Kiel Mezuri Elektran Energiom: Kompleta Gvidilo
Kio estas elektra energio?
Elektra energio estas difinita kiel la produto de elektra potenco kaj tempo, kaj ĝi mezuras en joul (J). Unu joulo de elektra energio egalas al unu vatto de potenco konsumita dum unu sekundo. Matematike, ni povas skribi:
E=P×t
kie,
E estas la elektra energio en joul (J)
P estas la elektra potenco en vattoj (W)
t estas la tempo en sekundoj (s)
Elektra energio kaj potenco estas proksime rilatitaj konceptoj. Elektra potenco estas la kvanto de elektra kurantaĵo, kiu fluas tra cirkvito pro certa voltaĝo diferenco trans ĝi. Elektra potenco ankaŭ estas la rapido, je kiu elektra energio estas liverata aŭ konsumata de aparato aŭ sistemo. Elektra potenco mezuras en vattoj (W), kiuj egalas al joul je sekundo (J/s). Matematike, ni povas skribi:
P=V×I
kie,
P estas la elektra potenco en vattoj (W)
V estas la voltaĝo diferenco en volt (V)
I estas la elektra kurantaĵo en amperoj (A)
Por mezuri elektran energion, ni devas scii ambaŭ la elektran potencon kaj la tempoduradon, dum kiu ĝi aplikas aŭ konsumas. Ekzemple, se lumilo de 100 W estas ŝaltita por 10 minutoj, tiam la elektra energio konsumata de ĝi estas:
E=P×t=100 W×10×60 s=60,000 J
Unuoj de elektra energio
Joulo estas la norma unuoj de energio en la Internacia Sistemo de Unuoj (SI), sed ĝi estas tro malgranda por praktikaj celoj, kiam oni traktas grandajn kvantojn de elektra energio. Tial, aliaj unuoj estas komune uzitaj por mezuri elektran energion, kiel vattora (Wh), kilovattora (kWh), megavattora (MWh), kaj gigavattora (GWh). Ĉi tiuj unuoj deriviĝas el multipliko de la unuo de potenco (vatto) per la unuo de tempo (horo).
Vattora (Wh) estas la kvanto de elektra energio konsumata de aparato aŭ sistemo, kiu trakonas unu vatonin de potenco dum unu horo. Ĝi montras, kiom rapide la potenco konsumiĝas dum certa periodo de tempo. Unu vattora egalas al 3,600 joul. Ekzemple, LED lumilo de 15 W konsumas 15 Wh de elektra energio en unu horo.
Kilovattora (kWh) estas pli granda unuo de elektra energio, kiu komune uzatas por hejmaj aparatoj kaj utiligaj kontoj. Unu kilovattora egalas al 1,000 vattoraj aŭ 3.6 megajoul. Ekzemple, fridro de 300 W de potenco konsumas 300 Wh aŭ 0.3 kWh de elektra energio en unu horo.
Megavattora (MWh) estas unuo de elektra energio, kiu tipike uzatas por mezuri la produkton aŭ konsumon de grandaj elektrocentraloj aŭ retoj. Unu megavattora egalas al 1,000 kilovattoraj aŭ 3.6 gigajoul. Ekzemple, lignokarbona elektrocentro kun kapablo de 600 MW produtas 600 MWh de elektra energio en unu horo.
Gigavattora (GWh) estas unuo de elektra energio, kiu uzatas por mezuri tre grandajn kvantojn de elektra generado aŭ konsumo dum longaj periodoj de tempo. Unu gigavattora egalas al 1,000 megavattoraj aŭ 3.6 terajoul. Ekzemple, la totala elektra konsumado de Usono en 2019 estis proksimume 3,800 TWh aŭ 3.8 milionoj GWh.
La sekva tablo resumas la unuojn de elektra energio kaj iliajn konvertojn:
| Unuo | Simbolo | Ekvivalenta al |
|---|---|---|
| Joulo | J | 1 J |
| Vattora | Wh | 3,600 J |
| Kilovattora | kWh | 3.6 MJ |
| Megavattora | MWh | 3.6 GJ |
| Gigavattora | GWh | 3.6 TJ |
Kiel mezuri elektran energion per metro
Por mezuri elektran energion, ni bezonas aparaton, kiu povas registri la elektran potencon kaj la tempoduradon, dum kiu ĝi aplikas aŭ konsumas. Tia aparato nomiĝas elektra energiometro aŭ simple energiometro. Energiometro estas aparato, kiu mezuras la kvanton de elektra energio konsumata de loĝejo, komerco, aŭ elektraj aparatoj. Ĝi mezuras la tutan potencon konsumitan dum certa periodo kaj estas kalibrata en kalkulaj unuoj, la plej komuna estanta la kilovattora (kWh). Energiometroj uzatas en hejmaj kaj industria AC cirkvitoj por mezuri potencokonsumon.
Ekzistas diversaj specoj de energiometroj, depende de la teknologio, dizajno, kaj apliko. Iuj el la komunaj specoj estas:
Elektromekanikaj metroj: Ĉi tiuj estas la tradiciaj metroj, kiuj uzas turniĝantan metalan diskon kaj elektroman magneton por mezuri la elektran potencon kaj registri ĝin sur serio de diskoj aŭ mekanika kalkulilo. Ili ankaŭ konatas kiel induktaj metroj aŭ Ferrari metroj. Ili estas simplaj, robustaj, kaj akurataj, sed ili havas iujn malhelpojn, kiel mekanikan usuradon kaj malsanigon, susceptibility al trompo kaj magneta interferenco, kaj nekapablecon mezuri reaktivan potencon aŭ potenckvaliton.
Elektronikaj metroj: Ĉi tiuj estas la modernaj metroj, kiuj uzas elektronikajn cirkvitojn kaj sensorojn por mezuri la elektran potencon kaj montri ĝin sur cifereca ekrano aŭ transdoni ĝin al forta sistemo. Ili ankaŭ konatas kiel solide-stataj metroj aŭ ciferecaj metroj. Ili havas multajn avantaĝojn super elektromekanikaj metroj, kiel pli altan akuratecon, pli malaltan manutenecon, foran legadon kaj komunikadon, plurajn tarifajn opciojn, kaj avancigitajn funkciojn, kiel demando-respondo, lasta-profilado, kaj analizo de potenckvalito.
Inteligentaj metroj: Ĉi tiuj estas avancigitaj metroj, kiuj uzas ciferecan teknologion kaj senfildan komunikadon por mezuri la elektran potencon kaj sendi ĝin al centra sistemo aŭ inteligenta reto. Ili ankaŭ konatas kiel avancigita mezurado de infrastrukturo (AMI) aŭ inteligenta mezuradosistemo (IMS). Ili havas multajn avantaĝojn super elektronikaj metroj, kiel realtempan datumkolendon kaj analizon, dinaman prezon kaj fakturon, detektadon kaj restarigon de paniko, demando-flankan administradon, kaj klientinteragon.
<
