Введение в тему определения величин

Общепринятой единицей при измерении мощности считается ватт (Вт). Этот параметр обычно описывает скорость преобразования или потребления энергии. По определению мощность — это отношение работы (затраченной энергии) к времени, в течение которого она выполняется. В свою очередь, единицей измерения энергии в международной системе измерения единиц (СИ) всегда являлся Джоуль.

Значение «1 ватт», о котором идет речь, соответствует работе в один Джоуль, произведенной за 1 секунду (Дж/с). Скажем, в электротехнике существуют специальные приборы ваттметры, которыми измеряют мощность электрического тока или электромагнитного сигнала.

Свое название единица получила по фамилии шотландско-ирландского изобретателя Джеймса Уатта (Ватта). Этот создатель первой паровой машины впервые применил её в описании возможностей силовой машины. В обращение ватт был принят в 1882 году и в основном заменил традиционные расчетные единицы, существовавшие до этого: фут∙фунт-силу в минуту и тягловую лошадиную силу. Первая единица мощности соответствовала 2260 ваттам. Что касается второй, она применяется и в настоящее время: «метрическая лошадиная сила» равна примерно 735 Вт.

Как единица, получившая свое название по имени ученого, она подчиняется правилам написания, изначально принятым в системе СИ. Наименование ватт пишется со строчной, а обозначение Вт (W), в том числе в обозначении внесистемных единиц, – с заглавной буквы.

Применение ватта не ограничивается областью электротехники,  им измеряется крутящий момент силовых установок, поток тепловой и акустической энергии, интенсивность ионизирующих излучений.

Один ватт – много это или мало? Мощность 1 Вт обычно имеют передатчики мобильных телефонов. Лампы накаливания, используемые в бытовых светильниках, потребляют мощность 25, 40, 60, 100 Вт, телевизор и холодильник 50–55, микроволновка и пылесос 1000, а стиральная машина 2500 Вт.

Часто на практике требуется преобразовать ватты в киловатты или, наоборот, значения киловатт перевести в ватты.

По таблице

Упрощенным вариантом расчёта, является примерный подсчёт с использованием данной таблицы или адаптировав её под свою ситуацию.

В данной таблице указана каждодневная работа электрических приборов на максимальной мощности, в реальности потребление может отличаться. Некоторые приборы могут работать несколько часов в неделю или месяц, поэтому лучше всего исходить из реальной ситуации на месте.

Табличная форма позволяет наглядно понять, какой прибор потребляет больше всего энергии, проанализировать возможность сокращения работы тех или иных приборов, перейти на более энергоэффективные устройства или отказаться от использования некоторых приборов.

По формуле

Также можно рассчитать потребление энергии при помощи тока нагрузки и напряжения в сети. Тем более это удобно, когда вы знаете потребляемый ток, но не знаете мощность прибора. В такой ситуации, по закону Ома для начала определяют максимальную потребляемую мощность прибора: P=I(ток)*U(напряжение). А затем, рассчитывают потребляемую мощность в час: Pч = P(мощность)*t (1 час).

На основании расчёта по этой формуле, можно также составить таблицу и проанализировать потребление энергии в данном помещении, тогда станет понятно, какой прибор самый энергозатратный.

Онлайн-калькулятором

Самым простым и удобным инструментом для расчета электрической энергии является бесплатный онлайн-калькулятор.

Он позволяет посчитать потребляемую мощность как для одного прибора, так и для всех устройств в жилом помещении. Для этого не нужно иметь специального опыта и знаний. Достаточно ввести информацию в каждое поле: цену за кВт электрической энергии в вашем регионе, мощность каждого прибора и период, за который вы хотите посчитать потребление.

Расчет потребляемой мощности

Значение мощности обычно указывается на самой лампочке в виде цифрового символа вместе с латинской буквой W. В некоторых случаях информация указывается на упаковке. Мощность измеряется в ваттах. Данную единицу измерения нельзя использовать для сравнения яркости, она предназначена для определения потребляемой мощности.

