Отличие «киловатт» от «киловатт-час»

Мы очень часто сталкиваемся с неправильным применением этих единиц измерения. Не только далекие от энергетики люди, но и многие многие люди с техническим образованием употребляют «киловатты» вместо «киловатт-часов». Очень часто говорят «киловатт в час» (кВт/ч) — а такой единицы измерения физически не существует. Ватт — это мгновенная величина, она не может делиться на единицу времени. Ватт это уже джоуль (работа), поделенная на секунду — какой физический смысл в «ускорении работы»?

«киловатт» и «киловатт-час» – схожие в названии «две большие разницы» 😉 . «Киловатт» – кратная «ватт», системная единица измерения мощности. «киловатт-час» – внесистемная единица учёта потребленной или произведенной электрической энергии. В ватт и киловатт выражается величина мощности электрического устройства, в киловатт-часах измеряется энергия (например, потребленная домом электроэнергия измеряется именно в кВт*ч).

Исторически так сложилось, что энергетики измеряют энергию в кВт*ч. Хотя правильнее было бы применять для энергии джоули. 

• Конвертер киловатт-часов — перевод ватт-часов в джоули и калории

«Ватт» и «киловатт»

«Ватт» (Вт, W) – производная системная единица измерения мощности, связанная с основными единицами системы СИ:

• Вт = Дж/с, или Вт = H•м/с;
• Вт = В•А (в электротехнике).

«1 ватт» — это  мощность устройства, совершающего работу величиной в 1 джоуль за 1 секунду времени. Как единица измерения мощности, ватт принят в 1882г., включён в систему СИ в 1960г. и назван в честь Джеймса Уатта (Ватта) – создателя универсальной паровой машины. В системе СИ «ваттами» обозначают величину механической, тепловой, электрической и любой другой мощности. Образование кратных и дольных единиц от ватт производится применением набора стандартных префиксов системы СИ – кило, мега, гига …

• 1 ватт
• 1000 ватт = 1 киловатт
• 1000 000 ватт = 1000 киловатт = 1 мегаватт
• 1000 000 000 ватт = 1000 мегаватт = 1000 000 киловатт = 1гигаватт
• «киловатт» – кратная «ватт» единица измерения мощности

«киловатт-час»

Киловатт-час (кВт•ч, kW•h) – внесистемная единица учёта количества потребленной или произведённой электрической энергии. Использование «киловатт-час» на территории России регламентирует переработанный советский ГОСТ 8.417, однозначно определяющий наименование, обозначение и область применения «киловатт-час».

Внесистемные единицы, допустимые к применению наравне с единицами СИ приведены в параграфе 6 ГОСТ 8.417-2002

• Наименование величины: Энергия
• Наименование единицы: киловатт-час
• Обозначение: kW•h (кВт•ч)
• Соотношение с единицей СИ: 3,6×10⁶ Дж
• Область применения: Для счётчиков электрической энергии

ГОСТ 8.417-2002 рекомендует использовать «киловатт-час», как основную единицу измерения для учёта количества использованной электроэнергии. Потому как, «киловатт-час» – наиболее простая, удобная и практичная форма, позволяющая получать максимально приемлемые человекопонятные результаты. ГОСТ 8.417-2002 абсолютно не возражает против использования на потребительском и узко-профессиональном уровне кратных и дольных единиц, образованных от «киловатт-час»:

• 1 киловатт-час = 1000 ватт-час
• 1 мегаватт-час = 1000 киловатт-час

Большинство национальных технических стандартов постсоветских стран увязаны со стандартами бывшего Советского Союза. В метрологии постсоветского пространства существуют аналоги российского ГОСТ 8.417 или ссылки на него.

Обозначение бытовой электротехники

Общепринятая практика – обозначать электрические характеристики устройств на их корпусе. Выбор единиц измерения происходит индивидуально, на усмотрение производителя. Учитывая особенности производимой электротехники, возможны (и не есть ошибкой) следующие варианты обозначения:

• в ваттах и киловаттах (Вт, кВт, W, kW), для простоты пользовательского понимания – указывается полезная выдаваемая мощность электромоторов, электрообогревателей и иных устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, тепловую, световую … … в случае определяющей важности электроприбора по выдаваемому полезному световому, механическому или тепловому воздействию … … на потребительском уровне.
• в ватт-часах и киловатт-часах (Вт•ч, кВт•ч, W•h, kW•h) указывают потребляемое электроприбором количество электрической энергии за единицу времени – 1час (60 мин), согласно ГОСТ 8.417. Для маломощной бытовой электротехники постоянного включения (холодильники) ныне принято указывать годовое потребление электричества, опять таки – удобоваримая пользовательская форма понимания физической величины.
• в вольт-амперах и киловольт-амперах (VA, кVA )
  – обозначение полной потребляемрй электрической мощности электроприбора

