по перемещению точки по направлению приложения силы на один метр (1м), равна одному джоулю (1 Дж).
Калория – величина, отдельно не отражённая в системах измерений, служит для определения количества тепла. Чтобы нагреть 1 г. воды на 1 С0, необходимо потратить энергию, равную 1 калории (кал). При этом 1 кал = 4,1868 Дж.
Связь с другими единицами
Для выражения калорий в джоули и назад можно воспользоваться онлайн-калькулятором.
Интерфейс программы позволяет вводить значения необходимых величин (пользуясь сокращениями кратных значений). Когда под рукой нет интернета, легко осуществить перевод, составив пропорцию. К примеру, необходимо узнать, сколько килокалорий в 100 кДж. Для этого составляют пропорцию:
- 1 кКал = 4,1868 кДж;
- Х = 100 кДж.
Решая пропорцию, получают выражение Х=100*1/4,1868 = 23,9 кКал. Ответ – в 100 кДж заключается 23,9 ккал.
От джоуля к киловатту
Так как 1 квт – это одна тысяча ватт, то взаимосвязь между этими двумя системными величинами рассматривают, изначально опираясь на один ватт.
Понятие джоуля
Применительно к электрической цепи 1 Дж равен работе, которую силы электрополя совершают за 1 секунду (с), поддерживая силу тока, равную 1 ампер (А), при напряжении 1 вольт (В). Иными словами 1 кДж = 1 квт-час.
Перевод джоулей в киловатт-часы
Чтобы перевести известное количество джоулей в киловатт-часы, выполняют это при прямом и обратном преобразовании механической и электрической энергий. Это необходимо при выполнении расчётов производительности электромашин: двигателей и генераторов.
Важно! Для расчётов используют известное соотношение 1 МДж = 0,277(7) кВт⋅ч, из которого следует, что 1 кВт⋅ч = 3,6 МДж. Мега – это 1*106.
Например, нужно перевести 15 МДж в кВт⋅ч. Для этого умножается 15 на 0,277:
15*0,277 = 4,15 кВт⋅ч.
Если необходимо определить, сколько джоулей составляют 15 кВт⋅ч, считают следующим образом:
15*3,6 = 54 МДж = 54000 кДж = 54*106 Дж.
Справедливость таких расчётов основана на том, что реализация перехода на иную систему измерения выполнена с учётом времени. Один час в переводе на минуты равен 60 минутам. Минута, в свою очередь, состоит 60 секунд, и их в одном часе 3600. Один киловатт содержит в себе 1000 ватт. Умножение количества ватт на количество секунд даёт размер одного джоуля – 3,6 миллиона (МДж). Запись потребления энергии в киловаттах для расчётов суммы оплаты упростило оценку показаний счётчиков.
Электросчётчик
Изменение размерности единиц мощности
Часто можно встретить вопросы, связанные с размерностью единиц P. Наиболее часто встречаются такие вопросы, как:
- киловатт что это;
- сколько квт ч в квт;
- сколько 1квт равен вт;
- 1 квт сколько это вт или кват;
- сколько ватт в 1 квт;
- какое количество киловатт в киловатт⋅час.
Несмотря на все варианты буквенных сокращений, всё просто. Кило – это тысяча, значит, 1 квт равен 1000 ватт (вт). Это справедливо и для вольт – 1 киловольт (кв) равен 1000 вольт. Тысяча киловатт равна 1 мегаватт (Мвт). Кратность единиц помогает чётко определять разряды величин мощности P.
Пользуясь этими данными, удобно планировать семейный бюджет. Умножением расходуемой прибором мощности на количество времени его эксплуатации можно оценить его суточное потребление. Произведение суточной нагрузки на количество календарных дней в месяце позволяет точно оценить энергопотребление всего жилья.
Таблица кратности единиц мощности
Примеры обсчёта энергопотребления
Для того чтобы не удивляться большим счетам за коммунальные услуги от поставляющей компании, необходимо иметь представление, как провести простейшие вычисления энергопотребления.
К основным нагрузкам, влияющим на затраты, связанные с электричеством, можно отнести:
- освещение;
- электронагреватели воды;
- система отопления – электрические котлы (бойлеры) и циркуляционные насосы;
- сплит-система.
