Сколько ватт в киловатте? Что такое киловатт-час

Сколько ватт в киловатте? Что такое киловатт-час?

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Давно я не писал в раздел по электротехнике. Решил немного исправить эту ситуацию и приготовил для Вас небольшую обзорную статью на тему сколько ватт в киловатте.

Практически у каждого электрического прибора (СВЧ-печь, утюг, холодильник, стиральная машина, электродвигатель и т.д.) на корпусе или в паспорте указана величина мощности, которая выражается в ваттах или киловаттах.

А Вы знаете кто такой Джеймс Уатт? Это очень известный инженер-изобретатель родом из Ирландии. Вот так он выглядел.

Именно в честь него и названа единица измерения мощности — Ватт. Кстати, еще до 1882 года такой единицы не существовало, а мощность измеряли в лошадиных силах. Спустя некоторое время, а именно в 1960 году единицу «Ватт» внесли в международную систему единиц (СИ).

Нас, как электриков, больше интересует электрическая мощность. По формуле из физики видно, что мощность — это расход энергии (Дж) за определенное время (сек).

Переводим ватт в киловатт

Перейдем к примеру. Мощность моей стиральной машины составляет 2100 (Вт). Сколько же это киловатт?

Чтобы перевести ватты в киловатты нужно значение 2100 (Вт) разделить на 1000, получим 2,1 (кВт). Если объяснить еще проще, то нужно перенести запятую на три знака влево.

Еще несколько примеров:

• 15400 (Вт) = 15,4 (кВт)
• 2800 (Вт) = 2,8 (кВт)
• 700 (Вт) = 0,7 (кВт)
• 32 (Вт) = 0,032 (кВт)
• 5 (Вт) = 0,005 (кВт)
• 0,2 (Вт) = 0,0002 (кВт)

Переводим киловатт в ватт

На бирках электродвигателя чаще всего мощность указывают не в ваттах, а в киловаттах.

В этом примере мощность двигателя составляет 0,55 (кВт). Чтобы перевести киловатты в ватты, нужно значение 0,55 (кВт) умножить на 1000, получим 550 (Вт). Если объяснить еще проще, то нужно перенести запятую на три знака вправо.

• 23 (кВт) = 23000 (Вт)
• 4,2 (кВт) = 4200 (Вт)
• 0,4 (кВт) = 400 (Вт)
• 0,07 (кВт) = 70 (Вт)
• 0,004 (кВт) = 4 (Вт)

Отличие киловатт от киловатт·час

Практически в каждой квартире устанавливается счетчик электрической энергии. Он считает потребляемую нами мощность и выдает на дисплей или счетный механизм показания в виде «киловатт·час».

Не нужно путать эти два названия — киловатт и киловатт·час, т.к. это совершенно разные величины.

Определение киловатта я приводил в начале статьи. Теперь давайте разберемся, что такое киловатт-час. Киловатт-час — это расход энергии (Дж) за время, равное одному часу.

Предположим, что она проработала по времени ровно один час. Таким образом, счетчик электрической энергии насчитает расход, как 2100 (Вт)·1 (час) = 2100 (Ватт·час) = 2,1 (кВт·час).

А если она будет включена 5 часов, то расход составит уже 2100 (Вт)·5 (час) = 10500 (Ватт·час) или 10,5 (кВт·час).

Пойдем дальше, если мы каждый день будем стирать по 5 часов, то за месяц расход составит 10,5 (кВт·час)·30 (дней) = 315 (кВт·час). И это только с одной стиральной машины.

Для интереса можно посчитать сумму в рублевом эквиваленте за работу стиральной машины за прошедший месяц. Зная, тарифы на электроэнергию на 2013 год, сделать это не проблематично (тарифы взял для Свердловской области):

• при одноставочном тарифе умножаем 315 (кВт·час) на 2,95 (руб./кВт·час) = 929,25 (руб.)
• при двухставочном тарифе в дневное время суток 315 (кВт·час) на 2,97 (руб./кВт·час) = 935,55 (руб.)
• при двухставочном тарифе в ночное время суток 315 (кВт·час) на 1,4 (руб./кВт·час) = 441 (руб.)

Отсюда напрашивается вывод, что все таки выгодно переходить на двухставочный тариф, приобретая двухтарифный счетчик.

Объект измерения

В ваттах на данный момент можно измерить любую силу, не только электрическую. К примеру, чтобы измерить двигательную автомобильную силу, применяются ватты. Но зачастую используются не сами они, а их производные. Аналогично с метрами и километрами, граммами и килограммами, 1 кВТ=1000 Вт. Поэтому все электроприборы, как правило, имеют выраженную силу.

