| kilovatio-hora | |
|---|---|
 Medidor de electricidad residencial ubicado en Canadá | |
| Información general | |
| Unidad de sistema | Métrica no SI |
| Unidad de | Energía |
| Símbolo | kW⋅h o kW h |
| Conversiones | |
| 1 kW⋅h en ... | ... es igual a ... |
| Unidades SI | 3,6 MJ |
| Unidades CGS | 3,6 × 10 13 ergio |
| Unidades de ingeniería inglesas | ≈ 2,655,224 pieslbf |
| Unidades gravitacionales británicas | ≈ 85,429,300 pies⋅pdl |
El kilovatio-hora ( símbolo SI : kW⋅h o kW h ; comúnmente escrito como kWh ) es una unidad de energía igual a 3600 kilojulios (3,6 megajulios ). El kilovatio-hora se usa comúnmente como una unidad de facturación para la energía entregada a los consumidores por las empresas eléctricas .
Definición [ editar ]
El kilovatio-hora es una unidad compuesta de energía igual a un kilovatio (kW) de energía sostenida durante una hora. Expresado en la unidad estándar de energía en el Sistema Internacional de Unidades (SI), el julio (símbolo J), es igual a 3600 kilojulios (3,6 MJ). [1] [2]
La hora es una unidad de tiempo que figura entre las unidades que no pertenecen al SI y aceptadas por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas para su uso con el SI. [3] Por lo tanto, su combinación con el kilovatio, una unidad estándar del SI, está permitida dentro del estándar.
Representaciones de unidades [ editar ]
Una representación simbólica ampliamente utilizada del kilovatio-hora es "kWh", a partir de los símbolos de las unidades que lo componen, kilovatio y hora. Se usa comúnmente en publicaciones comerciales, educativas y científicas y en los medios de comunicación. [4] [5] También es la representación unitaria habitual en la ingeniería de energía eléctrica. [6] Esta representación común no cumple con la guía de estilo del Sistema Internacional de Unidades (SI). [3]
Se pueden encontrar otras representaciones de la unidad:
- "kW⋅h" y "kW h" se usan con menos frecuencia, pero son consistentes con el SI. El folleto SI [3] establece que al formar un símbolo de unidad compuesta, "la multiplicación debe indicarse con un espacio o un punto medio alto (centrado) (⋅), ya que de lo contrario algunos prefijos podrían malinterpretarse como un símbolo de unidad". Esto está respaldado por una norma voluntaria [7] emitida conjuntamente por una organización internacional ( IEEE ) y nacional ( ASTM ), y por una importante guía de estilo. [8] Sin embargo, el estándar IEEE / ASTM permite "kWh" (pero no menciona otros múltiplos de vatios-hora). Una guía publicada por NIST recomienda específicamente no "kWh" "para evitar posibles confusiones ". [9]
- La calcomanía oficial de economía de combustible para ventanas de los Estados Unidos para vehículos eléctricos usa la abreviatura "kW-hrs". [10]
- A veces se encuentran variaciones en las mayúsculas: KWh, KWH, kwh, etc., que son inconsistentes con el Sistema Internacional de Unidades.
- La notación "kW / h" para el kilovatio-hora es incorrecta, ya que denota kilovatios por hora.
Ventas de electricidad [ editar ]
La energía eléctrica se vende normalmente a los consumidores en kilovatios-hora. El costo de funcionamiento de un dispositivo eléctrico se calcula multiplicando el consumo de energía del dispositivo en kilovatios por el tiempo de funcionamiento en horas y por el precio por kilovatio-hora. El precio unitario de la electricidad cobrado por las empresas de servicios públicos puede depender del perfil de consumo del cliente a lo largo del tiempo. Los precios varían considerablemente según la localidad. En los Estados Unidos, los precios en diferentes estados pueden variar en un factor de tres. [11]
Si bien las cargas de clientes más pequeñas generalmente se facturan solo por la energía, los servicios de transmisión y la capacidad nominal, los consumidores más grandes también pagan por el consumo máximo de energía, la mayor energía registrada en un tiempo bastante corto, como 15 minutos. Esto compensa a la compañía eléctrica por mantener la infraestructura necesaria para proporcionar energía pico. Estos cargos se facturan a medida que cambia la demanda. [12] Los usuarios industriales también pueden tener cargos adicionales según el factor de potencia de su carga.