Определение количества киловатт происходит путем деления ватт на 1000, путем перемещения десятичной запятой влево на три знака. Таким образом, если обычная лампа накаливания потребляет 40 Вт, то при переводе в киловатты получится 40/1000 = 0,04 кВт. Таким же способом определяется сколько потребляет лампочка 100 ватт в час. Для того чтобы рассчитать потребляемую мощность стандартной люминесцентной лампой, нужно выполнить такие же действия: 15 Вт/1000 = 0,015 кВт. Полученное значение будет в 3,5 раза ниже, чем у лампы накаливания.

На следующем этапе нужно вычислить, сколько часов затрачивается на работу лампы в течение месяца. Если лампочка накаливания мощностью 0,04 кВт включается ежедневно на 5 часов, то в течение 30 дней месяца общее количество составит 150 часов. Полученное значение нужно умножить на количество потребляемых киловатт, то есть 0,04 х 150 = 6,0 кВт/ч в месяц. Точно так же решается вопрос, как рассчитать сколько киловатт в час потребляет лампочка 50 ватт и другие светильники с разными мощностями.

Зная количество потребленной мощности, уже не составит особого труда рассчитать стоимость электроэнергии. Необходимо умножить всю мощность, потребленную за месяц на стоимость одного киловатта. Для ламп накаливания, которые рассматривались выше, это составит: 6,0 кВт/ч х 3,5 рубля = 21 рубль. Существенной экономии можно добиться используя вместо традиционных ламп, энергосберегающие источники света.

Например, при использовании компактных люминесцентных ламп, окупаемость наступает уже через 9 месяцев. Продолжительность их эксплуатации намного выше, что создает дополнительную экономию. Еще более высокой эффективностью обладают светодиодные лампы, способные непрерывно работать на протяжении 50000 часов. Каждый такой светильник позволяет сэкономит примерно 450 рублей в год.

Перед использованием ламп с повышенной мощностью, необходимо проверить маркировку светильника с обозначением максимально допустимой мощности. Запрещается использовать источники света, потребляющие мощность выше допустимого значения. Это может вызвать короткое замыкание и другие негативные последствия.

Сколько в киловатте ватт

Диодные лампочки для дома

Диодные лампочки для дома

Сколько электроэнергии потребляют бытовые приборы

Сколько электроэнергии потребляет теплый пол

Расчет потребляемой мощности

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

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.

Отличие киловатт от киловатт∙час

В электротехнике встречается величина, называемая киловатт∙час, измерение которой осуществляют электросчетчики. Многие подменяют понятия, не видя разницы между определением «киловатт» и «киловатт∙час», считая величины одним параметром.

Несмотря на схожесть названий, это абсолютно разные величины. Киловатт∙час используется для измерения количества электрической энергии, произведенной или потребленной в единицу времени. В частности, расход электроприемника 1 кВт∙час обозначает энергию, расходуемую потребителем мощностью 1 кВт в течение 1 часа. В отличие от него, киловатт является единицей мощности, обозначающей  интенсивность генерирования или потребления электроэнергии.

Пример: встраиваемый LED-светильник оснащен светодиодной лампой мощностью 35 Вт. За 1 час работы он потребляет 35 Вт∙час электроэнергии, за 2 часа, соответственно, 2х35=70 Вт∙ч. При непрерывной работе в течении 5 суток/120 часов потребление электроэнергии светильником составит 35х120=4200 Вт∙час или 4,2 кВт∙час.

Watch this video on YouTube

Что такое мощность. Ватт [Вт]

Ватт, согласно системе СИ – единица измерения мощности. В наши дни используется для измерения мощности всех электрических и не только приборов. Согласно теории физики, мощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде.

На сегодняшний день для обозначения мощности электроприборов чаще применяется единица измерения киловатт (сокращенное обозначение – кВт). Несложно догадаться, сколько ватт в киловатте – приставка «кило» в системе СИ обозначает величину, полученную в результате умножения на тысячу.

Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).

Сколько ватт находится в киловатте

Ватт – относительно малая величина, чтобы в быту пользоваться исключительно ею. Мощность ламп в жилом помещении колеблется от 10 до 100 Вт. Большая часть бытовой техники потребляет от 1000 до 3000 Вт. На небольшом производстве речь идет о десятках тысяч ватт и более. Оперировать числами с 5 или 7 нулями неудобно, поэтому возникает потребность в более крупной единице измерения.