Что касается амперной величины, самыми популярными приборами, измеряемыми в ней, являются источники бесперебойного питания и различные промышленные и строительные генераторы питания.

Что измеряется в величинах

Суммарное значение электрической мощности

Иногда требуется подсчитать общую мощность бытовых потребителей, установленных в доме. Это необходимо для:

• правильного выбора сечения кабеля при устройстве электропроводки;
• подбора контролирующих устройств, включая автоматические выключатели, электросчётчик и пр.;
• компоновки системы проводки в доме.

В конечном итоге правильный учёт суммарной энергоёмкости бытовых приборов обеспечивает эксплуатационную надёжность электропроводки и безопасность эксплуатации домашнего электрохозяйства.

Чтобы подсчитать наибольшую возможную мощность бытовых электроприборов, следует сложить количество ваттов, указанных в технической документации оборудования или непосредственно на самой технике. При проведении расчёта все значения должны быть соответственно преобразованы в одинаковую единицу измерения, учитывая описанный выше порядок.

Пример

Чтобы пересчитать указанные параметры электрического прибора из кВт в Вт необходимо уточнить сведения из маркировки, нанесённой на корпус изделия, или получить данные из паспорта оборудования, разработанного изготовителем и входящего в комплектность продукции.

Если установлено, что мощностные показатели электрического чайника составляют 2,2 кВт, это означает, что в ваттах эта величина составит 2,2 х 1000 = 2200 Вт.

В некоторых ситуациях требуется определить величину суммарных мощностных характеристик бытовых потребляющих устройств. Такая необходимость может возникнуть в следующих случаях:

• для подбора достаточного диаметра кабеля при монтаже электропроводки;
• при выборе предохранительных устройств, размыкающих сеть в случае превышения параметров допустимых значений;
• для обеспечения правильной компоновки бытового оборудования в доме и соответствующего выполнения проводки.

Расчёт выполняется методом суммирования отмеченных выше показателей для каждого из приборов. После этого полученная величина сравнивается с указанной в качестве контрольной в характеристиках кабеля или предохранительных устройств, учитывается при расположении оборудования.

Чтобы расчёт оказался правильным, предварительно все значения необходимо преобразовать в общие единицы измерения из ваттов в киловатты или наоборот, используя приведённую ранее методику.

Немного истории

Зачем автопроизводители начали обозначать мощность не в привычных лошадиных силах, а в киловаттах? Все дело в Международной системе единиц, так называемой системе СИ – системе единиц, основанной на Международной системе величин, в которую входят наименования и обозначения, а также набор приставок и их наименования и обозначения вместе с правилами их применения, принятыми Генеральной конференцией по мерам и весам.

Она была принята во Франции еще в конце 18-го века. С тех пор к признанию метрической системы мер примкнули почти что все страны кроме США, Либерии и Мьянмы. На протяжении всего времени существования это фундаментальное явление постепенно развивалось, захватывая в свою орбиту все новые основные единицы измерения. Попала туда и величина мощности, измеряемая в ваттах.

С 1963 года система СИ была в том числе введена и в СССР, что завершило на тот момент приток развитых стран к метрической системе. И если раньше все страны, в том числе Германия, Италия и Великобритания измеряли мощность автомобилей в лошадиных силах, то более 40 лет назад предпочтительней, с точки зрения единого стандарта, оказалось измерение мощности в ваттах или в кратной единице – киловаттах.

Введение Международной системы единиц, предписывало указывать мощность двигателя именно в киловаттах. Отныне во всех официальных документах, от рекламных буклетов, до технической документации, мощность указывали в кВт. Чтобы окончательно отучить автопроизводителей от устаревающей концепции, в Европе с 1 января 2010 года, согласно директиве ЕС 80/181 / EEC, использование единицы измерения «лошадиные силы» без ее дублирования в киловаттах признали неприемлемым.

Поэтому все автопроизводители по всему миру, а также все страховые компании и налоговые органы указывают мощность в кВт, а не в л. с., отдельно или дублируя обе величины. Впрочем, люди, какие бы умные они ни были, достаточно инертны, именно поэтому в обиходе мало кто пользуется измерением мощности двигателя внутреннего сгорания в кВт. В отличие от того же электромотора, чью мощность с самого начала было принято мерять киловаттами.

Кстати, была и комичная причина отказаться от внесистемной единицы измерения «лошадиные силы». Миф или правда, но бытовало мнение, что такое название вводит людей в заблуждение. Конечно можно представить, что автомобиль, запряженный 100 лошадьми, разгонится быстрее, чем машина в упряжке 50 коней. Но тот факт, что 100 лошадей смогут разогнать машину до 150 км / ч и более, вообще исключен.