La mayor producción o consumo de energía se expresa a menudo en teravatios-hora (TWh) durante un período determinado que suele ser un año calendario o un año financiero . Un año de 365 días equivale a 8.760 horas, por lo que durante un período de un año, la potencia de un gigavatio equivale a 8,76 teravatios-hora de energía. Por el contrario, un teravatio-hora equivale a una potencia sostenida de unos 114 megavatios durante un período de un año.
Ejemplos [ editar ]
Un calentador eléctrico que consume 1000 vatios (1 kilovatio) y funciona durante una hora utiliza un kilovatio-hora de energía. Un televisor que consume 100 vatios y funciona continuamente durante 10 horas utiliza un kilovatio-hora. Un aparato eléctrico de 40 vatios que funciona de forma continua durante 25 horas utiliza un kilovatio-hora. En términos de energía humana , un trabajador manual adulto sano realiza un trabajo equivalente a aproximadamente la mitad de un kilovatio-hora durante una jornada de ocho horas.
Conversiones [ editar ]
Para convertir una cantidad medida en una unidad en la columna de la izquierda a las unidades en la fila superior, multiplique por el factor en la celda donde se cruzan la fila y la columna.
| 1 J = 1 kg⋅m 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 kWh = | 3,6 × 10 6 | 1.000 | 1 | 2.247 × 10 25 | 8.598 × 10 5 |
| 1 eV = | 1,602 × 10 −19 | 4,45 × 10 −23 | 4,45 × 10 −26 | 1 | 3.827 × 10 −20 |
| 1 cal = | 4.2 | 1,163 × 10 −3 | 1,163 × 10 −6 | 2.613 × 10 19 | 1 |
| Joule | Vatios-hora | Kilovatio-hora | Electronvoltio | Caloría |
Múltiplos de vatios-hora [ editar ]
| Submúltiplos | Múltiplos | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Valor | Símbolo | Nombre | Valor | Símbolo | Nombre | |
| 10 −3 | mW⋅h | milivatio-hora | 10 3 | kW⋅h | kilovatio-hora | |
| 10 −6 | µW⋅h | microvatios-hora | 10 6 | MW⋅h | megavatio-hora | |
| 10 9 | GW⋅h | gigavatio-hora | ||||
| 10 12 | TW⋅h | teravatio-hora | ||||
| 10 15 | PW⋅h | petavatio-hora | ||||
Todos los prefijos del SI se aplican comúnmente al vatio-hora: un kilovatio-hora es 1,000 Wh (kWh); un megavatio-hora es 1 millón de Wh (MWh); un milivatio-hora es 1/1000 Wh (mWh) y así sucesivamente. Los proveedores de energía eléctrica suelen utilizar el kilovatio-hora para fines de facturación, ya que el consumo de energía mensual de un cliente residencial típico varía entre unos pocos cientos y unos pocos miles de kilovatios-hora. Los megavatios-hora (MWh), gigavatios-hora (GWh) y teravatios-hora (TWh) se utilizan a menudo para medir grandes cantidades de energía eléctrica para clientes industriales y en la generación de energía. Las unidades de teravatios-hora y petavatios-hora (PWh) son lo suficientemente grandes para expresar cómodamente lageneración eléctrica anual para países enteros y consumo energético mundial .
Distinguir entre kilovatios-hora (energía) y kilovatios (potencia) [ editar ]
La energía es el trabajo realizado; y el poder es la tasa de suministro de energía. La energía se mide en julios o vatios segundos . La potencia se mide en vatios o julios por segundo .
Por ejemplo, una batería almacena energía. Cuando la batería entrega su energía, lo hace a una determinada potencia, es decir, la tasa de entrega de la energía. Cuanto mayor sea la potencia, más rápido se entregará la energía almacenada de la batería. Una salida de potencia más alta hará que la energía almacenada en la batería se agote en un período de tiempo más corto.