Бытовая техника в виде: холодильников, стиральных машин, пылесосов, также входит в список аппаратов, влияющих на величину энергозатрат.
Для водонагревателя
В качестве примера можно рассмотреть модель проточного водонагревателя настенного исполнения фирмы Thermex. Расчёты выполняются в следующей последовательности:
- уточняют мощность водонагревателя, указанную в техническом паспорте, для Thermex City 6500 она составляет 6,5 кВт;
- уточняют среднее количество часов работы в сутки, к примеру, 3 часа;
- умножают суточное время работы на мощность: 3 * 6,5 = 19,5 кВт·час.
Далее определяют месячный расход электроэнергии, поглощаемой данным водонагревателем:
30*19,5 = 585 кВт·час.
Водонагреватель проточный Thermex City 650
Электрическая лампочка
Лампы освещения – активный потребитель электроэнергии. Не важно, какими лампами оборудованы светильники в квартире: накаливания, люминесцентными, светодиодными – все они имеют определённую мощность. Расчёты затрат на освещение основаны на простой зависимости.
Лампа мощностью 100 Вт освещала помещение в течение 1 часа. Значит, для её работы потребовалось истратить 100 Вт⋅ч энергии, что равно 0,1 кВт⋅ч. Суммировав все присоединённые в осветительную сеть лампы и умножив полученный результат на время включения освещения, можно приближённо подсчитать суточные затраты электроэнергии.
Обычно для расчётов времени работы берут интервал от начала вечерних сумерек и до того часа, когда обитатели жилья выключают освещение перед сном.
Следует помнить! При одинаковом световом потоке мощность источника света может быть разной в зависимости от природы излучения. Правильно подобранные лампы позволяют экономить электричество без вреда для качества освещения помещения.
Сравнительные характеристики источников света
К сведению. Один квт⋅ч можно потратить для производства 88 булок хлеба, для разработки 75 кг каменного угля, добычи 35 кг «чёрного золота» (нефти) или обработки 0,25 гектара почвы.
Котёл отопления домашний
Для обеспечения квартиры или жилого дома теплом используют не только централизованное отопление или котлы, работающие на твёрдом или газообразном топливе. В разных регионах России предпочтения отдают различным источникам тепла. Современные электрические котлы не только подогревают воду в системе отопления, но и снабжают тёплой водой кухню и ванную комнату.
Чтобы выполнить предварительные расчёты потребления энергии подобным котлом, нужно знать:
- размер подлежащей отоплению площади;
- номинальную (паспортную) мощность электрического котла;
- продолжительность отопительного сезона (устанавливается индивидуально, согласно погодным условиям).
Важно! Для выражения затрат в денежном эквиваленте необходимо уточнить стоимость электроэнергии в регионе проживания.
Статистика свидетельствует, что, для того чтобы обогреть одну единицу любого строения, нужно затратить около 5-8 Вт⋅ч. Более точное значение затрат зависит от продолжительности сезона отопления и величины численного значения тепловых потерь по отношению к общей площади жилья. Учитывая тепловые потери, нужно знать дополнительные утечки тепла через отдельные конструктивные неотапливаемые части строений.
Потери тепла в стандартном доме
К сведению. При расчётах потребления электрического котла ориентируются на то, что для обогрева объёма площади 30 м3 (площадь комнаты – 10 м2, высота потолков – 3 м) нужно истратить 1 кВт электричества.
Следовательно, 10-ти киловатный котёл сможет обеспечить теплом квартиру площадью 100 м2.
Существует два температурных режима: комфорт и эконом. Обычно ориентируются на средние значения температуры.
Расход разных видов топлива на отопление
В качестве примера можно взять электрический котёл ЭВПМ – 6 220V. Его мощность 6 кВт, такой конвектор предназначен для обогрева помещения площадью 60 м2. Это средняя двухкомнатная квартира в панельном доме.
В отличие от электрических потребителей, рассмотренных выше, котлы работают в отопительный период круглосуточно. Поэтому узнать месячное потребление электричества можно, умножив мощность котла на количество дней.
Для ЭВПМ – 6 220V потребляемая мощность будет составлять: 6 *24*30*7 = 30240 кВт = 30,240 МВт за отопительный период.