Почему существуют разные мощности

Разница возникает потому, что потребители электроэнергии могут отличаться по виду нагрузки. Активные виды, получая энергию от источника, полностью трансформируют её в работу. У них нет никакого сдвига фаз, и синусоида тока повторяет синусоиду напряжения.

У реактивных видов нагрузок при получении энергии от источника они её сначала накапливают некоторое время. После чего отдают обратно в источник, тоже в течение некоторого времени. Возникает сдвиг фаз между синусоидами тока и напряжения в 900.

К сведению. Передача электроэнергии на расстояние к потребителю носит направленный характер. Такой возврат вреден для процесса. Поэтому реактивная часть S – одна из отрицательных характеристик электроцепей.

Разница кВА и кВт

Как известно, ква – это киловольт-ампер, кВт – это киловатт, в этом заключается существенная разница.

Как перевести кВА в кВт

Чтобы это сделать, можно выбрать несколько вариантов:

• приближённый перевод;
• использование онлайн-калькулятора;
• применение математической формулы.

Любой из методов поможет конвертировать одну величину в другую.

При переводе значений ква в квт необходимо работать с одинаковым разрядом чисел. К примеру, пытаясь определить 10 ква – это сколько квт, нужно обратить внимание на приставку «кило». Она равна 1*103, например: 1 кВ = 1*103В. Это значит, что 10 кВА – это 1*104 ВА.

Всё зависит от того, с точностью до какого знака после запятой необходимо получить результат перевода одной величины в другую. Для получения информации и использования её в бытовой ситуации достаточно приблизительного перевода. В предварительных расчётах можно воспользоваться онлайн калькулятором. Для вычисления точных значений при проектированиях и расчётах сетей нужны математические вычисления.

Когда 380, а когда 220?

Так почему же в квартирах у нас напряжение 220 В, а не 380? Дело в том, что к потребителям мощностью менее 10 кВт, как правило, подключают одну фазу. А это значит, что в дом вводится одна фаза и нейтральный (нулевой) проводник. В 99% квартир и домов именно так и происходит.

Однофазный электрощиток в доме. Правый автомат – вводной, далее – по комнатам. Кто найдёт ошибки на фото? Хотя, этот щиток – одна сплошная ошибка…

Однако, если планируется потреблять мощность более 10 кВт, то лучше – трехфазный ввод. А если имеется оборудование с трехфазным питанием (содержащее трехфазные двигатели), то я категорически рекомендую заводить в дом трехфазный ввод с линейным напряжением 380 В. Это позволит сэкономить на сечении проводов, на безопасности, и на электроэнергии.

Трехфазный ввод. Вводной автомат на 100 А, далее – на счетчик трехфазный прямого включения Меркурий 230.

Не смотря на то, что есть способы включения трехфазной нагрузки в однофазную сеть, такие переделки резко снижают КПД двигателей, и иногда при прочих равных условиях можно за 220 В заплатить в 2 раза больше, чем за 380.

Однофазное напряжение применяется в частном секторе, где потребляемая мощность, как правило, не превышает 10 кВт. При этом на вводе применяют кабель с проводами сечением 4-6 мм². Потребляемый ток ограничивается вводным автоматическим выключателем, номинальный ток защиты которого – не более 40 А.

Про выбор защитного автомата я уже писал здесь. А про выбор сечения провода – здесь. Там же – жаркие обсуждения вопросов.

Но если мощность потребителя – 15 кВт и выше, то тут обязательно нужно использовать трехфазное питание. Даже, если в данном здании нет трехфазных потребителей, например, электродвигателей. В таком случае мощность разделяется по фазам, и на электрооборудование (вводной кабель, коммутация) ложится не такая нагрузка, как если бы ту же мощность брали от одной фазы.

Пример трехфазного электрощитка. Потребители и трехфазные, и однофазные.

Например, если дом питается от одной фазы, и потребляет мощность 15 кВт – это ток около 70А, нужен медный провод сечением не менее 10 мм². Стоить кабель с такими жилами будет существенно. А автоматов на одну фазу (однополюсных) на ток больше 63 А на ДИН-рейку я не встречал.

Поэтому в офисах, магазинах, и тем более на предприятиях применяют только трёхфазное питание. И, соответственно, трёхфазные счетчики, которые бывают прямого включения и трансформаторного включения (с трансформаторами тока).

И на вводе (перед счетчиком) стоят примерно такие “ящички”:

Трехфазный ввод. Вводной автомат перед счетчиком.