Poder anualizado [ editar ]
La producción y el consumo de energía eléctrica a veces se informan anualmente, en unidades como megavatios-hora por año (MWh / año) gigavatios-hora / año (GWh / año) o teravatios-hora por año (TWh / año). Estas unidades tienen dimensiones de energía divididas por tiempo y, por tanto, son unidades de potencia. Se pueden convertir a unidades de potencia SI dividiendo por la cantidad de horas en un año, aproximadamente8766 h / año .
Por lo tanto, 1 GWh / año 114,08 kW .
Mal uso de vatios por hora[ editar ]
Muchas unidades compuestas para varios tipos de tasas mencionan explícitamente unidades de tiempo para indicar un cambio a lo largo del tiempo. Por ejemplo: millas por hora, kilómetros por hora, dólares por hora. Las unidades de potencia, como kW, ya miden la tasa de energía por unidad de tiempo (kW = kJ / s ). Los kilovatios-hora son un producto de la potencia y el tiempo, no una tasa de cambio de potencia con el tiempo.
Watts por hora (W / h) es una unidad de cambio de potencia por hora, es decir, una aceleración en la entrega de energía. Se utiliza para medir la variación diaria de la demanda (por ejemplo, la pendiente de la curva del pato ) o el comportamiento de aceleración de las centrales eléctricas . Por ejemplo, una planta de energía que alcanza una potencia de salida de1 MW desde0 MW en 15 minutos tiene una tasa de aceleración de4 MW / h . Las centrales hidroeléctricas tienen una tasa de aceleración muy alta, lo que las hace particularmente útiles en situaciones de emergencia y de carga máxima.
Es probable que otros usos de términos como vatios por hora sean errores.
[ editar ]
Varias otras unidades relacionadas con kilovatios-hora se utilizan comúnmente para indicar potencia o capacidad de energía o uso en áreas de aplicación específicas.
La producción o el consumo de energía promedio anual se pueden expresar en kilovatios-hora por año. Se utiliza con cargas o salidas que varían durante el año pero que son similares en cada año. Por ejemplo, es útil comparar la eficiencia energética de los electrodomésticos cuyo consumo de energía varía con el tiempo o la estación del año. Otro caso de uso es medir la energía producida por una fuente de energía distribuida. Un kilovatio-hora por año equivale a unos 114,08 milivatios aplicados constantemente durante un año.
El contenido de energía de una batería generalmente se expresa indirectamente por su capacidad en amperios-hora ; Para convertir amperios-hora (Ah) a vatios-horas (Wh), el valor de amperios-hora debe multiplicarse por el voltaje de la fuente de alimentación. Este valor es aproximado, ya que la tensión de la batería no es constante durante su descarga, y porque velocidades de descarga más altas reducen la cantidad total de energía que la batería puede proporcionar. En el caso de dispositivos que emiten un voltaje diferente al de la batería, es el voltaje de la batería (típicamente 3.7 V para Li-ion ) el que debe usarse para calcular en lugar de la salida del dispositivo (por ejemplo, generalmente 5.0 V para USBcargadores portátiles). Esto da como resultado un dispositivo USB de 500 mA funcionando durante aproximadamente 3,7 horas con una batería de 2500 mAh, no cinco horas.
La unidad de la Junta de Comercio (BOTU) es un sinónimo obsoleto del Reino Unido para kilovatio-hora. El término deriva del nombre de la Junta de Comercio que reguló la industria eléctrica hasta 1942 cuando asumió el Ministerio del Poder . [13]
En India, el kilovatio-hora a menudo se denomina simplemente Unidad de energía. Un millón de unidades, designado MU , es un gigavatio-hora y un BU (mil millones de unidades) es un teravatio-hora. [14] [15]
Ver también [ editar ]
- Amperio hora
- Consumo de energía eléctrica
- Estándar IEEE 260.1-2004
- Órdenes de magnitud (energía)
Referencias [ editar ]
- ^ Thompson, Ambler y Taylor, Barry N. (2008). Guía para el uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) Archivado el 3 de junio de 2016 en Wayback Machine (publicación especial 811). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. 12.