В описании приборов используют такие обозначения:

• В.А;
• кВт;
• кВт.ч;
• МВт.

В международную систему СИ были введены единицы измерения, кратные десятичному множителю. Они выводятся через базовые при помощи умножения и деления на коэффициент, кратный 10. Часть из них получила собственные названия. Производные единицы используются наряду с базовыми.

В таблице приведены значения коэффициента и соответствующие им наименования.

С помощью этой таблицы легко ответить на вопрос, сколько ватт содержится в киловатте электроэнергии, – 1000 ватт.

Перевод ватт в киловатты.

Переводим ватт в киловатт

Чтобы не писать множества нулей или не применять множитель 10³, в обозначении мощности используют единицу измерения с приставкой «кило». Киловатт – это десятичная кратная единица, равная 1000 Вт. Само это словосочетание означает, что цифровое значение мощности в ваттах уменьшено на одну тысячу раз. Как перевести ватты в киловатты? Технически осуществить конвертацию можно, сместив запятую на три позиции вправо.

Следующая таблица содержит примеры количества ватт в киловатте.

Часто требуется провести обратное преобразование. Зная, что ватт является долей и составляет 1/1000 киловатта, значение мощности следует разделить на тысячу. Технически перевод достигается переносом запятой на три цифры влево, после чего получим требуемое количество ватт в киловатте.

Что такое напряжение. Вольт [В]

Напряжение — это физическая величина, характеризующая величину отношения работы электрического поля в процессе переноса заряда из одной точки A в другую точку B к величине этого самого заряда. Проще говоря это разность потенциалов между двумя точками. Измеряется в Вольтах.

Напряжение схоже по сути с величиной давления воды в трубе, чем оно выше тем быстрее вода течет из крана. Величина напряжения стандартизированная и одинаковая для всех квартир, домов и гаражей равная 220 Вольт при однофазном электроснабжении. Также допускается по ГОСТ 10 процентное отклонение для домашней электросети. Величина напряжения должна быть не менее 198 и не более 242 Вольт.

1 Вольт содержит:

• 1 000 000 микровольт
• 1 000 милливольт

Перевод ампера в ватты и киловатты

Знать, как посчитать соответствие ампер ваттам, нужно для того, чтобы определить, какое устройство способно выдержать мощность подключаемых потребителей. К таким устройствам относят защитную аппаратуру или коммутационную.

Перед тем как выбрать, какой автоматический выключатель или устройство защитного отключения (УЗО) установить, нужно посчитать мощности потребления всех подключаемых приборов (утюг, лампы, стиральная машина, компьютер и т.д.). Или же наоборот, зная, какой стоит автомат или защитное устройство отключения, определить, какое оборудование выдержит нагрузку, а какое нет.

Для перевода ампера в киловатты и наоборот существует формула: I=P/U, где I — амперы, P — ватты, U — вольты. Вольты — это напряжение сети. В жилых помещениях используется однофазная сеть — 220 В. На производстве для подключения промышленного оборудования работает электрическая трехфазная сеть, значение которой равно 380 В. Исходя из этой формулы, зная амперы, можно посчитать соответствие ваттам и наоборот — перевести ватты в амперы.

Ситуация: имеется автоматический выключатель. Технические параметры: номинальный ток 25 А, 1-полюс. Нужно посчитать, какую ваттность приборов способен выдержать автомат.

Проще всего технические данные внести в калькулятор и рассчитать мощность. А также можно использовать формулу I=P/U, получится: 25 А=х Вт/220 В.

х Вт=5500 Вт.

Чтобы ватты перевести в киловатты,необходимо знать следующие меры мощности в ватт:

• 1000 Вт = 1 кВт,
• 1000 000 Вт = 1000 кВт = МВт,
• 1000 000 000 Вт = 1000 МВт = 1000000 кВт и т.д.

Значит, 5500 Вт =5,5 кВт. Ответ: автомат с номинальным током 25 А может выдержать нагрузку всех приборов общей мощностью 5,5 кВт, не более.