Существенный минус трехфазного ввода (отмечал его выше) – ограничение по мощности однофазных нагрузок. Например, выделенная мощность трехфазного напряжения – 15 кВт. Это значит, что по каждой фазе – максимум 5 кВт. А это значит, что максимальный ток по каждой фазе – не более 22 А (практически – 25). И надо крутиться, распределяя нагрузку.

Надеюсь, теперь понятно, что такое трехфазное напряжение 380 В и однофазное напряжение 220 В?

Плата на увеличение до мощности, не превышающей 15 кВт, составляет не более 550 рублей. Стоимость увеличения мощностей свыше 15 кВт определяется на основании местных тарифов.

Нужно явиться в территориальное управление компании-оператора и подать там заявку и пакет документов для получения ТУ:

— удостоверение личности заявителя;

— документы, подтверждающие право собственности на жилое, промышленное помещение или земельный участок;

— схема расположения энергоприемников (фото из кадастрового плана).

После этого сетевая организация выдаст технические условия. Когда (и если) они будут выполнены, представители сетевой организации приедут и подключат вас к электросети.

Расчет необходимой мощности

Чтобы определить, сколько вам нужно электроэнергии, нужно сложить мощность всех потребителей. Например:

• водонагревательный бак (бойлер) – 1-2 кВт;
• холодильник – 1 кВт;
• кондиционер – 2,5 кВт;
• Компьютер – 0,4 кВт;
• Освещение – 0,1-1 кВт;
• И др.

Это называется P_уст – установленная мощность, т.е. сумма кВт всех потребителей. В данном случае уже нужно более 5-ти кВт, значит, что выделенной мощности в 3 кВт просто не хватит. Для снижения потребляемого тока при той же мощности стоит перейти на 3-фазную сеть. Это даст возможность распределить потребителей по трём фазам. Да и мощную нагрузку (более 5 кВт) нельзя подключать по одной фазе, это запрещено ПУЭ (а современной электроплита может потреблять и 9 кВт).

Важно! Не увеличивайте максимальную мощность за счет замены автоматов или пробок на бОльшие. Больше чем 25 Ампер в быту не стоит использовать вообще, если проводка не заменена на новую (с соответствующим сечением кабеля). Автоматический выключатель защищает электропроводку, если он не сработает во время – проводка начнет плавиться, может произойти пожар. Если вы заменили проводку на более мощную (в домах и квартирах выше 2,5 мм 2 редко устанавливают) – это еще не залог надежной работы. В старых квартирах со щитка приходит провод 2,5-4 мм 2 алюминия. Он может легко отгореть.

При этом следует учитывать, то, сколько приборов вы одновременно включаете. Есть такое понятие как «коэффициент использования мощности», для жилых помещений он равен 0,8-0,9. Цифры могут отличаться в зависимости от того, как вы используете электроэнергию. В нежилых помещениях и на производстве К_{использования} стремится к 1.

Для нежилых объектов

Потребители электроэнергии в нежилых помещениях многоквартирных домов вносят оплату за услуги так же, как и собственники жилых помещений.

Размер оплаты зависит от группы, к которой можно отнести пользователя:

• Если это население и приравненные к нему категории, использующие ресурс на коммунальные бытовые нужды, оплата производится по регулируемым ценам и тарифам.
• В остальных случаях потребители платят за электричество по свободным, не регулируемым ценам, которые выше тарифов для населения.

В приложении 1 Постановления Правительства РФ № 1178 от 29.12.2011 приведён перечень потребителей, относящихся к группе «население». Данный термин касается:

• исполнителей коммунальных услуг и наймодателей, предоставляющих жилище гражданам (социальное и другое жилье);
• СНТ, дачных и огороднических участков некоммерческих объединений;
• юрлиц, приобретающих электроэнергию для содержания осуждённых;
• потребителей, расходующих электроэнергию на коммунальные и бытовые нужды военных поселений;
• религиозных организаций, содержащихся за счет пожертвований прихожан;
• энергосбытовых компаний, приобретающих ресурс для населения на коммунально-бытовые нужды;
• некоммерческих объединений граждан, приобретающих электричество для содержания нежилых помещений, не связанных с коммерческой деятельностью (сараи, гаражи, погребы, котельные).

Если нежилое помещение или территория используется для коммерческой деятельности и предполагается получение дополнительного дохода, применяют свободные цены для групп категории «прочие потребители».

К данной категории можно отнести фирмы-подрядчики, занимающиеся устройством строительных площадок и подключением силового электрического оборудования, без которого невозможна организация работ.