К подставляемым значениям относятся:
- 6 – мощность электрокотла, кВт;
- 24 – количество часов в сутки;
- 30 – среднее количество суток в месяце;
- 7 – среднее количество месяцев в отопительном сезоне.
Пользование индивидуальными котлами вносит значительные коррективы в сроки отопительного периода. Значительную экономию в потреблении электричества отопительными котлами даёт врезка в контур отопления циркуляционного насоса. Он обеспечивает быстрое движение теплоносителя по трубам от котла к радиаторам. Работая в автоматическом режиме, такой прибор хоть и потребляет электроэнергию, но гораздо меньше, чем работающий в максимальном режиме котёл.
Циркуляционный насос в системе отопления
Несложное умножение мощности прибора, потребляющего электричество на время его работы, позволяет вычислить расход электричества в киловатт в час. В результате преобразований единиц, характеризующих параметры энергии, можно вычислять необходимые величины: джоули, калории, ватты и кВт⋅ч.
Видео
Как рассчитать расход электроэнергии | Electricdom.ru
Счетчик электроэнергии показывает количество потребленной электроэнергии в киловатт-часах, то есть мощность в тысячу Ватт, которая расходовалась в течении одного часа: 1кВт-час.
Для примера можно рассчитать, сколько электричества потребляет за месяц обычная лампа накаливания мощностью 75 Вт:
Нужно перевести мощность лампы из Вт в кВт, умножить на время которое она горит в день (например — 8 часов), и умножить на 30 дней.
(75Вт/1000) * 8часов * 30дней = 18 кВт
Для того, чтобы оценить расход электроэнергии при использовании различных бытовых электроприборов, в таблице приведена их приблизительная потребляемая мощность.
| Холодильник | до 1 кВт |
| Компьютер | 75 Вт |
| Телевизор | 700 Вт |
| Стиральная машина | до 2 кВт |
| Пылесос | 800 Вт |
| Фен | 600 Вт |
| Утюг | 1 кВт |
| Микроволновая печь | 1 кВт |
| Электрочайник | 2 кВт |
| Обогреватель | 1,7 кВт |
| Электроплита | 3,5 кВт |
| Монитор LCD | 45-60 Вт |
| Лампа энергосберегающая | 18 Вт |
| Лампа накаливания | 40-100 Вт |
Как измерить расход электроэнергии
Для измерения расхода электроэнергии за определенное время надо из текущих показаний счётчика вычесть предыдущие показания. Если последняя цифра справа отделена запятой, то она показывает десятые доли киловатт-часа и при списывании не учитывается.
Десятые доли киловатт-часа — показания после запятой или показания в красном окошке после запятой не считаются.
Если последняя цифра справа не отделена от других запятой и не имеет другого цвета, она показывает целые киловатт-часы.
Если текущие показания пятизначного счетчика – 47520, предыдущие показания – 42450, то расход электроэнергии будет равен: 47520 – 42450 = 5070 киловатт-часов.
Если текущие показания пятизначного счетчика — 00045, предыдущие показания — 99540, то расход электроэнергии будет равен: 100045 — 99240 = 805 киловатт-часов.
Расчет мощности нагрузки
Иногда возникает необходимость узнать, сколько потребляют отдельные
электроприборы в данный момент времени. Для этого необходимо отключить ненужные
приборы, включить нужные. Далее посчитать количество
оборотов диска или количество импульсов за одну минуту и рассчитать мощность нагрузки по
формуле:
W = (n * 3600)/(Imp * t), кВт
где W — потребляемая мощность за час, n — количество импульсов или оборотов диска за определенный период времени, Imp
— количество импульсов или оборотов диска соответствующих 1 кВт*ч, t —
время в секундах.
Если передаточное число счетчика 1 кВт-ч – 600 оборотов диска, счетчик сделал 8 оборотов за 60 секунд , тогда мощность его нагрузки составит:
W = (8*3600)/(600*60) = 0,8кВт.
Расчет тока нагрузки
Если разделить мощность нагрузки на номинальное напряжение сети, то можно получить ток нагрузки.
I = W/U = 800Вт/220В = 3,6А