Watt-timen (symbol Wh [1] [2] [3] eller W h selv om det ikke er veldig vanlig i praksis [4] [5] ) er måleenheten for elektrisk energi , definert som den totale energien som tilføres hvis en elektrisk kraft på en watt opprettholdes i en time . Det er ikke en del av det internasjonale systemet , som for måling av energi krever bruk av joule , og i praksis brukes bare noen av dets multipler, spesielt kilowattimen eller kilowattimen (symbol kWh ) brukes som enhet av salg av energi fra strømselskaper til brukere og i næringslivet generelt. [6]
En watttime er den totale energien som leveres av en elektrisk effekt på én watt i timen . En watttime tilsvarer derfor:
1 W h = 1 W ⋅ 1 h = 1 W ⋅ 3600 s = 1 J s ⋅ 3600 s = 3600 J {\ displaystyle 1 \ \ mathrm {Wh} = 1 \ \ mathrm {W} \ cdot 1 \ \ mathrm {h} = 1 \ \ mathrm {W} \ cdot 3600 \ \ mathrm {s} = 1 \ {\ mathrm {J} \ over \ mathrm {s}} \ cdot 3600 \ \ mathrm {s} = 3600 \, \ mathrm {J}} Måleenheten for energi i det internasjonale systemet (SI) er joule. Siden timen (symbol h) er en enhet utenfor SI, selv om den tolereres, så er watt-timen med dens multipler også en ikke-SI-enhet [7] .En 1 000 watt varmeovn (1 kW ) slått på i en time bruker 1 kWh energi, tilsvarende3,6 MJ (3 600 kJ ). Strøm selges i kilowattimer; driftskostnaden på grunn av energiforbruk er produktet av effekten i kW multiplisert med tiden i timer og prisen per forbrukt kilowattime. Enhetsprisen på elektrisitet kan avhenge av maksimal effekt som kontraktsmessig kan absorberes og av forbrukstidspunkt i løpet av dagen. [6] . Industrielle brukere kan også ha ekstra kostnader basert på deres maksimale utnyttelse og effektfaktor [8] .
Som allerede nevnt brukes multipler fremfor alt, spesielt kilowattimer , megawattimer , gigawattimer og terawattimer for produksjon og salg [9] av energi. Milliwattimen (mWh) brukes noen ganger for å indikere energiinnholdet til penne- og minipennebatterier [10] .
Flere | Fornavn | Symbol i henhold til NIST [4] |
Praktisk symbol [1] [9] [11] |
verdi
i joule |
Størrelsesordener |
---|---|---|---|---|---|
10 −3 | milliwattime | mWh | mWh | 3.6 | 100 ~ 500: energien som kan tilføres av en knappcelle |
10 0 | watt time | W h | Wh | 3,6 × 10 3 | 10 ~ 20: Timeforbruk av en energisparelampe |
10 3 | kilowattime | kW t | kWh | 3,6 × 10 6 | Elektrisitetsfaktureringsenhet |
10 6 | megawattime | MW · t | MWh | 3,6 × 10 9 | Typisk årlig energiforbruk for en familie |
10 9 | gigawattime | GWh | GWh | 3,6 × 10 12 | Energi forbrukt av en industriell aktivitet |
10 12 | terawattime | TW h | TWh | 3,6 × 10 15 | Energi produsert av et kraftverk |
10 15 | petawattora | PW h | PWh | 3,6 × 10 18 | Energi forbrukt / produsert av en stor stat |
Wattimen måler en mengde energi, mens watten måler en effekt. En kraft av1 W levert (eller forespurt) i 1 sekund innebærer en energimengde på 1 joule (på en time vil de derfor produseres eller forbrukes,3 600 J som tilsvarer1 Wh ). GWh/ a, til tross for at den formelt sett er på størrelse med en kraft, representerer den totale energien som i gjennomsnitt leveres hvert år av et kraftverk, tatt i betraktning de øyeblikkene det ikke er i drift eller ikke gir full effekt [12] .
kJ | Wh | kWh | Btu IT | kcal IT [13] | |
---|---|---|---|---|---|
1 kJ | 1 | ≈0,9478 | ≈0,2388 | ||
1 Wh = | 3.6 | 1 | 10 -3 | ≈3.412 | ≈0,8598 |
1 kWh = | 3 600 | 1 000 | 1 | ≈3 412 | ≈859,8 |
1 Btu = | ≈1.055 | ≈0,2931 | ≈2 931 × 10 −4 | 1 | ≈0,2520 |
1 kcal IT = | 4.1868 | 1,163 | 1,163 × 10 −3 | ≈3.968 | 1 |
Noen ganger forveksles begrepene energi og kraft. Kraft er forholdet mellom energi (en jobb ) og tiden den blir levert eller absorbert for, i SI . måles i watt (1 W =1 J/s ). Energi er nødvendig for å produsere kraft i en gitt tidsperiode.
For eksempel har en elektrisk belastning (som en lampe, brødrister, elektrisk motor osv.) en nominell effekt uttrykt i watt, som representerer effekten som absorberes under drift, som tilsvarer den momentane hastigheten energien må genereres med og brukes til å betjene enheten.
For eksempel, hvis en 100 watt lyspære er på i én time, er energien som brukes100 Wh eller360 kJ . Samme mengde energi vil tenne en 40-watts lyspære i 2,5 timer, eller en lavenergi 10-watts lyspære i 10 timer.
Bruken av notasjonen "kWh" (MWh, GWh, TWh) samsvarer ikke med det internasjonale systemet (SI) notasjonen, fordi watttimen ikke formelt sett er en del av dette enhetssystemet. En guide utgitt i 2008 av NIST anbefaler å unngå notasjonen "kWh" og utvider reglene for å skrive SI, og foreslår å skrive "kW h" eller "kW · h" [4] [5] . Ikke desto mindre nevner det samme dokumentet ISO 31-0-standarden som antyder at hvis dette ikke skaper forvirring, kan plassen som indikerer multiplikasjonen mellom to enheter utelates, som demonstrert av praksisen som foretrekker symbolet "kWh" fremfor " kW · H "eller" kW h " [4] . Praksisen er så utbredt at i tillegg til den nevnte ISO-standarden, anerkjenner både ASTM -standarden [1] og den italienske elektrotekniske komiteen ( CEI ) Wh- og kWh-symbolet, selv CEI sørger for det utelukkende [2] .