El vatio hora (símbolo Wh [1] [2] [3] o W h aunque no muy común en la práctica [4] [5] ) es la unidad de medida de la energía eléctrica , definida como la energía total suministrada si una potencia eléctrica de un vatio se mantiene durante una hora . No forma parte del sistema internacional , que para la medida de la energía requiere el uso del julio , y en la práctica solo se utilizan algunos de sus múltiplos, en particular se utiliza como unidad el kilovatio hora o kilovatio hora (símbolo kWh ). de venta de energía de las empresas eléctricas a los usuarios y en el sector comercial en general. [6]
Un vatio hora es la energía total suministrada por una potencia eléctrica de un vatio en una hora . Por lo tanto, un vatio hora equivale a:
1 W h = 1 W ⋅ 1 h = 1 W ⋅ 3600 s = 1 j s ⋅ 3600 s = 3600 j {\ estilo de visualización 1 \ \ mathrm {Wh} = 1 \ \ mathrm {W} \ cdot 1 \ \ mathrm {h} = 1 \ \ mathrm {W} \ cdot 3600 \ \ mathrm {s} = 1 \ {\ mathrm {J} \ sobre \ mathrm {s}} \ cdot 3600 \ \ mathrm {s} = 3600 \, \ mathrm {J}} La unidad de medida de la energía en el Sistema Internacional (SI) es el joule. Dado que la hora (símbolo h) es una unidad externa al SI, aunque tolerada, entonces el vatio-hora con sus múltiplos también es una unidad no perteneciente al SI [7] .Un calentador de 1 000 vatios (1 kW ) encendido durante una hora consume 1 kWh de energía, equivalente a3,6 megajulios (3 600 kJ ). La electricidad se vende en kilovatios hora; el coste de explotación por consumo de energía es el producto de la potencia en kW multiplicada por el tiempo en horas y el precio por kilovatio hora consumido. El precio unitario de la energía eléctrica podrá depender de la potencia máxima que se pueda absorber contractualmente y del horario de consumo durante el día. [6] . Los usuarios industriales también pueden tener costos adicionales basados en su máxima utilización y factor de potencia [8] .
Como ya se mencionó, los múltiplos se utilizan sobre todo, en particular, kilovatios hora , megavatios hora , gigavatios hora y teravatios hora para la producción y venta [9] de energía. El milivatio-hora (mWh) se utiliza a veces para indicar el contenido de energía de las baterías de los lápices y las minilápices [10] .
Múltiple | Nombre de pila | Símbolo según NIST [4] |
Símbolo práctico [1] [9] [11] |
valor
en julios |
Órdenes de magnitud |
---|---|---|---|---|---|
10 −3 | milivatio hora | mWh | mWh | 3.6 | 100 ~ 500: la energía que puede suministrar una pila de botón |
10 0 | vatio hora | ¿Qué? | ¿Qué? | 3,6 × 10 3 | 10 ~ 20: Consumo por hora de una lámpara de bajo consumo |
10 3 | kilovatio hora | kW·h | kWh | 3,6 × 10 6 | unidad de facturación de electricidad |
10 6 | megavatio hora | MW·h | MWh | 3,6 × 10 9 | Consumo energético anual típico de una familia |
10 9 | gigavatio hora | GWh | GWh | 3,6 × 10 12 | Energía consumida por una actividad industrial |
10 12 | teravatio hora | TW h | TWh | 3,6 × 10 15 | Energía producida por una central eléctrica |
10 15 | petawattora | PWh | PWh | 3,6 × 10 18 | Energía consumida/producida por un gran estado |
El vatio hora mide una cantidad de energía, mientras que el vatio mide una potencia. un poder de1 W entregado (o solicitado) durante 1 segundo implica una cantidad de energía de 1 julio (en una hora, por lo tanto, se producirán o consumirán,3 600 J que es equivalente a1 Wh ). El GWh/ a, a pesar de tener formalmente el tamaño de una potencia, representa la energía total suministrada en promedio cada año por una central eléctrica, teniendo en cuenta los momentos en los que no está en funcionamiento o no proporciona toda su potencia [12] .
kJ | ¿Qué? | kWh | Btu TI | kcal IT [13] | |
---|---|---|---|---|---|
1kJ | 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 TI = | 4.1868 | 1.163 | 1,163 × 10 −3 | ≈3.968 | 1 |
A veces se confunden los términos energía y potencia. La potencia es la relación entre la energía (un trabajo ) y el tiempo durante el cual se entrega o se absorbe, en el SI . se mide en vatios (1 W =1 J/s ). Se requiere energía para producir energía en un período de tiempo determinado.
Por ejemplo, una carga eléctrica (como una lámpara, tostadora, motor eléctrico, etc.) tiene una potencia nominal expresada en vatios, que representa la potencia absorbida durante su funcionamiento, que equivale a la tasa instantánea con la que se debe generar la energía y se utiliza para operar el dispositivo.
Por ejemplo, si una bombilla de 100 vatios está encendida durante una hora, la energía utilizada es100 Wh o360 kJ . La misma cantidad de energía encendería una bombilla de 40 vatios durante 2,5 horas, o una bombilla de bajo consumo de 10 vatios durante 10 horas.
El uso de la notación "kWh" (MWh, GWh, TWh) no se ajusta a la notación del Sistema Internacional (SI), porque el vatio hora no es formalmente parte de este sistema de unidades. Una guía publicada en 2008 por NIST recomienda evitar la notación "kWh" y amplía las reglas de escritura del SI, proponiendo la escritura "kW·h" o "kW·h" [4] [5] . Sin embargo, el mismo documento menciona la norma ISO 31-0 que sugiere que, si esto no causa confusión, se puede omitir el espacio que indica la multiplicación entre dos unidades, como lo demuestra la práctica que prefiere el símbolo "kWh" en lugar de " kW · H "o" kW h " [4] . La práctica está tan extendida que además de la norma ISO antes mencionada, tanto la norma ASTM [1] como el Comité Electrotécnico Italiano ( CEI ) reconocen el símbolo Wh y kWh, incluso el CEI lo prevé de forma exclusiva [2] .