- ^ "Los puntos o espacios de media altura se utilizan para expresar una unidad derivada formada por dos o más unidades mediante la multiplicación", Barry N. Taylor. (2001 ed.) El Sistema Internacional de Unidades. Archivado el 3 de junio de 2016 en Wayback Machine (publicación especial 330). Gaithersburg, MD: Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. 20.
- ^ a b c "El sistema internacional de unidades (SI)" (PDF) . Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM). 2019. p. 147 . Consultado el 7 de abril de 2020 .
- ^ IEC Electropedia, entrada 131-11-58 Archivado el 14 de marzo de 2016 en la Wayback Machine.
- ^ Ver, por ejemplo: Manual de referencia de energía eólica, parte 2: Definiciones de energía y potencia Archivado el 26 de noviembre de 2007, en laAsociación danesa de energía eólica Wayback Machine . Consultado el 9 de enero de 2008; "Kilowatt-Hour (kWh)" Archivado el 2 de marzo de 2016 en Wayback Machine BusinessDictionary.com. Consultado el 9 de enero de 2008; "US Nuclear Power Industry" Archivado el 26 de noviembre de 2007 en Wayback Machine www.world-nuclear.org. Consultado el 9 de enero de 2008; "Energía. Una guía para principiantes: Dar sentido a las unidades" Archivado el 26 de noviembre de 2007 en Wayback Machine Renew On Line (Reino Unido) . losUniversidad Abierta . Consultado el 9 de enero de 2008.
- ^ ASTM SI10-10, IEEE / ASTM SI 10 Estándar nacional estadounidense para la práctica métrica, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2010, [www.astm.org] "Los símbolos para ciertas unidades compuestas de ingeniería de energía eléctrica generalmente se escriben sin separación, por lo tanto: watthora (Wh), kilovatio hora (kWh), voltampere (VA) y kilovoltampere (kVA) "
- ^ Norma para el uso del sistema internacional de unidades (SI): el sistema métrico moderno. (1997). (IEEE / ASTM SI 10-1997). Nueva York y West Conshohocken, PA: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos y ASTM . 15.
- ^ "10.57: Unidades derivadas de las unidades básicas del SI". El Manual de estilo de Chicago (17 ed.). Chicago: Prensa de la Universidad de Chicago. 2017 . Consultado el 1 de abril de 2020 .
- ^ "Guía para el uso del sistema internacional de unidades (SI)" (PDF) . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología . 2008 . Consultado el 6 de abril de 2020 .
La referencia [4: ISO 31-0] sugiere que si se usa un espacio para indicar unidades formadas por multiplicación, el espacio puede omitirse si no causa confusión. Esta posibilidad se refleja en la práctica común de utilizar el símbolo kWh en lugar de kW⋅h o kWh para el kilovatio-hora. No obstante, esta Guía adopta la posición de que siempre se debe utilizar un punto medio alto o un espacio para evitar posibles confusiones;
- ^ "Vehículos eléctricos: más información sobre la nueva etiqueta" . fueleconomy.gov . Departamento de Energía de Estados Unidos . Consultado el 10 de agosto de 2014 .
- ^ Precio promedio de la electricidad para los clientes finales por sector de uso final , Administración de información energética de EE. UU., Abril de 2018
- ^ "Comprensión de la demanda eléctrica" Archivado el 6 de junio de 2016 en Wayback Machine , National Grid
- ^ "La Junta de Comercio 1621-1970" . Archivado desde el original en 2010.
- ^ "Infórmese sobre la electricidad" . El Financial Express . 20 de diciembre de 2004. Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2012 . Consultado el 29 de noviembre de 2009 .
- ^ "Las unidades fabricadas por BHEL generan una potencia récord" . El hindú . Presione Trust of India . 24 de julio de 2008. Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2012 . Consultado el 29 de noviembre de 2009 .