Типичная мощность бытовых электроприборов приведена в нашей статье «Типичная мощность бытовых приборов»

Единицы измерения для обозначения мощности электроприборов

ватт и киловатт (Вт, кВт, W, kW)

— единицы измерения мощности в системе СИ

Используются для обозначения общей физической мощности чего угодно, в том числе и электроприборов. Если на корпусе электроагрегата стоит обозначение в ваттах или киловаттах – это значит, что этот электроагрегат, во время своей работы, развивает указанную мощность. Как правило, в «ваттах» и «киловаттах» указывается мощность электроагрегата, который является источником или потребителем механического, теплового или иного вида энергии. В «ваттах» и «киловаттах» целесообразно обозначать механическую мощность электрогенераторов и электродвигателей, тепловую мощность электронагревательных приборов и агрегатов и т.д. Обозначение в «ваттах» и «киловаттах» производимой или потребляемой физической мощности электроагрегата происходит при условии, что применение понятия электрической мощности будет дезориентировать конечного потребителя. Например, для владельца электронагревателя важно количество полученного тепла, а уже потом – электрические расчёты.

ватт-час и киловатт-час (Вт·ч, кВт·ч, W·h, kW·h)

— внесистемные единицы измерения потребляемой электрической энергии. Потребляемая мощность – это количество электроэнергии, расходуемое электрооборудованием за единицу времени своей работы. Чаще всего, «ватт-часы» и «киловатт-часы» применяются для обозначения потребляемой мощности бытовой электротехники, по которой её собственно и выбирают.

вольт-ампер и киловольт-ампер (ВА, кВА, VA, кVA )

— Единицы измерения электрической мощности в системе СИ, эквивалентные ватт (Вт) и киловатт (кВт). Используются в качестве единиц измерения величины полной мощности переменного тока. Вольт-амперы и киловольт-амперы применяются при электротехнических расчётах в тех случаях, когда важно знать и оперировать именно электрическими понятиями. В этих единицах измерения можно обозначать электрическую мощность любого электроприбора переменного тока. Такое обозначение будет наиболее соответствовать требованиям электротехники, с точки зрения которой – все электроприборы переменного тока имеют активную и реактивную составляющие, поэтому общая электрическая мощность такого прибора должна определяться суммой её частей. Как правило, в «вольт-амперах» и кратным им единицам измеряют и обозначают мощность трансформаторов, дросселей и других, чисто электрических преобразователей.

Встречаются бытовые микроволновки от разных производителей, мощность которых указана в киловаттах (кВт, kW), в киловатт-часах (кВт⋅ч, kW⋅h) или в вольт-амперах (ВА, VA ). И первое, и второе, и третье – не будет ошибкой. В первом случае производитель указал тепловую мощность (как нагревательного агрегата), во втором – потребляемую электрическую мощность (как электропотребителя), в третьем – полную электрическую мощность (как электроприбора).

Поскольку бытовое электрооборудование достаточно маломощное, чтобы учитывать законы научной электротехники, то на бытовом уровне, все три цифры – практически совпадают.

Разница «киловатт и киловатт-час»

• Киловатт — единица ИЗМЕРЕНИЯ мощности, киловатт-час – единица УЧЕТА потребления электроэнергии. 
• На уровне бытового прибора-электропреобразователя:
  — в киловаттах измеряется выдаваемая тепловая или механическая мощность электроагрегата.
  — в киловатт-часах измеряется потребляемая электрическая мощность электроагрегата.
  Для бытового электроприбора цифры вырабатываемой (механической или тепловой) и потребляемой (электрической) энергии практически совпадают.
• Связывание единиц измерения киловатт и киловатт-час применимо для случаев прямого и обратного преобразования электрической энергии в механическую, тепловую и т.д.
• В случае прямого или обратного преобразования электрической энергии в механическую или тепловую, увязать киловатт-час с другими единицами измерения энергии можно при помощи онлайн-калькулятора сайта:
  Перевести киловатт-часы =>в Джоули, калории и кратные им единицы

Теплопотери

Теплоэнергетики тоже внесли свою лепту в путаницу. Как известно, теплопотери определяются количеством энергии, ушедшем через ограждающие конструкции, за единицу времени. 

Получается Теплопотери это — потери тепла (энергии) в единицу времени. Например, кВт*часы за 24часа (кВт*час/24часа). Часы сокращаются и остаются киловатты… И это не мощность!

Т. е. теплопотери измеряются в ваттах и киловаттах.
Поэтому математически, при расчетах, время не учитывается, но про него речь вести удобно (пока часы не сократятся). Иногда удобно измерять удельные теплопотери на 1 кв. метр площади. Тогда получится Вт/кв.м. площади (пола, как правило).
Европейские стандарты меряют в кВт*часах/(кв.м.*год). И это правильно.