Применяют формулу с данными напряжения и силы тока для того, чтобы подобрать тип кабеля по мощности и силе тока. В таблице приведено соответствие тока сечению провода:

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 расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока

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:

Как посчитать электроэнергию по мощности

Для того, чтобы определить потребление электрической энергии в час, необходимо знать мощность каждого электрического прибора, работающего в этот период.

У каждого прибора в технических характеристиках и на задней крышке обычно указывают его максимальную мощность. Поэтому, максимальное потребление электроэнергии в час будет равно данному значению.

Например, мы имеем чайник с максимальной мощностью 1200 Вт или 1,2 кВт, тогда, соответственно, потребление энергии у этого чайника в час будет равно 1,2 кВт*ч.

Этот расчёт справедлив для ситуаций, когда прибор работает на максимальной мощность. Если он будет работать в другом режиме (с меньшей мощностью), то тогда расчёт будет неточным. Например, если работает одна конфорка у плиты, мощностью 7,5 кВт, явно что потребление будет намного ниже максимального.

Watch this video on YouTube

Более точное потребление считают специальные устройства, которые могут подсоединяться как к отдельному прибору или розеточной группе, так и устанавливаться на всё жилое помещение в целом, например, счетчики электроэнергии. Некоторые из этих устройств могут передавать информацию в режиме реального времени на компьютер для последующего анализа, что довольно часто применяют в системах «умный дом» или для автоматического учета электроэнергии обслуживающими организациями.

Для того, чтобы сэкономить деньги, любой рачительный хозяин должен знать, какое количество энергии потребляет каждый прибор в его доме и на основании этого планировать использование каждого устройства (например, при двухтарифном счетчике ночью использование мощных приборов выйдет гораздо дешевле), а также отказываться от неэффективных по потреблению энергии приборов. Оценить разницу в потреблении электроэнергии светодиодных ламп и ламп накаливания можно в нашей статье на эту тему.

Основные потребители энергии в быту

В наше время даже люди с достатком задумываются об снижении энергозатрат – вместо обычных ламп накаливания в домах все чаще можно увидеть светодиодные и экономные лампочки

Выбирая бытовую технику, стоит обращать внимание на их экономичность. Практически в каждом доме есть утюг, электрочайник, телевизор, холодильник и т.п

Холодильник обычно работает 24 часа в сутки, норма его потребления – 0,8-1,4 кВт, в зависимости от размеров и температуры в помещении. Суточное потребление электроэнергии телевизором – 2,5 кВт, а компьютера 13,6 киловатт. Электрочайник за 20 минут работы израсходует 1 кВт энергии. А сколько энергии расходуется в вашем доме?

Как перевести ватт в ампер

Перевести ватт в ампер нужно в ситуации, когда необходимо поставить защитное устройство и нужно выбрать, с каким номинальным током оно должно быть. Из инструкции по эксплуатации ясно, сколько ватт потребляет бытовой прибор, подключаемый к однофазной сети.

Задача рассчитать, сколько ампер в ваттах или какая соответствует розетка для подключения, если микроволновая печь потребляет 1,5 кВт. Для удобства расчета киловатты лучше перевести в ватты: 1,5 кВт = 1500 Вт. Подставляем значения в формулу и получаем: 1500 Вт / 220 В = 6,81 А. Значения округляем в большую сторону и получаем 1500 Вт в пересчете на амперы — потребление тока СВЧ не менее 7 А.

Watch this video on YouTube

Если подключать несколько приборов одновременно к одному устройству защиты, то чтобы посчитать, сколько в ваттах ампер, нужно все значения потребления сложить вместе. Например, в комнате используется освещение со светодиодными лампами 10 шт. по 6 Вт, утюг мощностью 2 кВт и телевизор 30 Вт. Сначала все показатели нужно перевести в ватты, получается:

• лампы 6*10= 60 Вт,
• утюг 2 кВт=2000 Вт,
• телевизор 30 Вт.

60+2000+30=2090 Вт.

Теперь можно перевести ампер в ватты, для этого подставляем значения в формулу 2090/220 В = 9,5 А ~ 10 А. Ответ: потребляемый ток около 10 А.

Необходимо знать, как перевести амперы в ватты без калькулятора. В таблице показано соответствие скорости потребления электроэнергии силе тока при однофазной и трехфазной сетях.